Пол Чирик - Paul Chirik

Пол Дж. Чирик американец химик и в настоящее время занимает должность профессора химии Эдвардса С. Сэнфорда в Университет Принстона.[1] Его опыт в области Металлоорганическая химия, особенно в устойчивом и экологически безопасном катализе с высоким содержанием элементов земли.[2][3] В 2015 году он был назначен главным редактором журнала Металлорганическийs, рецензируемый журнал, издаваемый Американское химическое общество.[4][5][6][7] Он обучал более 30 докторантов и 20 докторантов.[1] Он получил несколько наград, в том числе Премия имени Артура Коупа,[8] Премия Блаватника для молодых ученых,[9] стипендия Packard в области науки и техники,[10] премия Камиллы Дрейфус для учителей и ученых,[11] ан Награда за карьеру NSF,[12] и президентская награда за конкурс "Зеленая химия".[13]

Ранняя жизнь и карьера

Чирик родился в Филадельфия, Пенсильвания 13 июня 1973 г.[2] Он закончил с отличием со степенью бакалавра наук в Химия в 1995 году из Технологический институт Вирджинии проведя исследование с Джозефом Меролой.[14] Он получил докторскую степень. с Джон Беркоу в Калифорнийском технологическом институте, изучая механизм катализируемой металлоценом полимеризации олефинов и химию гидрометаллирования, в которой он был отмечен премией Хеберта Ньюби Маккоя.[15][16][17] После краткой постдокторской встречи с профессором Кристофер К. Камминс на Массачусетский Институт Технологий[18] он поступил на факультет в Корнелл Университет в 2001 г. доцентом.[2] В 2006 году он был назначен доцентом, а в 2009 году он был назначен профессором химии Питера Дж. У. Дебая.[19]

За свою карьеру он написал более 180 рецензируемых научных публикаций,[3] является изобретателем более 15 патентов и был приглашен для чтения лекций и презентаций на более чем 200 национальных и международных семинарах и конференциях.[19] включая Конференцию Falling Walls 2012 в Берлин, где он выступил с докладом на тему «Разрушая стену устойчивой химии: как современная алхимия может привести к недорогим и чистым технологиям».[20]

Интересы исследования

Чирик внес свой вклад в сферу катализ с обильной землей Переходные элементы таких как железо и кобальт, с конечной целью освободить фармацевтическую и другие отрасли от чрезмерной зависимости от дефицитных и дорогих редкоземельных катализаторов, которые широко используются в настоящее время. Его группа использовала окислительно-восстановительные лиганды.[21] управлять потоком электронов с помощью переходных металлов первого ряда, чтобы сделать возможной многоэлектронную химию. Катализаторы Чирика представляют интерес для асимметричного гидрирования.[22][23] и гидросилилирование алкенов.[22][24][25]

Исследования Чирика лежат на пересечении Органический и Неорганический химии и предполагает разработку устойчивых методов химического синтеза. Его исследовательская группа исследует концепцию «современной алхимии», согласно которой дизайн лигандов используется для преобразования реакционной способности металлов с большим содержанием земли, чтобы имитировать или, в идеале, превзойти характеристики драгоценных металлов. Его группа занимается фармацевтическими и промышленными проблемами, используя комбинацию синтетических, спектроскопических, физических методов определения характеристик и вычислительных методов. Основными направлениями исследований в его лаборатории являются катализ металлами, присутствующими на Земле, функционализация диазотом и взаимное превращение аммиака с его элементами.[1][3]

Катализ металлами, которыми много земли

Ядро программы Чирика по металлическому катализу - это понимание и управление потоком электронов, а также его применение для решения современных проблем. Усилия по разработке специально направлены на решение проблем в фармацевтической, ароматической, парфюмерной, нефтехимической промышленности и производстве силиконов. Широкая каталитическая концепция «кооперативности металл-лиганд», популяризированная Чириком, когда электронные изменения происходят одновременно между металлом и поддерживающим лигандом («окислительно-восстановительный предел»), привела к разработке распространенных на Земле катализаторов на основе железа и кобальта. для асимметричного гидрирования,[23] гидросилилирование,[24] и гидроборирование[26] олефинов с превосходной активностью и селективностью по сравнению с их аналогами из драгоценных металлов, а также катализаторы для беспрецедентного циклоприсоединения[27][28] реакции.

