光化学 – 新利18网址 //www.gsbet888.com Tue, 28 Feb 2023 01:14:43 +0000 en-US hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.5.5 134510799 JACS：光化学分子间[3σ+2σ]-环加成反应方法学研究 //www.gsbet888.com/%e5%8c%96%e5%ad%a6%e6%9d%82%e8%ae%b0/recentpaper/2023/03/jacs%ef%bc%9a%e5%85%89%e5%8c%96%e5%ad%a6%e5%88%86%e5%ad%90%e9%97%b43%cf%832%cf%83-%e7%8e%af%e5%8a%a0%e6%88%90%e5%8f%8d%e5%ba%94%e6%96%b9%e6%b3%95%e5%ad%a6%e7%a0%94%e7%a9%b6.html //www.gsbet888.com/%e5%8c%96%e5%ad%a6%e6%9d%82%e8%ae%b0/recentpaper/2023/03/jacs%ef%bc%9a%e5%85%89%e5%8c%96%e5%ad%a6%e5%88%86%e5%ad%90%e9%97%b43%cf%832%cf%83-%e7%8e%af%e5%8a%a0%e6%88%90%e5%8f%8d%e5%ba%94%e6%96%b9%e6%b3%95%e5%ad%a6%e7%a0%94%e7%a9%b6.html#respond CS editor Wed, 01 Mar 2023 00:00:28 +0000 研究论文介绍 BCB BCHep CPA [3σ+2σ]环加成 光化学 //www.gsbet888.com/?p=44733 作者：杉杉 导读： 近日，美国Pennsylvania大学的G. A. Molander课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文，报道首例光诱导的BCB (bicyclo[1.1.0]butane)与CPA (cyclopropylamine)之间的分子间 [3σ+2σ]环加成反应方法学，进而成功完成一系列三取代BCHep (bicyclo[3.1.1]heptane)分子的构建。 Photochemical Intermolecular [3σ + 2σ]-Cycloaddition for the Construction of Aminobicyclo[3.1.1]heptanes Y.Zheng, W.Huang, R. Dhungana, A. Granados, S. Keess, M. Makvandi, G. A. Molander, J. J. Am. Chem. Soc.2022, 144, 23685. doi: 10.1021/jacs.2c11501. 正文： 目前，构建BCP (bicyclo[1.1.1]pentane)分子的合成反应方法学研究，已经备受诸多研究团队的广泛关注[1]。然而，对于构建BCHep (bicyclo[3.1.1]heptane)分子的合成转化策略，目前却较少有相关的研究报道 (Figure 1) [2]。 这里，受到近年来对于采用BCB分子参与分子间[2+2]光环加成[3]反应方法学、分子内[3σ+2π]环加成[4]反应方法学以及分子间[3σ+2π]环加成反应[5]方法学相关研究报道的启发，美国Pennsylvania大学的G. A. Molander课题组报道首例光诱导的BCB (bicyclo[1.1.0]butane)与CPA (cyclopropylamine)之间的分子间 [3σ+2σ]环加成反应方法学 (Figure 2)。 首先，作者采用BCB 1a与CPA 2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbpy)PF6作为光催化剂，427 nm 蓝光 (Kessil Lamp)辐射， DMSO作为反应溶剂，反应温度为室温，最终获得70%收率的BCHep产物3。 在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列CPA与BCB底物 (Table 2)的应用范围进行深入研究。 同时，基于前期相关的文献报道[4]-[6]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 1)。 之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的分子间[3σ+2σ]-环加成策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 2)。 总结：美国Pennsylvania大学的G. A. Molander团队成功设计出首例光诱导的BCB (bicyclo[1.1.0]butane)与CPA (cyclopropylamine)之间的分子间 [3σ+2σ]环加成反应方法学，进而成功完成一系列三取代BCHep分子的构建。这一全新的[3σ+2σ]环加成策略具有温和的反应条件、广泛的底物范围以及优良的官能团兼容性等优势。   参考文献： [1] J. Kanazawa, M. Uchiyama, Synlett 2019, 30, 1. doi: 10.1055/s-0037-1610314. [2] T. Iida, J. Kanazawa, T. Matsunaga, K. Miyamoto, K. Hirano, M. Uchiyama, J. Am. Chem. Soc. 2022, 21848. doi: 10.1021/jacs.2c09733. [3] Y. Liang, R. Kleinmans, C. G. Daniliuc, F. Glorius, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 20207. doi: 10.1021/jacs.2c09248. […]

作者：杉杉

导读：

近日，美国Pennsylvania大学的G. A. Molander课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文，报道首例光诱导的BCB (bicyclo[1.1.0]butane)与CPA (cyclopropylamine)之间的分子间 [3σ+2σ]环加成反应方法学，进而成功完成一系列三取代BCHep (bicyclo[3.1.1]heptane)分子的构建。

Photochemical Intermolecular [3σ + 2σ]-Cycloaddition for the Construction of Aminobicyclo[3.1.1]heptanes

Y.Zheng, W.Huang, R. Dhungana, A. Granados, S. Keess, M. Makvandi, G. A. Molander, J. J. Am. Chem. Soc.2022, 144, 23685. doi: 10.1021/jacs.2c11501.

