Karen Goldberg - Karen Goldberg

Karen Ila Goldberg amerikalik kimyogar, hozirda Vagelos energetika tadqiqotlari professori Pensilvaniya universiteti.[1] Goldberg eng ko'p faoliyati bilan tanilgan noorganik va organometalik kimyo. Uning so'nggi tadqiqotlari diqqat markazida kataliz, ayniqsa oksidlanish uchun katalizatorlarni ishlab chiqish, shuningdek, molekulyar kislorodni sintez qilish va faollashtirish bo'yicha.[1] 2018 yilda Goldberg saylandi Milliy fanlar akademiyasi.[2]

Karyera

Karen Goldberg uni A.B. daraja Kimyo 1983 yilda Kolumbiya Universitetining Barnard kolleji. Uning bakalavriat tadqiqotlari professorlar bilan ishlashni o'z ichiga olgan Roald Xofman, Stiven Lippard da Kornell universiteti va Kolumbiya universiteti navbati bilan, shuningdek, AT&T Laboratories-da shifokorlar Tom Gradel va Stiven Bertz bilan. U doktorlik dissertatsiyasini himoya qildi. 1988 yilda kimyo bo'yicha professor bilan Robert Bergman da Berkli shahridagi Kaliforniya universiteti. Professor tomonidan doktorlikdan keyingi yilni tamomlagan Bryus Bursten da Ogayo shtati universiteti fakultet a'zosi bo'lishdan oldin Illinoys shtati universiteti 1989 yilda. 1995 yilda Goldberg boshlandi Vashington universiteti Kimyo kafedrasi assistenti sifatida ishlagan va 2000 yilda dotsent, 2003 yilda esa professor unvoniga sazovor bo'lgan.[3] 2017 yilda Goldberg o'zining tadqiqot guruhini Pensilvaniya universiteti, u erda Vagelos kimyo bo'limining energetik tadqiqotlar professori.[1][4]

Tadqiqot

Goldbergning tadqiqot yo'nalishlari katalizatorlar mexanizmi va fundamental organometalik reaktsiyalarda qo'llanilishini tushunishni o'z ichiga oladi. Bu yanada samarali, arzonroq va boshqalarni loyihalashtirish maqsadi bilan yakunlanadi yashilroq alkanlar kabi turli xil xom ashyolardan olinadigan kimyoviy mahsulotlar va yoqilg'i. Goldberg rivojlanishiga yordam bergan bunday jarayonlardan biri ammiak borini iridiyum qisqich katalizatori yordamida dehidrogenizatsiya qilishdir, bu reaksiya yumshoq sharoitda yuqori tezlikda, samarali katalizator regeneratsiyasi bilan sodir bo'lgan.[5]

Elektrofil oksidlanish katalizi

O'ttiz yildan ortiq vaqt oldin, Shilov selektivni kashf etdi oksidlanish ning alkanlar platinaga asoslangan metallar mavjudligida. Bu amaliy emas edi, chunki buning uchun katalitik Pt (II) metalidan tashqari stexiometrik oksidlovchi kerak edi, bu esa Goldbergni C-H bog'lanishini faollashtirish, oksidlanish va C-heteroatom bog'lanishining shakllanishini chuqurroq o'rganishga olib keldi, bu esa ko'proq amaliy mahsulotlarning rivojlanishiga olib keldi. Alkanlardan foydalanish bo'yicha so'nggi tadqiqotlarda Goldberg platin asosidagi katalizatorlar yordamida oksidlanish reaktsiyalari orqali alkanlarning funktsionalizatsiyasini o'rganib chiqdi.[6]

Pivaldegidning para-cymene Ru komplekslari tomonidan katalizlangan suv bilan reaktsiyasi karboksilik kislota va vodorod gazini hosil qiladi.

