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周其林:冷板凳上的“化学之歌”

共催化卡宾高对映选择性插入脂肪胺氮氢键合成手性氨基酸。南开大学戴着一条用化学元素装饰的领带。中国科学院院士、南开大学化学教授周齐林出席了在北京人民大会堂举行的2019年全国科学技术奖励大会。

通过“发现高效手性螺环催化剂”项目,周齐林带领团队获得了2019年国家自然科学奖一等奖。该奖项被认为是中国自然科学领域的最高奖项。历史上有许多空缺。

改变人们对人工催化剂极限的看法

和人手一样,左手和右手是彼此的镜像,不能重叠。自然界中这种常见的现象叫做手性。许多用于治疗的药物是手性药物,它们不同的对映体在生理过程中表现出不同的功效。然而,在一般的化学合成中,手性分子的这两种对映体的比例是相等的。因此,每生产一公斤药物,人们就必须煞费苦心地分离另一半。

准确有效地创造手性分子一直是科学家的梦想和追求。不对称催化诞生了,并成为创造手性分子最有效的方法。这项工作的意义在于发现了一类非常有效的催化剂,用于手性分子的合成和手性药物的生产周齐林用通俗易懂的语言解释了这项研究的影响:“许多过去无法合成的分子现在可以合成了;过去,很难合成许多药物。现在合成这些药物非常方便。”

20年来,带领团队潜心攻关,合成了一系列被国内外同行称为“周催化剂”的手性螺环催化剂。这已成为合成化学中不可或缺的工具,并被世界各地40多个研究小组用作参考。它已用于200多个不对称合成反应和许多手性药物的生产。

手性螺环催化剂在许多不对称催化反应中保持了最高的催化活性和对映选择性记录,至今保持了分子催化剂的世界记录。

“我最好的科研成果是我培养的学生”

1999年,周齐林被教育部聘为首批“长江学者”特聘教授,调到南开大学工作。在接下来的20年里,他一直致力于手性螺环催化剂的研究。

"早上8点前准时到达实验室,晚上89点离开,一周工作6天."南开大学化学学院高级工程师、研究小组成员王立新表示,周齐林的日常工作“像化学反应一样严格”。他会在实验室里和学生们一个接一个地交流,在过去的20年里很少缺席研究小组的“小组会议”,有时他会下飞机,提着手提箱直接去实验室。

事实上,早在2001年,一些科学家就已经在不对称催化领域获得了诺贝尔奖。像攀登珠穆朗玛峰这样高的科学研究水平很难形成原创性和创新性的突破。

科学研究过程不会一帆风顺,即使在大多数情况下,失败就像一个不能被抛弃的敌人,就像一个影子。他们不得不面对反复的打击:所生产的催化剂“对这个反应无效,对那个反应也无效”

他坐在“长椅”上进行基础研究的日子对周齐林来说充满了魅力。在他看来,那些连续的失败“有时会在他没有做好的时候产生结果”。例如,在一个实验中,保护做得不好,水蒸气进入,想要做的事情没有完成,但是发现副产品更有用。仔细分析每个反应可能会带来意想不到的快乐,这是研究的乐趣。他试图不断改进新配体和催化剂的合成。周齐林手中的螺旋菌结构就像一个千变万化的奇妙变化。

周齐林称化学为“最具创造性的学科”。因为每天都在创造新的材料,“好奇心得到了极大的满足,我喜欢这个过程。”

在过去的20年里,周齐林赢得了许多有声望的奖项。然而,在他办公室最显着的位置是实验记录

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