正文：

目前，构建BCP (bicyclo[1.1.1]pentane)分子的合成反应方法学研究，已经备受诸多研究团队的广泛关注[1]。然而，对于构建BCHep (bicyclo[3.1.1]heptane)分子的合成转化策略，目前却较少有相关的研究报道 (Figure 1) [2]。

这里，受到近年来对于采用BCB分子参与分子间[2+2]光环加成[3]反应方法学、分子内[3σ+2π]环加成[4]反应方法学以及分子间[3σ+2π]环加成反应[5]方法学相关研究报道的启发，美国Pennsylvania大学的G. A. Molander课题组报道首例光诱导的BCB (bicyclo[1.1.0]butane)与CPA (cyclopropylamine)之间的分子间 [3σ+2σ]环加成反应方法学 (Figure 2)。

首先，作者采用BCB 1a与CPA 2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbpy)PF6作为光催化剂，427 nm 蓝光 (Kessil Lamp)辐射， DMSO作为反应溶剂，反应温度为室温，最终获得70%收率的BCHep产物3。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列CPA与BCB底物 (Table 2)的应用范围进行深入研究。

同时，基于前期相关的文献报道[4]-[6]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 1)。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的分子间[3σ+2σ]-环加成策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 2)。

总结：美国Pennsylvania大学的G. A. Molander团队成功设计出首例光诱导的BCB (bicyclo[1.1.0]butane)与CPA (cyclopropylamine)之间的分子间 [3σ+2σ]环加成反应方法学，进而成功完成一系列三取代BCHep分子的构建。这一全新的[3σ+2σ]环加成策略具有温和的反应条件、广泛的底物范围以及优良的官能团兼容性等优势。

 

参考文献：

  • [1] J. Kanazawa, M. Uchiyama, Synlett 2019, 30, 1. doi: 10.1055/s-0037-1610314.
  • [2] T. Iida, J. Kanazawa, T. Matsunaga, K. Miyamoto, K. Hirano, M. Uchiyama, J. Am. Chem. Soc. 2022, 21848. doi: 10.1021/jacs.2c09733.
  • [3] Y. Liang, R. Kleinmans, C. G. Daniliuc, F. Glorius, J. Am. Chem. Soc. 2022,
  • 144, 20207. doi: 10.1021/jacs.2c09248.
  • [4] D. Staveness, J. L. Collins, R. C. McAtee, C. R. J. Stephenson,  Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 19000. doi: 10.1002/anie.201909492.
  • [5] B. Muriel, A. Gagnebin, J. Waser, Chem. Sci. 2019, 10, 10716. doi: 10.1039/C9SC03790J.
  • [6] Y. Cai, J. Wang, Y. Zhang, Z. Li, D. Hu, N. Zheng, H. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 12259. doi:10.1021/jacs.7b06319.

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译自Chem-Station网站日本版 原文链接：第164回―「光・熱エネルギーを変換するスマート材料の開発」Panče Naumov教授

翻译：炸鸡

第164回海外化学家采访的是纽约大学阿布扎比分校的Panče Naumov教授。Panče Naumov教授致力于固体化学和光化学的研究，对不稳定和 “奇特 “的分子物种特别感兴趣。下面是这次的采访。

Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢？

是好奇心，纯粹的、简单的、高于一切的好奇心，引导我进入化学领域。作为一个书呆子，在对事物的原始渴望的驱使下，我在家里的储藏室里建造的临时实验室里度过了无数的时间。而在我的整个职业生涯中，我的好奇心从未减弱。当我还是学生的时候，它变得更加强烈，无论是学生时代还是现在，我的好奇心从未减弱。爱因斯坦（E. Einstein）有一句话：”好奇心是有理由的”，一直让我感到共鸣。这里我想补充的是–“而且它永远不会消失”。

Q.如果您不当化学家的话，您会选择从事哪个行业呢？为什么？

也许会成为一名天文学家。生物学、化学和物理学领域非常广泛，但它们只是我们可以探索的无限世界的一个方面。我们确实在研究生物体、细胞、组织、分子、原子、夸克甚至更小的 “粒子”。但也有一个完全不同的世界，它同样令人兴奋，但在技术上具有挑战性。如果你是一个天文学家，你会研究的东西简直数不胜数–行星、恒星、星系、星系团。

Q.您现在进行的是什么研究呢？您具体想怎么做呢？

纵观历史，我们的世界面临着各种各样的问题。然而，现代社会显然面临着三个主要问题：安全、环境和能源。我的研究小组聚焦于固体中光、化学、热和机械能量转换过程的分子机制。其目的是揭示这些机理细节，以便更好地了解支配能量转换的结构因素，并在未来提高其效率。

Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐，您会选谁，为什么呢？

我想和两位历史人物共进晚餐。和亚历山大大帝和尼古拉·特斯拉一起吃晚饭将会是难忘刺激的一晚。

亚历山大大帝的远见卓识使他在年仅30岁时就统一了当时世界的大部分地区。他所表现出的超越其年龄和时代的智慧是我们马其顿民族的骄傲。在我看来亚历山大大帝的战略符合 “征服和团结”，而不是 “分裂和征服”，是一个真正的先进理念，与美国或欧盟等现代联盟中的理念不同。

尼古拉-特斯拉与托马斯-爱迪生一同并列为我想共进晚餐的人的名单，他们二人都是本应获得诺贝尔奖的人：如果特斯拉在1893年展示了无线能源传输，无疑会对今天的社会组织，甚至对远程传输等未来主义项目做出巨大贡献。它可能已经改变了我们想象中的世界。我很想知道无线能源传输的方法。

Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢？具体做了什么呢？

几个月前，我正试图结晶一种重要的抗病毒化合物。遗憾的是，由于我担任组长的角色，我无法抽出时间直接参与后期的实验。

Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上，只能选一个的话您会带什么书和音乐?

