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中国科学院高能物理研究所研究员邢志忠应邀来

文章作者:产品评测 上传时间:2019-10-20

1,3-共轭二烯的选择性氢芳基化是一种简单、高效的合成烯丙基取代芳烃的方法,在合成化学上具有重大意义。目前,该类烯烃的氢芳基化反应往往通过渡金属催化芳烃的C-H键活化机制或金属路易斯酸催化的芳烃的傅-克烷基化机理发生。然而,这些体系通常需要较高的反应温度,并且其中涉及的碱性官能团在反应过程中往往存在兼容性的问题。因此,发展温和、高效的催化策略实现1,3-二烯的选择性氢芳基化是一个重要课题。

11月2日下午,应我校物理与材料科学学院邀请,中国科学院高能物理研究所研究员邢志忠来我校讲学。报告会在物理北楼三楼报告厅举行。物理与材料科学学院200余名师生参加了报告会。

雕版印刷术是中国对世界最伟大的贡献之一,学界讨论最多、争议最大的是它的发明时间。许多学者曾试图从古代文献中寻找关于印刷术最早的记载,或拘泥于考证《后汉书》中“刊章讨捕”之“刊”是否为刊刻印刷之意,或拘泥于考证唐太宗是否“梓行”过《女则》,或拘泥于寻找古代文献中相关的只言片语,结果却是各说各话,难为学界认同,或是因为新材料的出现而不断修正先前的结论。检讨起来,问题主要出在研究方法上,即把雕版印刷术的发明当作一个纯粹孤立的事件,用乾嘉式的考证方法去寻找最早的史料记载。当然,原因还是对雕版印刷术的发明与社会之间关系的关注和认识不够。其实,学界对我国古代其他重大发现和发明的研究,也或多或少存在着类似的问题。因此,对雕版印刷术的发明特别是它被社会广泛接受、普遍应用过程的检讨以及原因的分析,具有普遍参考意义。

最近,我校化学化工学院黎书华课题组基于量子化学计算结合实验研究发展了一种新的氢芳基化方法,利用有机硼路易斯酸和苯酚类衍生物实现1,3-共轭二烯的选择性氢芳基化反应。相关成果发表在德国应用化学杂志(Angew. Chem. Int. Ed, 2018, DOI: 10.1002/anie.201811729)。

邢志忠研究员以《物理思想的简单性、相似性和自然性》为题,讲述了在物理学的发展史上,许多标志性的突破是以观念的转变和思想的灵光乍现为基础的,但现在发现其实很多深邃的物理思想的产生也有规律可寻,也遵从简单性、相似性和自然性等基本要求。报告以“砸在牛顿头上的苹果有多重”开始,用物理学大师的有趣故事为铺垫,简要讨论上述“三性”,最终回归到一个好的物理学家通常怎样看自然的主题。

雕版印刷并不专指印刷图书

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报告结束后,邢志忠研究员与现场师生进行了互动,就大家提出的问题,给予耐心细致的解答。

任何一种对社会产生过重大影响的技术发明,都需要满足一些基本的条件:一是技术本身,包括原理和方法;二是功能,即能满足人们的某种需求;三是能让这种技术得以应用和推广的社会环境。历史上起关键作用的,往往是后两项。一项技术发明,如果不为人们所需要,就谈不上应用,也没有继续存在的价值;如果没有适合的社会经济环境,便得不到进一步的发展。

图1. B3催化的1,3-共轭二烯与苯酚的选择性氢芳基化反应

专家简介:

“雕版印刷”本义是一种凸版印刷技术,并不专指印刷图书。雕版印刷的技术原理与方法,至迟在秦汉时代就已被我们的祖先掌握了,只是早期印刷的内容不是图书,承印物不是后来常见的纸张。长沙马王堆汉墓出土丝织品的图案中,便有用凸版印制而成的,精美、精细程度丝毫不亚于后世用雕版印刷的图书、图画。广州南越王墓也出土过铜质印花凸版。至于印刷材料,制墨技术早在先秦时代就有了,造纸术至迟东汉时也已成熟,更何况丝织品本身也曾作过书写材料,作为图书的承印物也是可以的。问题的关键是:同样的技术原理,同样的工艺流程,相关制作材料也基本具备,为什么汉代没有用雕版印刷技术印制图书?最根本的原因,是社会需求与社会环境。

该工作中,理论计算发现B3与苯酚缔合形成的路易斯酸碱复合物I能够显著增强苯酚的酚羟基酸性,可将1,3-共轭二烯质子化,进而发生亲电烷基化反应并生成相应的氢芳基化产物4aa 。与其它竞争反应通道(如共轭二烯的二聚、产物的分子内环化等)相比,选择性生成1,2-氢芳基化产物是动力学有利的。后续实验条件的优化,以及同位素标记等实控制实验验证实了理论计算提出的机理。进一步的底物研究表明,以B3为催化剂,可以很方便地实现一系列1,3-共轭二烯和苯酚的氢芳基化反应。该方法也能实现克级规模的合成,得到的产物‒烯丙基苯酚类衍生物可进一步发生分子内环合反应,生成苯并四氢吡喃或苯并呋喃等衍生物。此外,作者还将该方法被成功地应用于复杂药物相关分子的结构修饰。

邢志忠,中科院高能所研究员,国科大近物系岗位教授。1987年毕业于北京大学物理系,1993年获得高能所博士学位,2001年起在高能所工作。中国科学院“百人计划”引进国外杰出人才,国家杰出青年科学基金获得者。目前主要从事中微子物理学的理论与唯象学研究。研究领域为基本粒子物理学与粒子天体物理学理论。主要从事的研究方向和课题包括中微子物理学、中微子天文学、中微子宇宙学、重味物理理论、轻子和夸克的质量起源问题、CP对称性破坏以及TeV能标的新物理唯象学。

雕版印刷成为强烈社会需求

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