Чирик также разработал катализаторы, изобилующие землей, которые действуют в более традиционном смысле, когда электронные изменения происходят исключительно в металле («предел сильного поля») с разумным выбором поддерживающего лиганда. Это привело к разработке катализаторов асимметричного гидрирования,[29][30][31] водород-изотопный обмен,[32][33] C – H борилирование[34] и поперечная связь,[35] реакции, которые имеют огромное значение для фармацевтической промышленности.

Функционализация азота и взаимное превращение аммиака с его элементами

У Чирика также есть программа исследований взаимного превращения аммиака (NH3) с составляющими его элементами, N2 и H2. Прямая реакция, где N2 превращается в аммиак, а другие азотсодержащие продукты с добавленной стоимостью обусловлены высоким углеродным следом, связанным с промышленным синтезом аммиака по процессу Габера-Боша, тогда как обратная реакция, когда аммиак превращается обратно в его элементы, N2 и H2, движется целью разработки углеродно-нейтрального топлива.[36]

Используя ранние переходные металлы с органическими лигандами для формирования рациональной координационной среды, Чирик разработал новые способы превращения молекулярного азота в азотсодержащие продукты с добавленной стоимостью.[37][38][39][40][41]

Используя протон-связанный перенос электронов (PCET), Чирик смог расщепить аммиак с образованием H2 используя концепцию «ослабления, вызванного координацией».[42][43][44]