我肯定会选择《小王子》。 我现在喜欢它，但我以前并不这么看重它；我七岁时就讨厌它，甚至到了我十四岁时也认为它是一本非常无聊的书。然而，到了21岁时，由于某种原因，它成为我最喜欢的书。在我28岁时，我身边的大多数朋友都人手一本。 如果你还没有看这本书，我强烈推荐你阅读这本书。

就音乐而言，我需要一些东西来舒缓我的心。尼娜-西蒙（Nina Simone）的最佳作品可能会在忧郁天空下的惆怅时刻发挥作用。但是，我怎么在一个荒岛上播放它呢？我想这张专辑可以作为扇子或餐垫使用。

Q.您最想看哪位化学家的采访？

纽约大学的Bart E. Kahr。他用崭新的方法来加深我们对固态和超分子化学的认识，我认为他是一个很好的采访对象。我认为他的作品具有启发性和超前性。

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翻译投稿 炸鸡 校对 肥猫

候鸟等许多动物能够准确掌握方向不迷路的重要手段之一是感知“地球磁场”。

虽然候鸟等生物能够感知“地球磁场”背后的生物物理机制尚未完全明了，但随着动物学家，化学家和物理学家多年来的积极研究，背后的生物物理学机制正逐渐一点点变得清晰。这次笔者想聊一聊一项用模型分子来解释生物体内复杂的磁场感知现象的研究。

鸟类感知磁场原理的假说

关于鸟类是如何感知磁场有许多假说。一个假说提出这与黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)有关，黄素腺嘌呤二核苷酸是一种存在于视网膜中的蓝色光受体隐色素蛋白[1,2]。在这之后，Schulten，K.等人在1978年提出了基于光电子转移反应产生的磁敏感自由基的假说，即所谓的自由基对机制（Radical Pair Mechanism； RPM）[3] ，该假说在动物磁场感知机制领域受到了极大的关注。

Fig. 1. RPM假说中鸟眼中磁场感应模式图。（出处:[4]部分改编详见此处）

除了“RMP”假说外，还有一个“磁石”假说，该假说主张动物体内存在有极小的磁石粒子充当磁针来帮助动物感知磁场[5]，现在“RMP”假说和“磁石”假说都被承认是解释动物为什么能感知磁场的两个具有说服力的假说。

验证自由基对机制

与RPM相关的蛋白质是FAD受蓝光激发产生的空间分离的FAD与反自由基组成的蛋白质。[6] 要想验证RPM现象，就要在用光谱技术观测在与地球同样弱的磁场 (ca. 30-65 μT) 下的反应，但是因为试管中分离的完整蛋白质所处的磁场的强度大约是地球磁场强度的20倍，所以有关低磁场强度的实验证据几乎没有。

除了在试管中难以创造与地球磁场强度相同的磁场，还有两个主要的问题困扰着验证RPM现象：生成的自由基对寿命十分短和自由基之间距离太短。两个问题都会让证明（低）磁场敏感的自由基的存在十分地困难。

Fig. 2. FAD的光激发循环和分子状氧自由基的设想反应方案的概略图。（出处:[7]）

因此，为了能证明光化学反应是候鸟能感应磁场的基础原理，最近一些研究开始采用模型分子来验证自由基对机制。

CPF分子的特征和优势

因为类胡萝卜素-卟啉-富勒烯分子（CPF）易于处理，光诱导的自由基寿命相对较长且对弱磁场（几乎和地球磁场一样弱）敏感，所以被选为模型分子。[1,8,9]

Fig. 3. 类胡萝卜素―卟啉―富勒烯模型系的分子(CPF)。（出处:[8]部分改编）

那么，让我们来看看这个CPF分子有什么特别之处。

供体和受体在溶液中自由扩散的自由基对系统或是分子内的自由基相互间通过柔性链结合在一起使得自由基可以大范围内运动这样的自由基对模式，这两者都可以使观测磁场效果更容易。CPF分子是一种模型分子，其特征在于利用多级电子转移，即通过光激发产生的初级供体通过分子中的供体-受体物种转移到最终受体，从而快速生成自由基对。[10,11]不仅如此，CPF分子的合成非常简单且易于溶于有机溶剂，具有优异的可操作性。

接下来，让我们走进CPF的自由基引发过程。

如下图所示，CPF首先在532 nm的光照射下被激发至CSPF状态，之后分子内电子迅速移动，首先产生寿命仅为皮秒的主自由基对CS[P•+F•-]。电子继续移动形成了第二个自由基对S[C•+PF•-]，其寿命约为1微秒。第二个自由基对S[C•+PF•-]主要以单重态的形式存在，但因温度和溶剂等环境因素，会有少量的三重态自由基对出现。在这种情况下，磁场的存在会影响单重态和三重态之间的相互转换从而改变自由基对重组的比例。[9]

