本刊記者 武光磊
李亞紅:“化學”人生
本刊記者武光磊

一直夢想著能夠在化學領域有更多新發現的李亞紅,在大多數人眼里是標準的“科學家”:蘭大博士畢業,曾遠赴英國牛津大學、美國密西根州立大學、英國曼徹斯特大學做博士后研究。領略過國際前沿科研理念的她,入選中國科學院“百人計劃”,來到蘇州大學繼續化學領域的研究。而事實上,李亞紅的人生還遠不止這些……
自從決定從事化學領域的研究以來,李亞紅就與實驗室結下了不解之緣。20多年來,她把自己最美好的年華都奉獻給了實驗室。
不同元素相互組合所產生的化學反應向來是神奇的、未知的。在一間不大不小的實驗室里,李亞紅用大大小小的實驗證明著自己大膽的猜想,又用實驗結果否定之前的猜想,無數這樣的經歷并沒有消磨她對化學的執著與熱情。現如今,新化合物的不斷合成證明了曾經無數次的實驗,努力與堅持,都是值得的。
歷經無數次的嘗試,李亞紅終于合成了7個含有Ti=N-NR1R2鍵的化合物,這類化合物的晶體結構從未見文獻報道。其首次合成,給劍橋晶體數據庫中增加了含Ti=N-NR1R2鍵的化合物的晶體結構數據。同時,她證明了炔烴的氫肼化反應的機理是通過先形成Ti=N-NR1R2,然后再進行2+2環加成的機理,結束了10多年來對氫肼化反應機理的討論。
研究成果發展了一種以金屬離子為模板,只用一種或兩種反應起始物,一步合成含有羰基、仲碳、叔碳和季碳的含氮雜環的新方法。這些雜環是具有生物活性的天然產物的重要片段。此合成反應有較寬的底物適應范圍,使含多種雜原子的大環分子的合成變得簡單、高效、可控,提供了一種新的合成C-C鍵的方法,發展了一種以芳基甲醚為底物的胺化反應。在此反應中,以胺為導向基團,以Ti(NR2)4為反應媒介和反應原料,可以在室溫下合成芳香胺。該反應對芳基甲醚有廣泛的官能團普適性。除Ti(NMe2)4外,Ti(NE2)4和Ti(HNPh)4也可以作為氮源來實施芳基甲醚的胺化反應。
她已在J.Am.Chem.Soc.,Inorg. Chem.,Organometallics,Org.Lett., CrystEngComm等國際知名期刊上發表論文100多篇,其中,多篇論文被選為封面論文。2011年獲教育部高等學校科學研究優秀成果獎(自然科學)二等獎。她本人也入選江蘇省青藍工程、“333工程”和六大人才高峰等人才計劃。
在這間不大不小的實驗室里,誕生了無數新的化合物。李亞紅把整個青春都奉獻給了實驗室,而實驗室也成就了如今的李亞紅。
“實踐是檢驗真理的唯一標準”,對于李亞紅來說,能經得起“考驗”的才是真正的科學。在實驗室中,猜想、質疑、否定是常有的,當有新發現時,她會欣喜若狂;但當發現研究漏洞時,她也能勇敢地向化學權威說“不”。
金催化的溴代連二烯酮成環異構化反應自2005年被報道以來就受到廣泛關注,科學家普遍認為該反應開了由金催化劑的氧化態控制反應選擇性的先河。
然而,李亞紅及其科研團隊通過密度泛函理論計算,輔助于實驗驗證,證明了該反應過程的區域選擇性是由配體控制的,而不是先前普遍接受的由氧化態控制的假設。與此同時,李亞紅還帶領科研團隊利用計算和實驗討論了不同氧化態的金催化劑、各種常用配體以及反應中微量水對氫轉移過程的影響。
這些研究結果為一系列Л酸金屬催化的連二烯和炔基化合物的成環異構化反應提供了新的機理方面的認識,曾被報道在J. Am. Chem. Soc.上,國內的《有機化學》雜志將此論文作為亮點論文介紹,國外論文評審人認為李亞紅的研究是一個激動人心的重要發現,對未來金催化的環加成反應有很重要的指導作用。
在李亞紅的化學人生中,有質疑、有猜想、有驗證、有否定,更有新的發現,既然選擇了化學這樣精彩的人生,她便只顧風雨兼程。