Pt (II) metil komplekslari Shilov metan oksidlanish tizimida ham, so'nggi paytlarda katalitik metan oksidlanish tizimida ham asosiy vositalar hisoblanadi. Goldbergning tadqiqotlari altenlardan platina yoki boshqa kech metal katalizatorlari, shu jumladan ruteniy, iridiy va rodyum yordamida alkogollarni hosil qilishni o'z ichiga oladi. Natijada, uning tadqiqotlari raqobatdosh aldegidning nomutanosiblik reaktsiyasi bo'yicha aldegidlarni karboksilik kislotalarga selektivligini va yuqori konversiyasini ta'minlash uchun Ru (II) diamin komplekslari oilasini prekalyutator sifatida ishlatish usulini kashf etdi.[7]

Lityum alyuminiy gidrid kuchli reaktiv sifatida keng qo'llanilgan. Shu bilan birga, esterlar va laktonlarda mavjud bo'lgan rezonans stabillashgan karbonil guruhlarini spirtli ichimliklarga kamaytirish qiyin. Aynan o'sha paytda uning tadqiqot guruhi efirlarni va laktonlarni gidrogenlash g'oyasini asossiz metall-katalizlangan komplekslar yordamida spirtli ichimliklarni hosil qilish g'oyasini taklif qildi. Format efirlarining yuqori hosil bo'lishiga sabab bo'lgan katalizator yarim sendvich iridiy bipiridin kompleksidir. Xuddi shu yarim sendvichli iridiy va rodyum komplekslari nisbatan yumshoq sharoitlarda karbon kislotalarni vodorod qilish uchun vakolatli katalizatorlar sifatida ishlatilgan. Ushbu reaksiya mexanizmida gidridning reaktsiyaning asosiy qismi sifatida katalizatordan formik kislotaga o'tishi kiradi.[8]

Kataliz orqali yangi texnologiyalarni yoqish markazi (CENTC) orqali,[9] Goldberg shuningdek usullarini topishda o'z hissasini qo'shdi faollashtirish C-H, C-C, C-O, C-N va N-H kabi kuchli bog'lanishlar. Bu orqali Goldberg tadqiqot guruhi ushbu bog'lanishlarni oksidlovchi qo'shilish va reduktivni yo'q qilish orqali faollashtirilgandan keyin qanday qilib funktsionalizatsiya qilishni kashf etdi. Ushbu tekshiruv ushbu katalitik jarayonlar uchun batafsil mexanizmlar, qidiruv vositalar va kinetik to'siqlarni taqdim etdi.[6]

Markovnikovga qarshi Alkenlarni gidroaminatsiyasi

Lineerning ahamiyatini anglash Markovnikovga qarshi Goldberg tadqiqotlari o'tish davri metal katalizatorlarini topishga qaratilgan bo'lib, u Markovnikovga qarshi katalizga yordam beradi. gidroaminatsiya alkenlarning U o'zining nashrlaridan birida nosimmetrik pirrolid ligandlari bilan Pt (II) komplekslari yordamida faollashtirilmagan alkenlarning gidroarlanishini katalizatsiyalash usulini taqdim etadi. Tanlov benzol va 1-geksen va optimallashtirilgan katalizator yordamida ta'minlandi. Natijada substrat sifatida propilen yordamida yuqori olefin kontsentratsiyasi ishlab chiqarildi.[10]

Ushbu mavzu bo'yicha olib borilgan tadqiqotlarning aksariyati, bunday jarayonlarning reaksiya koordinatalari to'g'risida ma'lumot olish uchun uglerod o'z ichiga olgan molekulalarni o'z ichiga olgan reduktiv eliminatsiya va oksidlovchi qo'shilish reaktsiyalarini eksperimental tadqiqotlar bilan bog'liq. Alkan mahsulotlarini qaytaruvchi eliminatsiyasi uchun platinaga asoslangan katalizatorlardan foydalanish bo'yicha keyingi tadqiqotlar ham o'z ichiga olgan kristallografiya platina komplekslari va tanlangan oraliq mahsulotlarning xarakteristikalari, bunday reaktsiyalarning mexanizmini aniqlash.[11]

Molekulyar kislorod katalizi

Oxirgi oksidlovchi sifatida kisloroddan foydalanadigan paladyum katalitik tsiklining misoli.

