(来源:王帅)
至于加入加州大学戴维斯分校攻读博,则因为王帅意识到以钌金属为核心的格拉布催化剂,无论在学术界还是工业界,都对烯烃复分解的催化反应扮演着极其重要的角色。但是,钌属于稀有金属,在地壳中的含量仅为十亿分之一,所以在本科期间他就好奇,是否能够利用更廉价、更丰富的主族元素化合物来模拟稀有金属相似的化学反应性。因此本科毕业后,他决定加入加州大学戴维斯分校化学系菲利浦·帕瓦(Philip Power)课题组进行主族金属有机化学的研究。
传统认知中,主族元素因只能使用 s 和 p 电子轨道参与成键,导致它们的氧化价态单一,不仅多是顺磁产物,反应性较过渡金属也相差甚远。但在读博的五年间,王帅对低价态主族重元素配合物有了新认识:即此类化合物的反应特性,相较于其同族轻元素衍生物而言,反而更类似于过渡金属。
在有机界,四价的锡金属氢化物常被用作自由基夺氢反应的供体,而二价锡氢化物正是他博士期间主要的研究对象,这类化合物可以像过渡金属氢化物一样,以加氢金属化的形式对不饱和小分子进行活化,十分具备作为有机反应催化剂的潜力。而与该课题相关的两项论文,也以背靠背的形式于 2017 年发表在 J. Am. Chem. Soc.上。
基于此,为将自己所掌握的主族金属有机化学知识,转化到主族催化的领域来尝试取代过渡金属,此外对于过渡金属配合物在其催化体系中扮演的角色,王帅认为有必要去深究一番。
因此博士毕业后,他加入哥伦比亚大学化学系教授杰克·诺顿(Jack Norton)课题组做博后。其表示:“在这里我接触到不同类型的过渡金属催化体系,并建立了由镍金属氢化物催化的对三氟甲基烯烃的加氢去氟化反应。为给后续自己独立开展工作打下基础,我决定再次回到加州,以博后身份加入加州大学圣地亚哥分校化学生物系教授约书亚·菲格罗亚(Joshua Figueroa)课题组来强化合成能力,同时掌握更多的金属有机知识。”
入组至今,他一直从事过渡金属有机化学研究,比如利用大位阻异氰化物来稳定高还原性的、高亲核性的、不饱和的 3D 过渡金属配合物,并以此来作为架构平台用于稳定极为活泼的主族小分子模块。对于未来打算,王帅表示:“目前正在尝试申请国内外教职,希望能继续留在学术界从事科研。”
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参考:
1、Wang, S., Sears, J. D., Moore, C. E., Rheingold, A. L., Niedig, M. L., & Figueroa, J. S. (2022). Side-on coordination of diphosphorus to a mononuclear iron center. Science, 375(6587), 1393-1397.