2019诺奖-化学:5分钟前,莱伊缘何获2019年诺贝尔化学奖?-创新-知识分子

2019诺奖-化学:5分钟前,莱伊缘何获2019年诺贝尔化学奖?

2019/10/09
导读
2019年诺贝尔化学奖授予史蒂文·维克多·莱伊(Steven V. Ley)教授,他的获奖理由是: 发明了高钌酸四丙基铵(TPAP),为流动化学做出了巨大贡献 史蒂文教授因发明了高钌酸四丙基胺(TPAP)并率先在多步有机合成中使用固定化试剂和流动技术。高钌酸四丙基胺是一种温和的醇类氧化剂,被广泛应用于醇类氧化为醛类的反应中。固定化试剂和流动技术为开拓流动化学提供了坚实的基础,并为建立绿色高效的化学实验室做出了重大的贡献。 史蒂文·维克多·莱伊教授,生于1945年12月10日。

撰文 | 柳月珩


2019年诺贝尔化学奖授予史蒂文·维克多·莱伊(Steven V. Ley)教授,他的获奖理由是:


发明了高钌酸四丙基铵(TPAP),为流动化学做出了巨大贡献


史蒂文教授因发明了高钌酸四丙基胺(TPAP)并率先在多步有机合成中使用固定化试剂和流动技术。高钌酸四丙基胺是一种温和的醇类氧化剂,被广泛应用于醇类氧化为醛类的反应中。固定化试剂和流动技术为开拓流动化学提供了坚实的基础,并为建立绿色高效的化学实验室做出了重大的贡献。

 

获奖人简介

史蒂文·维克多·莱伊教授,生于1945年12月10日。他的研究兴趣多种多样,涵盖了许多学科,包括新的合成方法学、天然产物的全合成,以及化学合成技术的开发,尤其是在流动化学技术领域。他发表了840多篇论文,并获得了50个重要奖项,包括最近的有机化学创造力四面体奖, Heinrich Wieland奖,伦敦皇家学会颁发的皇家奖章,Longstaff奖和IUPAC Thales-Nano流动化学奖等等。


2019年诺贝尔化学奖获得者:史蒂文·维多克·莱伊(Steven V. Ley)教授


史蒂文教授从拉夫堡大学(Loughborough University)获得了化学博士学位,师承哈里·希尼(Harry Heaney)教授。之后在俄亥俄州立大学师承利奥·帕切特(Leo Paquette)教授,又在帝国理工学院师承德里克·巴顿教授(Derek Barton)进行博士后研究。他于1975年成为帝国理工学院讲师,1983年晋升为教授,1989年晋升为系主任。1990年,他被选入伦敦皇家学会,并于2000年担任皇家化学学会会长。

 

如今,史蒂文·莱伊教授在担任了21年的BP有机化学教授的职务后,现任职为剑桥大学化学系研究主任。同时他也是三一学院的研究员。

 

获奖人传奇

史蒂文教授是高钌酸四丙基铵(TPAP)的发明者之一,他还率先在多步有机合成中使用固定化试剂和流动技术。

 

高钌酸四丙基铵于1994年由史蒂文教授等人共同发明,是一种易溶、不挥发、在空气中稳定的醇类氧化剂。它能在化学计量的氧化剂存在下以催化量使用,可在室温下操作,且在反应后不会产生有毒有害或易燃易爆的副产品。由于它的温和性质,它被大量应用于醇类氧化为醛类的反应中。

 

固定化试剂是将原料标准化,流动技术指的是将标准化原料投入连续流化学仪器中,让反应直接在仪器之间进行的技术。以上两项技术作为流动化学诞生的基础,而流动化学则被应用于多步骤有机合成过程中,该项科技成为了绿色化学实验室的前沿研究方向。

 

流动化学又被叫做“活塞流化学”或者“连续流化学”,意指在管道中进行化学反应的过程。各反应性组被分别安排在各化学仪器入口,用泵送入管道,通过有温度控制的管道混合后,又由成品管道中流出。这一过程有较为明显的优势,如,原料进入仪器,成品直接从产品口生成。这个过程无需再分离中间体,甚至也不需再做各项反应前的准备,比如:无需再做蒸馏、重结晶、柱层析等步骤。

 

这样的一个化学反应的自动化流水线,能够极大程度地节省人工成本,同时降低人为导致的错误率。此外,危化反应也因此能直接在仪器中进行,对化学实验过程中产生的毒物或者爆炸物副产品也有所管控,提升了化学实验的安全性。 

 

参考资料

[1] https://www.organic-chemistry.org/chemicals/oxidations/tetrapropylammonium-perruthenate-tpap.shtm

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Steven_V._Ley

[3] https://syrris.com/applications/flow-chemistry-applications/http://www.leygroup.ch.cam.ac.uk/steve-ley


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