Донна Блэкмонд
Донна Блэкмонд | |
|---|---|
| Рожденный | 19 апреля 1958 г. Питтсбург, Пенсильвания , США |
| Образование | Бакалавр химической инженерии, Питтсбургский университет, 1980 г. Магистр химического машиностроения, Питтсбургский университет, 1981 г. |
| Научная карьера | |
| Поля | Химическая инженерия Химия |
| Учреждения | Исследовательский институт Скриппса Имперский колледж Лондона Университет Халла Институт Макса Планка Университет Питтсбурга Университет Эссена |
Донна Блэкмонд FRS (родилась 19 апреля 1958 г.) - американский инженер-химик и заведующая кафедрой химии Джона К. Мартина в Scripps Research в Ла-Хойе, Калифорния. Ее исследования сосредоточены на химии пребиотиков, происхождении биологической гомохиральности, а также кинетике и механизмах асимметричных каталитических реакций. Известные работы включают разработку кинетического анализа хода реакции (RPKA), анализ нелинейных эффектов , энантиочистоты катализатора биологической гомохиральности и поведения аминокислот. [ 1 ]
Биография
[ редактировать ]Блэкмонд родилась 19 апреля 1958 года в Питтсбурге, штат Пенсильвания, где она училась в Питтсбургском университете и получила степень бакалавра и магистра в области химического машиностроения. Она получила степень доктора философии. получила степень бакалавра химического машиностроения в Университете Карнеги-Меллона в 1984 году. Вскоре после окончания учебы она стала профессором химического машиностроения в Питтсбургском университете, а в 1989 году получила звание доцента с постоянным стажем. Блэкмонд проработала в академических кругах 8 лет, прежде чем перейти к должности младшего специалиста. должность директора в компании Merck & Co., Inc. Ее основной обязанностью в компании было создание лаборатории для исследований и разработок в области кинетики и катализа органических реакций. Она была руководителем исследовательской группы в Институте Макса Планка в Мюльхайме-на-Халле, Германия, профессором и заведующим кафедрой физической химии в Университете Халла в Кингстон-на-Халле, Великобритания, а также профессором химии и химии. химическая инженерия и кафедра катализа в Имперском колледже Лондона, Великобритания. Блэкмонд в настоящее время является профессором химии, заведующим кафедрой и кафедрой химии, финансируемой Джоном К. Мартином в Университете. Исследовательский институт Скриппса в Ла-Хойе, Калифорния. В ее последних исследованиях количественные аспекты ее опыта в области химической инженерии применяются к синтезу сложных органических молекул каталитическими путями, особенно асимметричным катализом. [ 1 ]
Области исследований
[ редактировать ]Кинетический анализ хода реакции
[ редактировать ]Блэкмонд разработал методологию кинетического анализа хода реакции (RPKA), которая используется для быстрого определения концентрационных зависимостей реагентов. [ 1 ] RPKA позволяет проводить измерения на месте и создавать ряд уравнений скорости, которые позволяют анализировать реакцию с использованием минимального количества экспериментов. Цель этого типа анализа — помочь понять, какова может быть движущая сила реакции, и описать возможные механические пути. [ 2 ] Этот метод отличает скоростные процессы, происходящие в каталитическом цикле, от процессов, происходящих вне цикла. Известные применения RPKA включают асимметричное гидрирование, асимметричные органокаталитические реакции, катализируемые палладием реакции образования связей углерод-углерод и углерод-азот, а также конкурентные реакции, катализируемые переходными металлами. [ 1 ]
Нелинейные эффекты энантиочистоты катализатора
[ редактировать ]Нелинейные эффекты описывают неидеальное соотношение между энантиомерным избытком (ee) продуктов реакции и ee катализатора, явление, впервые обнаруженное Анри Каганом . Каган разработал математические модели для описания этого неидеального поведения — модели ML n . [ 3 ] Блэкмонд провел исследования, которые привели к пониманию скорости реакции и ее связи с ee катализатора. Многие предложенные математические модели были протестированы в лаборатории Блэкмонда, что помогло определить возможные механистические особенности реакций, включая реакцию Соаи . [ 4 ] Реакция Соаи представляет абиотический синтетический интерес, поскольку это автокаталитическая реакция, в результате которой быстро образуется большое количество энантиочистых продуктов. [ 5 ] Блэкмонд был первым, кто использовал модель Кагана ML 2 для изучения нелинейных эффектов этой реакции. Она была первой, кто пришел к выводу, что гомохиральный димер является активным катализатором гомохиральности реакции Соаи. [ 4 ]
Биологическая гомохиральность и фазовое поведение аминокислот
[ редактировать ]Совсем недавно Блэкмонд расширил кинетические модели для описания происхождения биологической гомохиральности. Она показала, что растворы преимущественно энантиочистых аминокислот могут быть получены из почти рацемических смесей путем разделения энантиомеров в твердом растворе. Открытие того, что эвтектическими смесями можно манипулировать в зависимости от компонентов смеси, позволяет изменять кристаллическую структуру и растворимость веществ. Аминокислоты кристаллизуются одним из двух способов: в виде смеси энантиомеров D и L (рацемическое соединение) или в виде отдельных энантиомеров (конгломерат). [ 6 ] Для нерацемических, неэнантиочистых смесей молекул, находящихся в тройном фазовом равновесии, происходит разделение энантиомеров между жидкой и твердой фазами в зависимости от формы, которую принимают кристаллы.
