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【中国科学报】走近“绿色裁缝”
日期:2013-07-18 | | 【

“小张,你用氧气做催化剂,再加入一点儿酸,试一下。”在机场大巴上,中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室研究员黄汉民望着窗外连绵的荒山,思绪飞速运转,灵感忽现,他拿起手机拨通了实验室的电话。

 
傍晚,航班落地北京,黄汉民刚开机就接到了学生的电话:“老师,成功了!”
 
近日,黄汉民的这一灵感被发表在了《美国化学会志》上。这是迄今为止,世界上被报道的第一例用于碳氢键活化的铑、氧催化剂体系。
 
此前,黄汉民研究小组刚刚在《高等合成与催化》发表了一篇重要论文。“一个推一个拉,催化剂铜和醛就好比两个兄弟,互相合作,共同推进氧分子完成C-H(碳—氢)惰性键的活化反应。这项研究将对未来清洁高效地合成药物起到关键性作用。”指着该杂志封面文章的图片,黄汉民对《中国科学报》记者讲述该研究小组在惰性键活化研究领域中一系列最新研究成果。
 
说起自己5年来从事的工作,黄汉民形象地将自己比喻成一个裁缝——化学分子好像一块布料,他的工作就是把布料剪断,用化学键做“链接线”,将其与其他需要的部分重组,做成想要的“衣服”。
 
以往,这个过程需要使用很强的化学试剂,比如硝酸、硫酸等,或者加以高温条件,以化学腐化的方法来完成。黄汉民研究小组的这项研究成果,可以直接用催化剂铑和氧气形成的催化体系剪断“布料”,使整个制作过程变得“绿色”。
 
“做简单的化学。”这是黄汉民博士后毕业时导师送给他的一句话。5年前,黄汉民进入惰性键选择活化研究领域,正是为了这句话。
 
目前,人类面临着资源枯竭、环境恶化等很多严酷问题,如何从源头上解决这些问题?黄汉民说:“要做绿色化学。”
 
“绿色化学”由美国化学会提出,目前得到了世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;且反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
 
5年来,黄汉民研究小组先后在《美国化学会志》、《德国应用化学》上发表产生较大影响的文章7篇,这一系列的研究成果将在未来清洁高效的药物合成过程中起到关键性作用。
 
拿起一只正在室温下反应的反应瓶,黄汉民感叹:“未来10年,有机合成化学肯定要发生变化,朝着绿色化学的方向发展。”
 
他分析道:那一定是清洁的,不产生废气、废液、废渣的反应;那一定是低能耗的,不需要高温、高压,只在常温、常压下进行的反应。而利用分子氧作为“分子剪刀”完成的惰性碳氢键活化则是开启了“绿色化学”的一扇门,为下一代的有机合成化学奠定了基础。
 
《中国科学报》 (2013-07-04 第4版 综合)
 

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