Fig. 4. CPF分子的能量图解和电子自旋状态。（出处:[9]）

化学罗盘是怎么工作的

光化学形成的自由基对寿命会受磁场的变化而发生改变，这就是磁感应器，即化学罗盘，拥有各向异性的行为的背后缘由。正如文章一开头说过很多验证实验都是在比地球磁场强数个数量级的强磁场内进行的，关于弱磁场灵敏度的研究报告还很少。

Kerpal，C.等人以CPF为模型分子研究了化学罗盘在相对较弱的磁场条件（50-200μT）下的响应性，并于2019年在Nature communications上刊登了论文，首次证实了具有磁响应性的自由基对在与地球磁场强度相等的低磁场也能发挥作用[8]。

Fig. 5. 实验装置的概略图和磁场效果。（出处:[8]部分改编）

弱磁场主要提高S-T0互变效率，而强磁场则通过塞曼效应影响自由基的重组，从而抑制单重-三重的混合。[8,12]

结束语

本篇内容简单介绍了鸟类的磁场感知原理和最新研究进展。最近的研究开始通过采用CPF等模型分子来解析动物拥有的复杂“化学罗盘”。面临难以解决的困难问题，用替代法转而研究一些模型分子也不失为化学研究的一个好点子。

参考文献

  1. Maeda, K., et al., Nature, 2008, 453, 387. DOI: 1038/nature06834
  2. Ahmad, M., et al., Nature, 1993, 366, 162–166. DOI: 1038/366162a0
  3. Schulten, K., et al.,  Phys. Chem., 1978,111, 1–5. DOI: 10.1524/zpch.1978.111.1.001
  4. Gauger, EM., et al.,  Rev. Lett., 2011, 106, 040503. DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.040503
  5. Beason, R C., et al., Nature, 1984,309, 151–153. DOI: 1038/309151a0
  6. 前田光憲, 化学と教育, 2016, 64.
  7. K., et al., Biophys. J., 2009, 96, 4804–4813. DOI: 10.1016/j.bpj.2009.03.048
  8. Kerpal, C., et al.,  Commun., 2019,10, 1-7. DOI: 10.1038/s41467-019-11655-2
  9. Maeda, K., et al.,  Commun., 2011, 47, 6563–6565. DOI: 10.1039/c1cc11625h
  10. Kodis, G., et al.,  Phys. Org. Chem., 2004, 17, 724–734. DOI: 10.1002/poc.787
  11. Kuciauskas, D., et al.,  Am. Chem. Soc., 1998, 120, 10880-10886. DOI:10.1021/ja981848e
  12. Lewis, A.M., et al.,  Chem. Phys., 2018, 149, 034103. DOI: 10.1063/1.5038558
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本文来自Chem-Station日文版 第139回―「超高速レーザを用いる光化学機構の解明」Greg Scholes教授 cosine

翻译投稿 炸鸡 校对 肥猫

第139回海外化学家采访的是Greg Scholes教授。Greg Scholes教授现为普林斯顿大学教授，致力于研究纳米级系统中的光诱导过程。下面是这次的采访。

Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢？

我小学二年级的时候我的爸爸来到班上，给同学们演示硫酸铜的晶体培养方法，我至今都对那件事记忆尤新。当我爸爸一进教室的时候，全班都笼罩着一种敬畏的气氛，倒不是说敬畏科学，而是因为我爸爸个头太高了，以至于进门都要低头，这么一个大高个把他们都给震住了。回顾我自己的职业生涯的意向上，我也曾摇摆不定，一开始的我想做一名科学家，然后是程序员，再后来是合成化学家，最后我成为了一名物理化学家。

Q.如果您不当化学家的话，您会选择从事哪个行业呢？为什么？

如果考虑可行性，当NBA球星是不可能的了。那么我就当一位海洋生物学家或平面设计师好了。

Q.您现在进行的是什么研究呢？您具体想怎么做呢？

在最近的一项研究中，我们团队在藻类的光合作用蛋白中发现了惊人的量子现象。我们团队不仅要弄清楚这量子现象，还要探究哪些因素决定了这些藻类及其近缘物种的光合光捕集蛋白的进化和多样化。

Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐，您会选谁，为什么呢？

我想和澳大利亚板球界最伟大的球员唐纳德·布拉德曼爵士一起吃饭。

Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢？具体做了什么呢？

我在实验室做的最后一次实验大约七年前，在当时的博士后佩吉·海因斯的指导下，我们合成了CdSe纳米晶体，并在其上安装了ZnS外壳。虽然那次做的样品与佩吉平常做的相去甚远，但我对自己做的样品还是很满意的。

Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上，只能选一个的话您会带什么书和音乐?

Nicolo Anmaniti的《Crossroads》。赫尔曼·韦尔的《经典群论:它的不变量和表达》非带不可。如要想以现在的读完速度读完，就需要在无人岛上呆上几年！ 无人岛是个读书好机会。

如果去一个无人岛，我会有一个很好的机会播放一张在家里被禁止播放的Deep Purple（深紫）专辑（深紫是英国的硬式摇滚／重金属乐团，1968年成立于英国哈特福），我可能会带上哈维·汉考克的著名作品《猎头》。