Награды

Рекомендации

  1. ^ а б c "Пол Чирик | Химический факультет Принстонского университета". chemistry.princeton.edu.
  2. ^ а б c https://ecommons.cornell.edu/bitstream/1813/3196/1/CCB_074.pdf
  3. ^ а б c "Группа Чирик".
  4. ^ «Металлоорганика приветствует нового главного редактора: Пола Чирика, доктора философии». Американское химическое общество.
  5. ^ "Пол Чирик возглавит металлоорганические компании | Новости химии и машиностроения". cen.acs.org.
  6. ^ "Пол Чирик (PhD '00) назван редактором журнала" Металлоорганические соединения ". Ассоциация выпускников Калифорнийского технологического института.
  7. ^ "Чирик назначен новым главным редактором журнала" Металлоорганические соединения | Химический факультет Принстонского университета ". chemistry.princeton.edu.
  8. ^ "Пол Чирик: лауреат стипендии Артура Коупа | Выпуск от 9 марта 2009 г. - Том 87, Выпуск 10 | Новости химии и машиностроения". cen.acs.org.
  9. ^ "Поль Чирик | Премия Блаватника для молодых ученых". blavatnikawards.org.
  10. ^ "Чирик, Пол Дж."
  11. ^ "Фонд Дрейфуса | Посвященный развитию химических наук".
  12. ^ «Пол Чирик из Корнелла получил национальную исследовательскую премию». Корнельская хроника.
  13. ^ Агентство по охране окружающей среды США, OCSPP (7 июня 2016 г.). "Президентский конкурс" Зеленая химия ": Академическая премия 2016 г.". Агентство по охране окружающей среды США.
  14. ^ "Выпускники группы | Merola Group | Virginia Tech". www.merola.chem.vt.edu.
  15. ^ «Бывшие члены группы Bercaw». chemistry.caltech.edu.
  16. ^ [1]
  17. ^ Чирик, Пол Джеймс (3 февраля 2000 г.). «Вспомогательные эффекты лиганда на фундаментальные превращения в полимеризации олефинов, катализируемой металлоценом». Калифорнийский технологический институт - через Google Книги.
  18. ^ "Члены | Группа Cummins". ccclab.mit.edu.
  19. ^ а б [2][постоянная мертвая ссылка ]
  20. ^ Фундамент, падающие стены. "Пол Чирик | Падающие стены". Fall-walls.com.
  21. ^ «Невинный лиганд». 11 декабря 2018 г. - через Википедию.
  22. ^ а б Барт, Сюзанна С.; Лобковский, Эмиль; Чирик, Пол Дж. (1 октября 2004 г.). «Получение, молекулярная и электронная структура комплексов железа (0), диназота и силана и их применение для каталитического гидрирования и гидросилирования». Журнал Американского химического общества. 126 (42): 13794–13807. Дои:10.1021 / ja046753t. PMID  15493939.
  23. ^ а б Монфетт, Себастьян; Тернер, Зои Р.; Семпрони, Скотт П .; Чирик, Пол Дж. (14 марта 2012 г.). "Enantiopure C1-симметричные бис (имино) пиридин-кобальтовые комплексы для асимметричного гидрирования алкенов". Журнал Американского химического общества. 134 (10): 4561–4564. Дои:10.1021 / ja300503k. PMID  22390262.
  24. ^ а б Чирик, Пол Дж .; Delis, Johannes G.P .; Льюис, Кенрик М .; Най, Сьюзен А .; Веллер, Кейт Дж .; Атиенца, Крисита Кармен Ходжилла; Тондро, Аарон М. (3 февраля 2012 г.). "Железные катализаторы для селективного антимарковского гидросилилирования алкенов с использованием третичных силанов". Наука. 335 (6068): 567–570. Bibcode:2012Наука ... 335..567Т. Дои:10.1126 / наука.1214451. PMID  22301315.
  25. ^ Рознер, Хиллари (15 октября 2012 г.). «В современной алхимии железо работает как платина» - через NYTimes.com.
  26. ^ Obligacion, Дженнифер В .; Чирик, Пол Дж. (26 декабря 2013 г.). "Бис (имино) пиридин-кобальт-катализируемая изомеризация алкенов – гидроборизация: стратегия удаленной гидрофункционализации с конечной селективностью". Журнал Американского химического общества. 135 (51): 19107–19110. Дои:10.1021 / ja4108148. PMID  24328236.
  27. ^ Рассел, Сара К .; Лобковский, Эмиль; Чирик, Пол Дж. (15 июня 2011 г.). «Катализируемое железом межмолекулярное [2π + 2π] циклоприсоединение». Журнал Американского химического общества. 133 (23): 8858–8861. Дои:10.1021 / ja202992p. PMID  21598972.
  28. ^ Чирик, Пол Дж .; Тондро, Аарон М .; Schmidt, Valerie A .; Хойт, Джордан М. (28 августа 2015 г.). «Катализируемые железом межмолекулярные [2 + 2] циклоприсоединения неактивированных алкенов». Наука. 349 (6251): 960–963. Bibcode:2015Научный ... 349..960H. Дои:10.1126 / science.aac7440. PMID  26315433.
