2020年10月19日,中国科学院院士、北京大学教授吴云东老师受邀做客第154期大师讲坛,在闵行校区霞光楼200号报告厅为交大师生带来了题为“My Enjoyment in Studying Chemical Reaction Mechanisms”的精彩报告。
吴云东院士从自己的博士生工作谈起,浅显易懂地向同学们展示了如何利用计算化学建立重要的模型,从而解释化学中区域选择性、立体选择性等科学问题,进而通过模型来预测和设计一系列反应。吴院士回忆了80年代做计算化学的艰难以及利用计算化学解决科学问题和成功设计化学反应的喜悦。并鼓励在座师生,环境的艰苦不会影响科学研究的道路,只要选定了好的方向,坚持不懈地做下去,就会做出好的成果。
随后,吴云东院士讲述了自己在香港科技大学独立开展研究工作时,对于研究方向选择上的思考。当时选择了非常有挑战的Sharpless不对称环氧化反应,对于其中出现的困惑进行研究,成功解释了氧化试剂为何需要大位阻取代基、如何通过配体达到手性控制以及配体的结构对于反应影响等科学问题。其中,如何从建立简单模型开始,再通过调整逐步建立复杂的、更精确的模型,这一逻辑思维方式给师生们留下了深刻的印象。
紧接着,吴院士又介绍了自己对于间位C-H活化反应模型的建立,解释了导向基团上位阻越大反应活性越高、芳基上不能有给电子基团等原因,并且通过该模型成功设计和预测了双芳基C-H活化区域选择性的问题。延伸开去,又对于远程控制间位C-H活化反应进行了研究,解决了反应中银离子作用以及配体结构限制等当时具有较大争议的问题。之后,吴院士又简单介绍了近期课题组关于硅氢、硼氢、氢气对于炔烃加成的区域选择性问题的研究进展。
最后,吴云东院士深情款款地感谢了自己的博士导师Kendall N. Houk教授,并且寄语在座师生,选择好的科研方向,不懈努力,一定会有好的成果。
讲座结束后,大师讲坛组委会向吴云东院士赠送了精心准备的纪念品,以传达交大学子对吴院士衷心的感谢和诚挚的祝福。
【嘉宾简介】
吴云东院士,1982年和1986年先后获得兰州大学化学学士学位和匹兹堡大学化学博士学位。之后在加州大学洛杉矶分校和德国埃朗根大学从事研究工作。1992年到香港科技大学化学系任教,并于2001年升为教授。2005年当选为中国科学院化学部院士。2016年3月至2019年3月,任北京大学深圳研究生院院长。现任北京大学教授。
主要从事理论与计算有机化学的研究。提出Sharpless环氧化反应的机理,用理论方法解决过渡金属不对称催化机理及其立体化学;对钼-烷烯基催化物催化烯烃开环复分解聚合反应和炔烃复分解聚合反应的机理及立体化学进行了理论研究;在手性有机小分子催化,特别是脯氨酰胺衍生物催化的不对称直接Aldol反应方面,与他人合作提出Gong-Wu模型;提出了oxa-多肽概念,并设计合成出多种结构的oxa-多肽;指出在溶液中存在与老年痴呆症相关的淀粉样β-多肽单体的结构的可能性,并将其稳定性与淀粉样β-多肽聚集的速度相关起来;通过取代基对碳、硅和氧自由基中心的电荷和自旋的影响,导出诱导效应和自旋离域与自由基稳定性的定量关系。
【背景介绍】
In this lecture, I would like to share with you some of my research experiences both during my graduate study and my independent academic career. These include (1) development of medals to predict the stereochemistry of nucleophilic additions to acyclic and cyclic carbonyl compounds; (2) development of a model to understand the stereochemistry of the Sharpless epoxidation reaction; (3) mechanistic understanding of meta-selective arene functionalization; (4) regio- and stereo-selectivities of CpRu(II)- catalyzed addition reactions to alkynes.