Q.您最想看哪位化学家的采访？

好的选择太多了。德克萨斯大学奥斯汀分校的保罗·芭芭拉，他一定会给出很棒的回答的。他是我尊敬的伟大科学家。

 //www.gsbet888.com/interview/chinese/2021/06/39195.html/feed 0 39195 第135回—“从量子电气理学理解光和分子间的相互作用”David Andrews教授 //www.gsbet888.com/interview/chinese/2021/03/%e7%ac%ac135%e5%9b%9e-%e4%bb%8e%e9%87%8f%e5%ad%90%e7%94%b5%e6%b0%94%e7%90%86%e5%ad%a6%e7%90%86%e8%a7%a3%e5%85%89%e5%92%8c%e5%88%86%e5%ad%90%e9%97%b4%e7%9a%84%e7%9b%b8%e4%ba%92.html //www.gsbet888.com/interview/chinese/2021/03/%e7%ac%ac135%e5%9b%9e-%e4%bb%8e%e9%87%8f%e5%ad%90%e7%94%b5%e6%b0%94%e7%90%86%e5%ad%a6%e7%90%86%e8%a7%a3%e5%85%89%e5%92%8c%e5%88%86%e5%ad%90%e9%97%b4%e7%9a%84%e7%9b%b8%e4%ba%92.html#respond CS editor Thu, 18 Mar 2021 00:00:47 +0000 海外化学家 光化学 物理化学 //www.gsbet888.com/?p=37479 本文来自Chem-Station日文版 第135回―「量子電気力学から光と分子の相互作用を理解する」David Andrews教授 cosine 翻译投稿 炸鸡 校对 白菜猪肉馅 第135回海外化学家采访的是David Andrews教授。David Andrews教授任职于东安格利亚大学化学系，主要研究光—物质相互作用的量子力学。下面是今天的采访。 Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢？ 我小时候第一次参观伦敦科学博物馆的那段经历给我留下了很深的印象，自此我的心中就被埋下科学的种子。同许多年轻人一样，我也曾经拥有过一套化学实验器材。我清楚的记得我爸爸带我到卖化学试剂的地方买了一大堆基本的化学药品和一些不常见的化合物。我小学六年级的化学老师是一位戴着有裂纹眼镜头发乱糟糟的威尔士人，但是他对化学的热爱感染了我。在他的影响下当时班上总共15位学生中至少有3位都选择了化学道路并取得了高学位。那位化学老师的影响力可真大。 Q.如果您不当化学家的话，您会选择从事哪个行业呢？为什么？ 我很乐意做平面设计相关的工作。遇到感兴趣的设计题目的时候，一头扎进设计软件里几个小时也不会觉得累。设计出一张精美的图画在科学出版行业十分地重要。一件优秀的艺术品不仅能带给读者视觉上的享受，还能让读者读出丰富的信息。我的女儿最近受树状物的对称性的启发，给我的书本设计了包书皮封面。我的很多书本的包书皮封面都是我自己挑选制作的。 Q.您现在进行的是什么研究呢？您具体想怎么做呢？ 我们小组现在研究的大部分都是一种叫“光结合”的惊奇的现象，简单来说“光结合”是指光本身能产生分子间和粒子间的力并且还能修正这种力。一言以蔽之，微米/纳米粒子在光的作用下，可能形成稳定的，非接触式的聚集。就像分子中原子键的放大版本。如果我们取得了我们目前正在计划的成果，我们可能会在纳米加工领域取得重大进展。 Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐，您会选谁，为什么呢？ 天呐，怎么会有这个问题！首选者里一定有迈克尔·法拉第（英国物理学家，在电磁学及电化学领域做出许多重要贡献，其中主要的贡献为电磁感应、抗磁性、电解）。尽管他出身并不富裕，但他因其开创性的实验和对化学，光学和电磁学的敏锐洞察力而闻名世界。他没有功成名就的人中常见的自大感，我认为他是一个充满魅力、平易近人的人 Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢？具体做了什么呢？ 去年，我和同事一起来到圣安德鲁斯大学体验了先进的光学微操纵套件。这是我自本科实验以来最亲切的一次体验。我还是个学生的时候就很喜欢泡在实验室里，那时候我喜欢做物理化学实验但是不喜欢做有机实验，因为觉得有机实验太恐怖了。我从大学三年级开始做理论项目，但我什么实际应用的东西都做不出来。如果现在实验室要做理论项目，我很有可能会一无所获。 Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上，只能选一个的话您会带什么书和音乐? 关于书，只要是托马斯·哈迪（英国作家，生于农村没落贵族家庭）的书几乎什么都可以，如果要选的话，那就是《A Pair of Blue Eyes》。 音乐专辑的话，我会带罗琳娜·麦肯尼特（加拿大歌手、作曲家、竖琴手、钢琴手。她创作、表演凯尔特和中东风格的世界音乐，并以其优美、纯净的女高音演唱而闻名。全球唱片销量超过1400万）的《The Mask and the Mirror》。她有着天使般的嗓音，她的歌声美的让人心痛。 Q.您最想看哪位化学家的采访？ 多伦多大学的格雷格·肖尔斯。他是我最尊敬的科学家，是个非常有礼貌且谦虚的人。他的想法很值得一听。

本文来自Chem-Station日文版 第135回―「量子電気力学から光と分子の相互作用を理解する」David Andrews教授 cosine

翻译投稿 炸鸡 校对 白菜猪肉馅

第135回海外化学家采访的是David Andrews教授。David Andrews教授任职于东安格利亚大学化学系，主要研究光—物质相互作用的量子力学。下面是今天的采访。

Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢？

我小时候第一次参观伦敦科学博物馆的那段经历给我留下了很深的印象，自此我的心中就被埋下科学的种子。同许多年轻人一样，我也曾经拥有过一套化学实验器材。我清楚的记得我爸爸带我到卖化学试剂的地方买了一大堆基本的化学药品和一些不常见的化合物。我小学六年级的化学老师是一位戴着有裂纹眼镜头发乱糟糟的威尔士人，但是他对化学的热爱感染了我。在他的影响下当时班上总共15位学生中至少有3位都选择了化学道路并取得了高学位。那位化学老师的影响力可真大。

Q.如果您不当化学家的话，您会选择从事哪个行业呢？为什么？

我很乐意做平面设计相关的工作。遇到感兴趣的设计题目的时候，一头扎进设计软件里几个小时也不会觉得累。设计出一张精美的图画在科学出版行业十分地重要。一件优秀的艺术品不仅能带给读者视觉上的享受，还能让读者读出丰富的信息。我的女儿最近受树状物的对称性的启发，给我的书本设计了包书皮封面。我的很多书本的包书皮封面都是我自己挑选制作的。

Q.您现在进行的是什么研究呢？您具体想怎么做呢？

我们小组现在研究的大部分都是一种叫“光结合”的惊奇的现象，简单来说“光结合”是指光本身能产生分子间和粒子间的力并且还能修正这种力。一言以蔽之，微米/纳米粒子在光的作用下，可能形成稳定的，非接触式的聚集。就像分子中原子键的放大版本。如果我们取得了我们目前正在计划的成果，我们可能会在纳米加工领域取得重大进展。

Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐，您会选谁，为什么呢？

天呐，怎么会有这个问题！首选者里一定有迈克尔·法拉第（英国物理学家，在电磁学及电化学领域做出许多重要贡献，其中主要的贡献为电磁感应、抗磁性、电解）。尽管他出身并不富裕，但他因其开创性的实验和对化学，光学和电磁学的敏锐洞察力而闻名世界。他没有功成名就的人中常见的自大感，我认为他是一个充满魅力、平易近人的人

Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢？具体做了什么呢？

去年，我和同事一起来到圣安德鲁斯大学体验了先进的光学微操纵套件。这是我自本科实验以来最亲切的一次体验。我还是个学生的时候就很喜欢泡在实验室里，那时候我喜欢做物理化学实验但是不喜欢做有机实验，因为觉得有机实验太恐怖了。我从大学三年级开始做理论项目，但我什么实际应用的东西都做不出来。如果现在实验室要做理论项目，我很有可能会一无所获。

Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上，只能选一个的话您会带什么书和音乐?

关于书，只要是托马斯·哈迪（英国作家，生于农村没落贵族家庭）的书几乎什么都可以，如果要选的话，那就是《A Pair of Blue Eyes》。

音乐专辑的话，我会带罗琳娜·麦肯尼特（加拿大歌手、作曲家、竖琴手、钢琴手。她创作、表演凯尔特和中东风格的世界音乐，并以其优美、纯净的女高音演唱而闻名。全球唱片销量超过1400万）的《The Mask and the Mirror》。她有着天使般的嗓音，她的歌声美的让人心痛。