Достижения и награды
[ редактировать ] |
- Член Королевского общества , 2024 г. [ 7 ]
- Премия Джеймса Флэка Норриса в области физической органической химии (Американское химическое общество), 2023 г. [ 8 ]
- Избранный член Национальной академии наук США, 2021 г. [ 9 ]
- Член Королевского химического общества, 2021 г.
- Избранный член Немецкой академии естествоиспытателей Леопольдина, 2020 г.
- Избранный член Американской академии искусств и наук, 2016 г.
- Премия Американского института химиков за пионеров химической промышленности, 2016 г.
- Премия Габора Соморжаи за творческие исследования в области катализа, Американское химическое общество, 2016 г.
- Избранный член Национальной инженерной академии США , 2013 г.
- Премия Королевского химического общества в области физической органической химии, 2009 г.
- Премия Королевского общества Вольфсона за заслуги в области исследований, 2007 г.
- Стипендиальная премия Артура К. Коупа, 2005 г. [ 10 ]
- Научный сотрудник Института Миллера Калифорнийского университета в Беркли, 2003 г.
- Премия Королевского химического общества в области технологических процессов, 2003 г.
- Премия Рауля Риландера от Общества катализа органических реакций, 2003 г.
- Приглашенный научный сотрудник Вудворда в Гарвардском университете, 2002–2003 гг.
- Премия Пола Х. Эммета Североамериканского общества катализа, 2001 г.
- Президентская премия молодого сыщика NSF, 1986–91 гг.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д «Донна Блэкмонд» . Исследовательский институт Скриппса . Проверено 2 ноября 2016 г. .
- ^ Блэкмонд, Донна (4 июля 2005 г.). «Кинетический анализ хода реакции: мощная методология механистических исследований сложных каталитических реакций». Angewandte Chemie, международное издание . 44 (28): 4302–4320. дои : 10.1002/anie.200462544 . ПМИД 15997457 .
- ^ Жирар, Кристиан; Каган, Анри (1998). «Нелинейные эффекты в асимметричном синтезе и стереоселективных реакциях: десять лет исследований» . Angewandte Chemie, международное издание . 37 (21): 2922–2959. doi : 10.1002/(sici)1521-3773(19981116)37:21<2922::aid-anie2922>3.0.co;2-1 . ПМИД 29711141 .
- ^ Перейти обратно: а б Блэкмонд, Донна (23 июня 2010 г.). «Кинетические аспекты нелинейных эффектов в асимметричном синтезе, катализе и автокатализе». Тетраэдр: Асимметрия . 21 (11–12): 1630–1634. дои : 10.1016/j.tetasy.2010.03.034 .
- ^ Соаи, Кенсо (28 декабря 1995 г.). «Асимметричный автокатализ и амплификация энантиомерного избытка хиральной молекулы». Природа . 378 (6559): 767–768. Бибкод : 1995Natur.378..767S . дои : 10.1038/378767a0 . S2CID 4258847 .
- ^ Клуссманн, Мартин; Мэтью, Суджу; Ивамура, Хироши; Уэллс, Дэвид; Армстронг, Алан; Блэкмонд, Донна (24 октября 2006 г.). «Кинетическая рационализация нелинейных эффектов в асимметричном катализе на основе фазового поведения». Angewandte Chemie, международное издание . 45 (47): 7989–7992. дои : 10.1002/anie.200602521 . ПМИД 17061299 .
- ^ «Выдающиеся ученые избраны членами Королевского общества» . Королевское общество . Проверено 18 мая 2024 г.
- ^ «Лауреаты Национальной премии ACS 2023» . Новости химии и техники . Проверено 4 ноября 2022 г.
- ^ «Выборы НАН 2021» . www.nasonline.org . Проверено 4 ноября 2022 г.
- ^ «Предыдущие получатели» . Американское химическое общество . Проверено 4 ноября 2022 г.
