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 據報道，近日，東華大學先進低維材料中心特聘研究員儲玲玲教授課題組在過渡金屬催化烯烴官能團化研究領域取得新進展，相關研究成果以《鎳催化未活化烯烴的分子間還原碳羰基化反應》（Intermolecular selective carboacylation of alkenes via nickel-catalyzed reductive radical relay）為題，在國際知名學術期刊《自然》（Nature）子刊《自然•通訊》(Nature Communications)上在線發表。

故事還得從“合成化學”說起……

圖源 | 科普紀錄片《我們需要化學》

“合成創造未來”，中國科學院院士、中國科學院上海有機化學研究所所長丁奎嶺曾這樣總結合成化學的重要性。

很多新藥的研發與藥物制造工業技術的進步，其源頭都離不開合成化學。糖尿病患者的福音——胰島素，就是合成化學的典范。

而我們今天故事的主人公——儲玲玲教授課題組所從事的研究工作，正屬于合成化學的基礎研究，她們通過科學研究探求新的合成方法、新的合成物質，在合成化學的世界里創造未來！

哪里研究有空白，我們就研究哪里

截圖自 | 《自然·通訊》網站

烯烴是一類廉價易得且應用廣泛的化工原料。近年來，利用過渡金屬催化實現烯烴選擇性官能團化構建相應的復雜分子受到科學家的廣泛關注。

但是，由于非活化烯烴的弱極化性，該反應在反應活性和選擇性等方面存在諸多挑戰。發展新的催化體系，從而實現高效、高選擇性的非活化烯烴的雙官能團化具有十分重要的意義和前景。

酮類化合物是一類廣泛存在于醫藥、農藥和天然產物中的重要結構單元，也是一類重要的有機合成中間體。利用簡單易得的原料，發展高效的酮類化合物構建方法一直是有機化學的研究熱點。

過渡金屬催化的烯烴碳酰化反應是構建酮基類化合物的重要方法之一。但是，由于金屬羰基類中間體易發生脫碳反應，目前報道的烯烴碳酰化反應只限于單組分和少數雙組分反應模式，多組分反應模式鮮有報道。

稀奇！這樣的催化方法真稀奇

儲玲玲教授（中）指導論文共同第一作者，博士生趙先（左）、涂海勇（右）；攝影 | 張妮

儲玲玲教授課題組通過利用弱相互作用導向的鎳催化自由基接力還原偶聯策略，成功實現了非活化烯烴的三組分碳酰化反應。該方法利用自由基加成到烯烴形成烷基自由基，隨后與酰基鎳發生交叉偶聯，一步高效構建兩個碳--碳鍵，同時利用烯烴底物的弱導向基團實現了優秀的化學選擇性和區域選擇性。該反應條件溫和，具有優異的底物實用性，復雜藥物分子和天然產物等衍生物也能高效發生轉化。利用這個新穎的催化方法，可以從簡單易得的原料出發合成一系列重要的氟烷基酮化合物。該項工作為非活化烯烴的選擇性官能團化提供了新的設計思路。

做好科研，這些品質是必須噠

課題組學生在做實驗；攝影 | 張妮

“這項研究最大的難點同時也是最大的亮點，在于如何實現精準調控，或者說選擇性調控”，面對記者的采訪時，儲玲玲教授這樣答到。

通俗地理解，就像打靶一樣，怎么在鎳催化過程中瞄準靶心，實現課題組指哪兒打哪兒，想要哪個烯烴“變身”就讓哪個烯烴“變身”。

課題組學生在做實驗；攝影 | 向娟

而尋找到科學的催化方法，成功讓烯烴“變身”的研究過程需要十分的細心和耐心。論文共同第一作者、東華大學先進低維材料中心2017級博士生趙先還清楚地記得，去年底自己做了好多次實驗，結果都不完全一致。“結果不一致，就沒法確保反應重現性”，為此，在儲老師的指導下，他和課題組小伙伴前后花了3個月時間，終于發現原來是忽略了加料順序這個細節。“真的是細節決定成敗，如果我們沒有注意這些細節，沒有耐心去反復實驗，也就不會有我們今天的研究成果”。

另一位論文共同第一作者、東華大學先進低維材料中心2016級博士生涂海勇也表示，自己跟著老師做科研最大的體會就是要“膽大心細”，大膽設想，小心求證，一步一個腳印朝著自己的研究目標堅定前進。

儲玲玲教授（左一）與課題組部分學生在一起；供圖 | 先進低維材料中心

而在儲玲玲教授看來，除了在科研工作中向學生傳導細心和耐心之外，做科研最重要也是最基礎的素養還是“實事求是”。科學研究來不得半點馬虎，任何一個小小的實驗數據，都要經得起推敲。為此，顧不上家住浦東的遙遠，儲老師在課題組、實驗室一泡就是一整天，有時甚至一個禮拜都住在學校，周中或周末才回家一趟。

付出總有收獲。而今，“有機氟化材料、可見光催化合成”研究已經成為東華大學先進低維材料中心基礎研究的重點方向之一。儲教授課題組所從事的金屬催化研究不僅得到了學校啟動經費的大力支持，更獲得了國家自然科學基金、中組部千人計劃、上海市青年英才揚帆計劃。課題組師生表示，下一步還將進一步拓展和深化相關課題，爭取產出更多更好的科研成果，為提升合成化學基礎研究作出新的更大貢獻。