Q.您最想看哪位化学家的采访？

多伦多大学的格雷格·肖尔斯。他是我最尊敬的科学家，是个非常有礼貌且谦虚的人。他的想法很值得一听。

 //www.gsbet888.com/interview/chinese/2021/03/%e7%ac%ac135%e5%9b%9e-%e4%bb%8e%e9%87%8f%e5%ad%90%e7%94%b5%e6%b0%94%e7%90%86%e5%ad%a6%e7%90%86%e8%a7%a3%e5%85%89%e5%92%8c%e5%88%86%e5%ad%90%e9%97%b4%e7%9a%84%e7%9b%b8%e4%ba%92.html/feed 0 37479 第125回—“非线形光传播的基础性质及其应用”Kalai Saravanamuttu教授 //www.gsbet888.com/interview/chinese/2021/02/%e7%ac%ac125%e5%9b%9e-%e9%9d%9e%e7%ba%bf%e5%bd%a2%e5%85%89%e4%bc%a0%e6%92%ad%e7%9a%84%e5%9f%ba%e7%a1%80%e6%80%a7%e8%b4%a8%e5%8f%8a%e5%85%b6%e5%ba%94%e7%94%a8kalai-saravanamut.html //www.gsbet888.com/interview/chinese/2021/02/%e7%ac%ac125%e5%9b%9e-%e9%9d%9e%e7%ba%bf%e5%bd%a2%e5%85%89%e4%bc%a0%e6%92%ad%e7%9a%84%e5%9f%ba%e7%a1%80%e6%80%a7%e8%b4%a8%e5%8f%8a%e5%85%b6%e5%ba%94%e7%94%a8kalai-saravanamut.html#respond CS editor Mon, 01 Feb 2021 00:00:54 +0000 海外化学家 光化学 物理化学 //www.gsbet888.com/?p=36959 本文来自Chem-Station日文版 第125回―「非線形光伝播の基礎特性と応用」Kalai Saravanamuttu教授 cosine 翻译投稿 炸鸡 校对 白菜猪肉馅 第125回海外化学家采访的是Kalai Saravanamuttu教授。Kalai Saravanamuttu教授现为麦克马斯特大学化学系教授，主要研究非线形光传播在光化学介质中的基础性质及其应用。下面是今天的采访。 Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢？ 是我在莫尔斯比港的高中老师使我领略到了化学的独到的魅力。老师为我打开了能主宰物质的性质和变化的分子世界的大门。我真正下定决心以化学作为我职业大约是在麦吉尔大学大学四年级的时候。我的本科毕业论文就是有关光化学的，研究了基于表面增强拉曼光谱的高灵敏度生物传感器波导。从我大学的毕业毕业论文到后面更为广阔的研究领域，我一直都把化学当作连接不同领域的东西—即位于自然科学中间的解释方法来看待，我用化学开辟了对研究具有刺激性和创造性的方法。 Q.如果您不当化学家的话，您会选择从事哪个行业呢？为什么？ 我想我会成为积极推动儿童的权利，医疗，教育发展组织的一员。美国科学促进协会和人权计划等倡议已经明确证实科学家在人权方面的作用和责任。我希望通过在这个领域奉献自我，持续为这些重要问题做出微薄却有意义的贡献。而且这份工作为我们提供了一个很好的机会，让我们能从不同人的多样生活中学到东西。 Q.您现在进行的是什么研究呢？您具体想怎么做呢？ 我的研究小组正在研究相干光和非相干光在经过了光化学反应处理的介质上传播时的行为。我们发现了一系列由于非线形光的传播引起的现象，如自俘获光束和光栅，自发图案形成。这种现象有望与精确控制光信号传播的有源光子器件的开发产生关联。 Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐，您会选谁，为什么呢？ 我想和钱德拉塞卡拉·拉曼爵士（印度物理学家。他在光散射方面开创性的工作使他成为1930年诺贝尔物理学奖得主。他发现，当光穿过一个透明的物料，部分被反射的光改变波长，此现象现被称为拉曼效应）一起吃顿饭。我想亲耳听听他是怎么发现那么微弱（能发生拉曼散射的分子非常的少）但又十分强大的拉曼效应的，我还想听听他对20世纪初这个科学界百家争鸣百花齐放的时代的看法。 Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢？具体做了什么呢？ 最后一次做实验大约是在3周前，就在我生女儿前不久，那真是个充满着希望的时刻啊。我们与本科生一起研究了多束自俘获激光束在聚合凝胶中传播时的行为。我们发现光束在光聚合物中传播时，光束会合体或周期性分离。现在，我们正试图阐明这种行为的根本机制。 Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上，只能选一个的话您会带什么书和音乐? 假如我不会很快被解救出来的话，我会选尼采（弗里德里希·威廉·尼采，1844年10月15日－1900年8月25日，著名德国语言学家、哲学家、文化评论家、诗人、作曲家）的《道德谱系学》。不能带iPod的话，我会带维迪的收藏曲目或者Viswanathan，Ilaiyaraaja和Rahman等作曲家过去60年来的歌曲串烧，具体选哪个掷硬币决定吧。 Q.您最想看哪位化学家的采访？ 我想看东安格里亚大学的David L. Andrews教授的访谈。他的团队正在利用一种基于量子电动力学的强有力的方法来探明自身与光之间的分子间相互作用。  

本文来自Chem-Station日文版 第125回―「非線形光伝播の基礎特性と応用」Kalai Saravanamuttu教授 cosine

翻译投稿 炸鸡 校对 白菜猪肉馅

第125回海外化学家采访的是Kalai Saravanamuttu教授。Kalai Saravanamuttu教授现为麦克马斯特大学化学系教授，主要研究非线形光传播在光化学介质中的基础性质及其应用。下面是今天的采访。

Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢？

是我在莫尔斯比港的高中老师使我领略到了化学的独到的魅力。老师为我打开了能主宰物质的性质和变化的分子世界的大门。我真正下定决心以化学作为我职业大约是在麦吉尔大学大学四年级的时候。我的本科毕业论文就是有关光化学的，研究了基于表面增强拉曼光谱的高灵敏度生物传感器波导。从我大学的毕业毕业论文到后面更为广阔的研究领域，我一直都把化学当作连接不同领域的东西—即位于自然科学中间的解释方法来看待，我用化学开辟了对研究具有刺激性和创造性的方法。

Q.如果您不当化学家的话，您会选择从事哪个行业呢？为什么？

我想我会成为积极推动儿童的权利，医疗，教育发展组织的一员。美国科学促进协会和人权计划等倡议已经明确证实科学家在人权方面的作用和责任。我希望通过在这个领域奉献自我，持续为这些重要问题做出微薄却有意义的贡献。而且这份工作为我们提供了一个很好的机会，让我们能从不同人的多样生活中学到东西。

Q.您现在进行的是什么研究呢？您具体想怎么做呢？

我的研究小组正在研究相干光和非相干光在经过了光化学反应处理的介质上传播时的行为。我们发现了一系列由于非线形光的传播引起的现象，如自俘获光束和光栅，自发图案形成。这种现象有望与精确控制光信号传播的有源光子器件的开发产生关联。

Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐，您会选谁，为什么呢？

我想和钱德拉塞卡拉·拉曼爵士（印度物理学家。他在光散射方面开创性的工作使他成为1930年诺贝尔物理学奖得主。他发现，当光穿过一个透明的物料，部分被反射的光改变波长，此现象现被称为拉曼效应）一起吃顿饭。我想亲耳听听他是怎么发现那么微弱（能发生拉曼散射的分子非常的少）但又十分强大的拉曼效应的，我还想听听他对20世纪初这个科学界百家争鸣百花齐放的时代的看法。

Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢？具体做了什么呢？

最后一次做实验大约是在3周前，就在我生女儿前不久，那真是个充满着希望的时刻啊。我们与本科生一起研究了多束自俘获激光束在聚合凝胶中传播时的行为。我们发现光束在光聚合物中传播时，光束会合体或周期性分离。现在，我们正试图阐明这种行为的根本机制。

Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上，只能选一个的话您会带什么书和音乐?