Goldbergning tadqiqot yo'nalishlariga jabduqlar ham kiradi molekulyar kislorod selektiv sifatida oksidlovchi katalizda. Molekulyar kislorod osonlikcha mavjud va ekologik jihatdan zararsiz bo'lganligi sababli, Goldberg guruhi, shuningdek, CENTCda ishtirok etgan boshqa tadqiqot guruhlari, kislorodning reaktivligini yaxshiroq tushunishga va uni maksimal darajada ishlatish uchun uni faollashtirishga harakat qildilar. Amaldagi tadqiqotlar o'tish davri metall komplekslari va kislorod o'rtasidagi reaktsiyalar qanday sodir bo'lishini tushunishga qaratilgan. Goldberg yaqinda palladiyga molekulyar kislorod kiritilishini tekshirdigidrid birikmalar, natijada ushbu qo'shilish reaktsiyasi o'z ichiga olmaydi radikal zanjir mexanizmlari.[12] Palladiy-gidrid bog'lanishlariga kislorodni kiritish imkoniyatlarini tadqiq qilish bu molekulyar kislorodning platin kabi o'rta va kech o'tuvchi metallar bilan umumiy reaktivligini o'rganish bilan kengaytirildi.[13] Molekulyar kislorodning palladiy va boshqa o'tish metallari bilan reaktsiya usulini tushunishga qo'shgan hissasi tanlangan oksidlovchi sifatida molekulyar kislorodning yanada rivojlanishi va takomillashishiga olib kelishi mumkin.

Gem-Dialkil Ligands

Platinali tetrametil kompleksi etan molekulasini xelatlanuvchi bidentat ligand yordamida yo'q qiladi.

O'tish davri metal-katalizli reaktsiyalarni o'rganish bo'yicha Goldberg tomonidan olib borilgan keyingi tadqiqotlar metall kompleksiga qo'shimcha e'tibor qaratmoqda ligandlar. So'nggi nashrlar bu haqda xabar berishdi marvaridPlatinaga asoslangan metall komplekslaridagi -dialkil o'rnini bosuvchi vositalardan reaksiya yo'lining mexanizmini va uning tarkibiga mexanizm kirishini aniqlash uchun foydalanish mumkin. xelat ochilish.[14] The marvarid-dialkil o'rinbosarlari ilgari tanib olish uchun ishlatilgan termodinamik yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar ushbu kashfiyotlarni tushunishga majbur qildi kinetik tizimlar ham. Goldbergning ushbu turdagi substituentlarning bidentat ligandlarga ta'siri va bu ta'sirlar reduktiv eliminatsiya reaktsiyalari mexanizmlari va tezligini qanday o'zgartirishi bo'yicha olib borgan izlanishlari o'tish metali asosidagi anorganik va organik katalizni takomillashtirishga yordam berdi.

Mukofotlar va sharaflar

Uning maqtovlariga quyidagilar kiradi:

