李亞紅：“化學(xué)”人生

本刊記者　武光磊

李亞紅：“化學(xué)”人生

本刊記者武光磊

一直夢(mèng)想著能夠在化學(xué)領(lǐng)域有更多新發(fā)現(xiàn)的李亞紅，在大多數(shù)人眼里是標(biāo)準(zhǔn)的“科學(xué)家”：蘭大博士畢業(yè)，曾遠(yuǎn)赴英國牛津大學(xué)、美國密西根州立大學(xué)、英國曼徹斯特大學(xué)做博士后研究。領(lǐng)略過國際前沿科研理念的她，入選中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”，來到蘇州大學(xué)繼續(xù)化學(xué)領(lǐng)域的研究。而事實(shí)上，李亞紅的人生還遠(yuǎn)不止這些……

離不開的實(shí)驗(yàn)室

自從決定從事化學(xué)領(lǐng)域的研究以來，李亞紅就與實(shí)驗(yàn)室結(jié)下了不解之緣。20多年來，她把自己最美好的年華都奉獻(xiàn)給了實(shí)驗(yàn)室。

不同元素相互組合所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)向來是神奇的、未知的。在一間不大不小的實(shí)驗(yàn)室里，李亞紅用大大小小的實(shí)驗(yàn)證明著自己大膽的猜想，又用實(shí)驗(yàn)結(jié)果否定之前的猜想，無數(shù)這樣的經(jīng)歷并沒有消磨她對(duì)化學(xué)的執(zhí)著與熱情。現(xiàn)如今，新化合物的不斷合成證明了曾經(jīng)無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，努力與堅(jiān)持，都是值得的。

歷經(jīng)無數(shù)次的嘗試，李亞紅終于合成了7個(gè)含有Ti=N-NR1R2鍵的化合物，這類化合物的晶體結(jié)構(gòu)從未見文獻(xiàn)報(bào)道。其首次合成，給劍橋晶體數(shù)據(jù)庫中增加了含Ti=N-NR1R2鍵的化合物的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。同時(shí)，她證明了炔烴的氫肼化反應(yīng)的機(jī)理是通過先形成Ti=N-NR1R2，然后再進(jìn)行2+2環(huán)加成的機(jī)理，結(jié)束了10多年來對(duì)氫肼化反應(yīng)機(jī)理的討論。

研究成果發(fā)展了一種以金屬離子為模板，只用一種或兩種反應(yīng)起始物，一步合成含有羰基、仲碳、叔碳和季碳的含氮雜環(huán)的新方法。這些雜環(huán)是具有生物活性的天然產(chǎn)物的重要片段。此合成反應(yīng)有較寬的底物適應(yīng)范圍，使含多種雜原子的大環(huán)分子的合成變得簡(jiǎn)單、高效、可控，提供了一種新的合成C-C鍵的方法，發(fā)展了一種以芳基甲醚為底物的胺化反應(yīng)。在此反應(yīng)中，以胺為導(dǎo)向基團(tuán)，以Ti（NR2）4為反應(yīng)媒介和反應(yīng)原料，可以在室溫下合成芳香胺。該反應(yīng)對(duì)芳基甲醚有廣泛的官能團(tuán)普適性。除Ti（NMe2）4外，Ti（NE2）4和Ti（HNPh）4也可以作為氮源來實(shí)施芳基甲醚的胺化反應(yīng)。

她已在J.Am.Chem.Soc.，Inorg. Chem.，Organometallics，Org.Lett., CrystEngComm等國際知名期刊上發(fā)表論文100多篇，其中，多篇論文被選為封面論文。2011年獲教育部高等學(xué)?？茖W(xué)研究優(yōu)秀成果獎(jiǎng)（自然科學(xué)）二等獎(jiǎng)。她本人也入選江蘇省青藍(lán)工程、“333工程”和六大人才高峰等人才計(jì)劃。

在這間不大不小的實(shí)驗(yàn)室里，誕生了無數(shù)新的化合物。李亞紅把整個(gè)青春都奉獻(xiàn)給了實(shí)驗(yàn)室，而實(shí)驗(yàn)室也成就了如今的李亞紅。

向化學(xué)權(quán)威說“不”

“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，對(duì)于李亞紅來說，能經(jīng)得起“考驗(yàn)”的才是真正的科學(xué)。在實(shí)驗(yàn)室中，猜想、質(zhì)疑、否定是常有的，當(dāng)有新發(fā)現(xiàn)時(shí)，她會(huì)欣喜若狂；但當(dāng)發(fā)現(xiàn)研究漏洞時(shí)，她也能勇敢地向化學(xué)權(quán)威說“不”。

金催化的溴代連二烯酮成環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)自2005年被報(bào)道以來就受到廣泛關(guān)注，科學(xué)家普遍認(rèn)為該反應(yīng)開了由金催化劑的氧化態(tài)控制反應(yīng)選擇性的先河。

然而，李亞紅及其科研團(tuán)隊(duì)通過密度泛函理論計(jì)算，輔助于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了該反應(yīng)過程的區(qū)域選擇性是由配體控制的，而不是先前普遍接受的由氧化態(tài)控制的假設(shè)。與此同時(shí)，李亞紅還帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)利用計(jì)算和實(shí)驗(yàn)討論了不同氧化態(tài)的金催化劑、各種常用配體以及反應(yīng)中微量水對(duì)氫轉(zhuǎn)移過程的影響。

這些研究結(jié)果為一系列Л酸金屬催化的連二烯和炔基化合物的成環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)提供了新的機(jī)理方面的認(rèn)識(shí)，曾被報(bào)道在J. Am. Chem. Soc.上，國內(nèi)的《有機(jī)化學(xué)》雜志將此論文作為亮點(diǎn)論文介紹，國外論文評(píng)審人認(rèn)為李亞紅的研究是一個(gè)激動(dòng)人心的重要發(fā)現(xiàn)，對(duì)未來金催化的環(huán)加成反應(yīng)有很重要的指導(dǎo)作用。

在李亞紅的化學(xué)人生中，有質(zhì)疑、有猜想、有驗(yàn)證、有否定，更有新的發(fā)現(xiàn)，既然選擇了化學(xué)這樣精彩的人生，她便只顧風(fēng)雨兼程。