  29. ^ Чирик, Пол Дж .; Тадж, Мэтью Т .; Krska, Shane W .; Hoyt, Jordan M .; Шевлин, Михаил; Фридфельд, Макс Р. (29 ноября 2013 г.). «Прекурсоры кобальта для высокопроизводительного открытия катализаторов гидрирования асимметричных алкенов из неблагородных металлов». Наука. 342 (6162): 1076–1080. Bibcode:2013Наука ... 342.1076F. Дои:10.1126 / science.1243550. PMID  24288328.
  30. ^ Борман, Стю. «Менее драгоценные катализаторы | Выпуск от 16 декабря 2013 г. - Том 91, Выпуск 50 | Новости химии и машиностроения». cen.acs.org.
  31. ^ Чирик, Пол Дж .; Шевлин, Михаил; Рак, Ребекка Т .; Чжун, Хунъюй; Фридфельд, Макс Р. (25 мая 2018 г.). «Катализируемое кобальтом асимметричное гидрирование енамидов за счет одноэлектронного восстановления». Наука. 360 (6391): 888–893. Bibcode:2018Научный ... 360..888F. Дои:10.1126 / science.aar6117. PMID  29798879.
  32. ^ Чирик, Пол Дж .; Пельцер, Иштван; Ривера, Нело; Хеск, Дэвид; Ю, Рэньюань Пони (3 января 2016 г.). «Катализируемое железом тритиирование фармацевтических препаратов». Природа. 529 (7585): 195–199. Bibcode:2016Натура.529..195P. Дои:10.1038 / природа16464. PMID  26762456.
  33. ^ "'Применение радиомаркировки позволяет ученым отслеживать расщепление лекарств | Факультет химии Принстонского университета ». chemistry.princeton.edu.
  34. ^ Obligacion, Дженнифер В .; Семпрони, Скотт П .; Чирик, Пол Дж. (19 марта 2014 г.). «Катализируемое кобальтом С – Н-борилирование». Журнал Американского химического общества. 136 (11): 4133–4136. Дои:10.1021 / ja500712z. PMID  24588541.
  35. ^ Нили, Джейми М .; Bezdek, Máté J .; Чирик, Пол Дж. (28 декабря 2016 г.). «Понимание процессов трансметалляции позволяет использовать катализированную кобальтом перекрестную связь Сузуки – Мияура». ACS Central Science. 2 (12): 935–942. Дои:10.1021 / acscentsci.6b00283. ЧВК  5200927. PMID  28058283.
  36. ^ Вегге, Тейс; Nørskov, Jens K .; Кристенсен, Клаус Хвиид; Клерке, Асбьёрн (7 мая 2008 г.). «Аммиак для хранения водорода: проблемы и возможности». Журнал химии материалов. 18 (20): 2304–2310. Дои:10.1039 / B720020J.
  37. ^ «Исследователи CU нашли долгожданный метод фиксации азота». Корнельская хроника.
  38. ^ "'Исследователи из Корнелла открыли замечательное химическое преобразование, «новый метод преобразования азота в аммиак».. Корнельская хроника.
  39. ^ «Химики создают связи азота с углеродом, но пропускают аммиак». Корнельская хроника.
  40. ^ Чирик, Пол Дж .; Лобковский, Эмиль; Кноблох, Дональд Дж. (3 января 2010 г.). «Расщепление диазота и функционализация монооксидом углерода, продвигаемые комплексом гафния». Химия природы. 2 (1): 30–35. Bibcode:2010НатЧ ... 2 ... 30К. Дои:10.1038 / nchem.477. PMID  21124377.
  41. ^ Семпрони, Скотт П .; Чирик, Пол Дж. (31 июля 2013 г.). «Синтез неосновного нитрида гафния из N2-расщепления: универсальная платформа для функционализации динитрогена». Журнал Американского химического общества. 135 (30): 11373–11383. Дои:10.1021 / ja405477m. PMID  23829435.
  42. ^ Папас, Ираклис; Чирик, Пол Дж. (18 марта 2015 г.). «Синтез аммиака гидрогенолизом связей титан – азот с использованием протонно-связанного электронного переноса». Журнал Американского химического общества. 137 (10): 3498–3501. Дои:10.1021 / jacs.5b01047. PMID  25719966.
  43. ^ Чирик, Пол Дж .; Го, Шэн; Бездек, Мате Ж. (11 ноября 2016 г.). «Ослабление связи аммиака, воды и гидразина X – H в комплексе молибдена, вызванное координацией». Наука. 354 (6313): 730–733. Bibcode:2016Научный ... 354..730B. Дои:10.1126 / science.aag0246. PMID  27846601.
  44. ^ Margulieux, Grant W .; Bezdek, Máté J .; Тернер, Зои Р.; Чирик, Пол Дж. (3 мая 2017 г.). «Активация аммиака, выделение H2 и образование нитридов из молибденового комплекса с химически и окислительно-восстановительным невинным лигандом». Журнал Американского химического общества. 139 (17): 6110–6113. Дои:10.1021 / jacs.7b03070. PMID  28414434.