Adabiyotlar

  1. ^ a b v "Kimyo kafedrasi". www.chem.upenn.edu. Olingan 2017-05-02.
  2. ^ a b "Milliy Fanlar Akademiyasining a'zolari va chet ellik assotsiatsiyalar saylandi". Milliy fanlar akademiyasi. 1 may 2018 yil. Olingan 12 may 2018.
  3. ^ "Karen I. Goldberg - UW Kimyo bo'limi". bo'limlar.washington.edu. Olingan 2017-04-21.
  4. ^ "Karen Goldberg Penn Chemical-ga qo'shilish". Pensilvaniya universiteti kimyo bo'limi. Olingan 12 may 2018.
  5. ^ Denni, Melani S.; Pons, Vinsent; Xebden, Travis J.; Xaynki, D. Maykl; Goldberg, Karen I. (2006). "Ammiak Boran Dehidrogenatsiyasining samarali katalizi". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 128 (37): 12048–12049. doi:10.1021 / ja062419g. PMID  16967937.
  6. ^ a b Mana, Jennifer L.; Fekl, Ulrix; Goldberg, Karen I. (2004). C — H obligatsiyalarini faollashtirish va funktsionalizatsiya qilish. ACS simpoziumi seriyasi. 885. 283-302 betlar. CiteSeerX  10.1.1.610.3949. doi:10.1021 / bk-2004-0885.ch017. ISBN  978-0-8412-3849-7.
  7. ^ Prantner, J. D; Goldberg, Karen. Men (2014). "Metilplatin (II) va molekulyar kislorod: Metil guruhining dimetilplatin (IV) shakliga o'tishi bilan raqobatlashganda metilplatin (IV) ga oksidlanish" ". Organometalik. 33 (13): 3227–3230. doi:10.1021 / om500243n.
  8. ^ Brewster, T. P; Goldberg, Karen. Men (2016). "Esterlar va laktonlarni asossiz iridiyum-katalizli gidrogenlash". ACS Catal. 6 (5): 3113–3117. doi:10.1021 / acscatal.6b00263.
  9. ^ a b Kataliz, CENTC, orqali yangi texnologiyalarni yoqish markazi. "CENTC - Kataliz orqali yangi texnologiyalarni yoqish markazi". bo'limlar.washington.edu. Olingan 2017-05-10.
  10. ^ Klement, M. L; Goldberg, K. I (2014). "Platinum (II) Olefin gidroarlanish katalizatorlari: Markovnikovga qarshi mahsulot uchun tuning selektivligi". Kimyo: Evropa jurnali. 20 (52): 17287–91. doi:10.1002 / chem.201405174. PMID  25377546.
  11. ^ Krampton-Bregel, Dawn M.; Goldberg, Karen I. (2003). "Oktahedral Pt (IV) dan C-C va C − H alkanlarni qaytaruvchi qaytarilish mexanizmlari: Besh koordinatali qidiruv vositalar orqali reaktsiya yoki to'g'ridan-to'g'ri yo'q qilish?". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 125 (31): 9442–9456. doi:10.1021 / ja029140u. PMID  12889975.
  12. ^ Denni, Melani S.; Smit, Nikol A.; Cetto, Kara L.; Kemp, Richard A.; Goldberg, Karen I. (2006). "Palladiy (II) gidrid bog'lanishiga molekulyar kislorod kiritish". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 128 (8): 2508–2509. doi:10.1021 / ja0562292. PMID  16492014.
  13. ^ Schuermann, M.L .; Goldberg, K.I. (2014 yil 10 oktyabr). "Pd va Pt komplekslarining molekulyar kislorod bilan reaktsiyasi". Kimyo: Evropa jurnali. 20 (45): 14556–14568. doi:10.1002 / chem.201402599. PMID  25303084.
  14. ^ Artur, Ketrin L.; Vang, Qi L.; Bregel, Dawn M.; Smit, Nikol A.; O'Nil, Bridjet A.; Goldberg, Karen I.; Moloy, Kennet G. (2005). "Thegem-Dialkyl Effekti Reduktiv Eliminatsiya Reaktsiyasida Difosfin Xelatining Dastlab ochilishi uchun sinov sifatida". Organometalik. 24 (19): 4624–4628. doi:10.1021 / om0500467.
  15. ^ ROUHI, MAUREEN (1995). "TA'LIM". Kimyoviy va muhandislik yangiliklari. 73 (15): 39–40. doi:10.1021 / cen-v073n015.p039.
  16. ^ "Goldberg, Karen". Amerika ilm-fanni rivojlantirish bo'yicha assotsiatsiyasi. Olingan 12 may 2018.
  17. ^ "2015 yilgi IPMI Premier Professional mukofotlarida e'lon qilingan uchta video" (PDF). Xalqaro qimmatbaho metallar instituti. 2015 yil 15 sentyabr.
  18. ^ "2016 yilgi Milliy mukofot oluvchilar - Amerika kimyo jamiyati". Amerika kimyo jamiyati. Olingan 2017-05-09.
  19. ^ Langston, Jennifer (2017 yil 19-aprel). "Ikki UW fakulteti Amerika San'at va Fanlar Akademiyasi nomiga sazovor bo'ldi". UW yangiliklari. Olingan 12 may 2018.

Tashqi havolalar