假如我不会很快被解救出来的话，我会选尼采（弗里德里希·威廉·尼采，1844年10月15日－1900年8月25日，著名德国语言学家、哲学家、文化评论家、诗人、作曲家）的《道德谱系学》。不能带iPod的话，我会带维迪的收藏曲目或者Viswanathan，Ilaiyaraaja和Rahman等作曲家过去60年来的歌曲串烧，具体选哪个掷硬币决定吧。

Q.您最想看哪位化学家的采访？

我想看东安格里亚大学的David L. Andrews教授的访谈。他的团队正在利用一种基于量子电动力学的强有力的方法来探明自身与光之间的分子间相互作用。

 

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概要

钌（II）多吡啶配合物、铱（III）吡啶基苯基络合物等，在可见光（λ=400-700nm）照射下，可以作为光催化氧化还原催化剂（Photoredox Catalyst）发挥作用。

使用该类催化剂后，不需要强力的紫外线（UV）照射装置, 也能使光催化反应有效进行，同时由于反应条件温和，副反应也进而减少。同时操作简单，对环境影响小，是非常green的反应模式。

在有机合成领域，该类催化剂已经形成了一个备受瞩目的催化体系。

 

基本文献

<Ru(bpy)32+>

<Ir(ppy)2(dtb-bpy)+>

  • Bernhard, S.; Malliaras, G. G. et al. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2763. DOI: 10.1021/ja0345221

<Review of Application to Organic Synthesis>

 

反应机理

(引用自Collect. Czech. Chem. Commun. 2011, 76, 859）

关于Ru(bpy)32+、参数如上图所示 (vs. SCE)。
(1) 基态吸收可见光后变成激发态
(2) 经由系间跨越（intersystem crossing）跃迁至三重度的激发态(3MLCT)
(3)(3′) 当氧化或者还原剂存在的话会被qunching发生消光现象，生成活性氧化种(Ru3+)or还原种(Ru+)。
(4) 活性氧化/还原种的互变促进了反应的进行，最终回到基态。

也就是说，根据反应中使用的底物与反应试剂，氧化还原催化剂可以任意充当氧化催化剂或者还原催化剂的角色。

通过调节配体的电子状态，可以精密的调节氧化还原电位。

反应实例

光催化还原催化剂与有机小分子催化剂的联用[1]

Lipitor的Late-Stage三氟甲基化[2]

实验步骤

 

实验技巧

 

参考文献

  1. Nicewicz, D. A.; MacMillan, D. A. Science 2008, 322, 77. doi:10.1126/science.1161976
  2.  Nagib, D. A.; MacMillan, D. W. C. Nature 2011, 480, 224. doi:10.1038/nature10647
    <Other Representative Report in Organic Synthesis>
  • Ischay, M. A.; Anzovino, M. E.; Du, J.; Yoon, T. P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12886. doi:10.1021/ja805387f
  • Dai, C.; Narayanam, J. M. R.; Stephenson, C. R. J. Nat. Chem. 2011, 3, 140. doi:10.1038/nchem.949
  • Neumann, M.; Fuldner, S.; Konig, B.; Zeitler, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 951. DOI: 10.1002/anie.201002992
  • McNally, A.; Prier, C. K.; MacMillan, D. W. C Science 2011, 334, 1114. DOI:10.1126/science.1213920

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  • 概要

入江 正浩(Irie Masahiro、19xx年x月x日-)是日本有机化学家。

 

  • 经历

1966 京都大学 工学部高分子化学科 学士
1968 京都大学 工学研究科高分子化学专攻 博士 中退
1968 北海道大学 工学部助手
1978 大阪大学 产业科学研究所 助教授
1988 九州大学 机能物质科学研究所 教授
1996 九州大学 工学部教授
2007 立教大学理学部教授

 

  • 获奖经历

1988 高分子学会奖
1993 光化学协会奖
1995 达芬奇奖（法国ＬＶＭＨ财团）
2007 紫绶褒章
2008 フェルスター賞

 

  • 研究

光驱动分子二芳基乙烯的开发[1]

cis-乙烯的两端含有芳香化合物的，在紫外光（UV）的照射下发生关环，而在可见光(Vis)照射后，又能恢复到开环结构。
在众多的光驱动型分子（偶氮苯、螺吡喃等）中该顺式二芳基乙烯具有反复操作性、易于合成、衍生多样性的优点。其结晶态也具有其他分子没有的光应答特征。是在感光性色素、大容量媒体、光开关、执行器等领域应用中最为期待的有机分子之一。

diarylethene

  • 评论 ＆ 其他
  • 相关
[1] a) Irie, M.; Mohri, M. J. Org. Chem. 1988, 53, 803. b) Irie, M.  Chem. Rev. 2000, 100, 1685. DOI: 10.1021/cr980069d

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