专访
—— 诺贝尔化学奖获得者Sharpless 教授

2020-12-07 08:43KaneBarrySharpless
化工进展 2020年12期
关键词:吸油苏州大学教授

K. Barry Sharpless 教授,1941 年4 月28 日出生于美国费城,世界著名化学家,现就职于美国Scripps 研究所,2001 年获得诺贝尔化学奖。Sharpless教授是不对称催化和点击化学领域的奠基人,一篇发表于2001 年的关于点击化学概念的论文单篇被引用超过8000 次。基于对点击化学的贡献,Sharpless 教授被“汤森路透”评为“引文桂冠奖”得主。

《化工进展》编辑部:我们了解到,您在中国有很多合作者,其中您作为苏州大学建设的科技部“智能纳米环保新材料及检测技术国际联合研究中心”的首席科学顾问和讲座教授,您能否介绍一下和苏州大学的合作缘于怎样的一个契机?

Sharpless 教授:我和苏州大学的合作缘于了解并认识他们的副校长路建美教授,我曾多次对路教授的实验室进行访问,路教授在吸附材料的设计、合成和工程应用方面的杰出工作给我留下了深刻印象,我在她的实验室亲眼见证了路教授所发明的吸附材料吸油速度之快、吸油倍率和强度之高,特别有意义的是从水中对油的吸附选择性之高,在国际上我还没见到这样性能好的吸油材料,简直是一种“神奇的材料”。因此我们决定开展深入合作,通过合作把我发明的“点击化学反应”在吸附材料的设计中得到应用。基于此,我们专门邀请了路教授来我们美国的Scripps 实验室访问,并指导了我们研究生用“点击化学反应”做功能材料,现在已经形成了每年常态化的老师和学生互访交流,共同合作在Nature Chemistry、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊上发表了多篇论文。我相信我们的这种合作交流还会持续下去,还会有更好的杰出成果产生。

K. Barry Sharpless 教授和苏州大学路建美教授合影

Shapless 教授在路建美教授实验室验证吸附材料的吸油效果

《化工进展》编辑部:您曾多次亲自到苏州大学给学生们做讲座、与学生座谈,并接受他们的青年教师和博士生的访问交流,您能和我们谈谈对他们科学研究、人才培养方面有什么样的建议?

Sharpless 教授:苏州大学在国际上的影响力日益增大,我的学生吴鹏教授通过路教授的介绍和他们的医学院有非常好的合作。作为个人来讲,我也很愿意与路教授团队进行更深层面的合作,苏州大学能支持我们共建国际平台。通过这个平台,我们可以在科研合作、人才交流方面互动更加频繁,对拓宽青年人才的视野、形成双方优势互补具有重要意义。当然我们共同用Click 反应可以做更多功能化的材料,通过路教授的材料设计能力和工程化能力,做更多用于化学工业的创新产品,做出更特色的成果。

《化工进展》编辑部:您发明的点击化学反应开启了分子裁切的自由时代,引起了全世界化学工作者的广泛关注,您能简单介绍一下点击反应的意义及其今后可能的应用领域?我们中国很多化学、材料和工程学者对您所发明的click 反应进行了广泛的跟踪和持续研究,您对此有什么好的建议给他们?

Sharpless 教授:现在世界上有三种完美的反应来形成分子内键,即硫醇-烯、铜催化叠氮和炔的环化反应(CuAAC)以及被大家熟知的点击化学——硫氟交换反应(SuFEx)。第一个是1905 年在德国发现的,但直到2005 年Hoyle和Hawker 才发现了这个反应在工业合成中的巨大应用价值。第二个反应CuAAC,它几乎在任何需要它的地方都能工作。而第三个点击化学反应(SuFFx)受到更广泛的研究人员喜爱的原因是它很难失败且实际应用效果很好,比如在其他大多数流行反应无法想象的条件下它照样能顺利进行,无论点击反应所拥有的反应环境多么混乱,都很可能无法击败点击反应过程的精华。所以从这个意义上说,点击反应越来越被科学家们认可为最光明的未来之一。

在上述三个反应被发现之前,化学家和材料学家在构建新物质时总是喜欢某些反应胜过其他反应,而自从有了上述三个反应后,科学家们已经变得对它们如此喜爱,或醉心于用它们取任意想要的分子片段给连接起来,只要他们想得到,这三个反应就能够起作用。

我对中国的化学、材料等领域的科学家、特别是年轻的科学家的建议是,多做一些尝试性和挑战性的工作,越早开始在一些被认为不可能的领域进行尝试,可能就越早会得到有价值的结果,如通过点击化学反应在吸附材料合成中的尝试,可能会把原本看起来不可能用吸附分离办法进行治理的固体废弃物,如塑料及土壤中有机和重金属离子污染物等,能够通过新合成的吸附材料实现分离。

Sharpless 教授为苏州大学的本科生和研究生授课

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