Донна Блэкмонд , доктор философии, (родилась 19 апреля 1958 г.) - американский инженер-химик и заведующая кафедрой химии им. Джона К. Мартина в Scripps Research в Ла-Хойя, Калифорния. Ее исследования сосредоточены на химии пребиотиков, происхождении биологической гомохиральности, а также кинетике и механизмах асимметричных каталитических реакций. Известные работы включают разработку реакции Прогресса кинетического анализа (RPKA), анализ нелинейных эффектов от катализатора стереочистоты, биологической гомохиральности и аминокислоты поведения. [1]
Донна Блэкмонд | |
---|---|
Родившийся | Питтсбург, Пенсильвания , США | 19 апреля 1958 г.
Национальность | Соединенные Штаты |
Образование | Бакалавр химического машиностроения, Питтсбургский университет, 1980 г. Магистр химической инженерии, Питтсбургский университет, 1981 г. |
Научная карьера | |
Поля | Химическая инженерия Химия |
Учреждения | Исследовательский институт Скриппса, Имперский колледж, Лондонский университет Халла, Институт Макса Планка, Питтсбургский университет, Эссенский университет |
В 2013 году она была избрана членом Национальной инженерной академии США за кинетические и механистические исследования каталитических органических реакций для фармацевтических препаратов и за исследования хиральной амплификации. В 2016 году она была избрана членом Американской академии искусств и наук. В 2020 году она была избрана в Немецкую национальную академию наук Леопольдина (Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina). Она также была избрана членом Национальной академии наук США в 2021 году.
биография
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. Получила степень доктора философии. в химической инженерии из Carnegie-Mellon University в 1984 году она стала профессором химического машиностроения в Университете Питтсбурга вскоре после окончания и был назначен доцент с пребыванием в 1989 году Blackmond оставался в академии в течение 8 лет , прежде чем перейти к Associate Должность директора в 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 Мюльхайм-ан-дер-Рур, Германия, профессором и заведующей кафедрой физической химии в Университете Халла в Кингстон-апон-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 им. Джона К. Мартина в Исследовательском институте Скриппса в Ла-Хойя, Калифорния. В ее последних исследованиях количественные аспекты ее опыта в области химической инженерии применяются к синтезу сложных органических молекул с помощью каталитических методов, в частности, асимметричного катализа. [1]
У нее есть сын, Дэниел «Дэнни» Тревор Блэкмонд Брэдли, музыкант, комик, актер и почтальон. dannybradleymusic.com
Направления исследований
Кинетический анализ хода реакции
Blackmond является пионером в методологии кинетического анализа хода реакции (RPKA), которая используется для быстрого определения концентрационных зависимостей реагентов. [1] RPKA позволяет проводить измерения на месте для получения ряда 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 механистические пути. [2] Этот метод отличает процессы скорости, происходящие в каталитическом цикле, от процессов, происходящих вне цикла. Известные применения RPKA включают асимметричное гидрирование, асимметричные органокаталитические реакции, реакции образования связи углерод-углерод и углерод-азот, катализируемые палладием, и конкурентные реакции, катализируемые переходными металлами. [1]
Нелинейные эффекты энантиочистости катализатора.
Нелинейные эффекты описывают неидеальную взаимосвязь между энантиомерным избытком (э.и.) продуктов реакции и э.и. катализатора, явление, впервые обнаруженное Анри Каганом . Каган разработал математические модели для описания этого неидеального поведения, ML n модели. [3] Blackmond выполнил исследования, которые привели к пониманию скорости реакции и ее связи с ее катализатором. Многие предложенные математические модели были протестированы в лаборатории Блэкмонда, что помогло определить возможные механистические особенности реакций, включая реакцию Соаи . [4] Реакция Соаи представляет интерес для абиотических синтетиков, потому что это автокаталитическая реакция, которая быстро дает большое количество энантиочистых продуктов. [5] Блэкмонд был первым, кто использовал модель ML 2 Кагана для изучения нелинейных эффектов этой реакции. Она была первой, кто пришел к выводу, что гомохиральный димер является активным катализатором, способствующим гомохиральности реакции Соаи. [4]
Биологическая гомохиральность и поведение аминокислотной фазы
Совсем недавно Блэкмонд расширил кинетические модели для описания происхождения биологической гомохиральности. Она показала, что растворы в основном энантиочистых аминокислот могут быть получены из почти рацемических смесей путем разделения энантиомеров на твердый раствор. 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, неанантийно чистых смесей молекул при тройном фазовом равновесии распределение энантиомеров происходит между жидкой и твердой фазами в зависимости от формы, которую принимают кристаллы.
Достижения и награды
- Избранный член Национальной академии наук США, 2021 г.
- Член Королевского химического общества, 2021 г.
- Избранный член Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina, 2020 г.
- Избранный член Американской академии искусств и наук, 2016 г.
- Пионерская награда Американского института химиков, 2016 г.
- Премия Габора Соморджая 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 физико-органической химии, 2009 г.
- Премия Королевского общества за научные заслуги Вольфсона, 2007
- Премия имени Артура Коупа, 2005 г.
- Научный сотрудник Института Миллера Калифорнийского университета в Беркли, 2003 г.
- Премия Королевского химического общества в области технологических процессов, 2003 г.
- Премия Рауля Риландера Общества катализа органических реакций, 2003 г.
- Приглашенный научный сотрудник Вудворда в Гарвардском университете, 2002–2003 гг.
- Премия Пола Х. Эмметта Североамериканского общества катализа, 2001 г.
- Премия президента NSF молодому исследователю, 1986–91
Рекомендации
- ^ a b c d "Донна Блэкмонд" . Научно-исследовательский институт Скриппса . Проверено 2 ноября +2016 .
- ^ Блэкмонд, Донна (4 июля 2005 г.). "Кинетический анализ хода реакции: мощная методология механистических исследований сложных каталитических реакций". Angewandte Chemie International Edition . 44 (28): 4302–4320. DOI : 10.1002 / anie.200462544 . PMID 15997457 .
- ^ Жирар, Кристиан; Каган, Анри (1998). «Нелинейные эффекты в асимметричном синтезе и стереоселективных реакциях: десять лет исследований» . Angewandte Chemie International Edition . 37 (21): 2922–2959. DOI : 10.1002 / (sici) 1521-3773 (19981116) 37:21 <2922 :: aid-anie2922> 3.0.co; 2-1 . PMID 29711141 .
- ^ 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. DOI : 10.1016 / j.tetasy.2010.03.034 .
- ^ Соай, Кенсо (28 декабря 1995 г.). «Асимметричный автокатализ и усиление энантиомерного избытка хиральной молекулы». Природа . 378 (6559): 767–768. Bibcode : 1995Natur.378..767S . DOI : 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 International Edition . 45 (47): 7989–7992. DOI : 10.1002 / anie.200602521 . PMID 17061299 .