Уильям Б. Толмен

редактировать

Уильям Б. Толман - химик-неорганик, чья лаборатория работает над синтезом и характеристикой биоинорганических систем, металлоорганические реагенты и полимеры. Он получил степень бакалавра химии в Уэслианском университете в 1983 году, а затем защитил докторскую диссертацию. программа по химии в Калифорнийском университете в Беркли к 1987 году под руководством профессора К. Питера К. Фоллхардта. Ранее он работал в Университете Миннесоты в качестве заведующего кафедрой химии. В настоящее время он является профессором химии Уильяма Гринлифа Элиота в Вашингтонском университете в Сент-Луисе. Помимо должности преподавателя, он также является редактором и руководителем журнала ACS по неорганической химии.

Медно-кислородные аддукты

Работа Толмена в области био-неорганических соединений сосредоточена на аддуктах Cu-O, в частности, белки меди, разнообразные биологические функции которых включают: транспорт O 23 2 18, окисление ароматических колец, биогенез гормонов. В его работе изучается потенциал аддуктов 1: 1 Cu / O 2 в качестве каталитических частиц, которые известны как переходные промежуточные соединения для более широко изучаемых 2: 1 и даже 3: 1 Cu / O 2. молекулы. Эти комплексы, несмотря на то, что их образование имеет кинетически благоприятное значение, термодинамически нестабильны из-за отрицательных значений энтропии, что затрудняет их выделение. Хотя увеличение размеров лигандов на этих аддуктах 1: 1 действительно коррелировало с более медленными константами скорости реакции; полезен для выделения и изучения этих комплексов.

На этом рисунке показаны медь и кислород, связанные в различных соотношениях.

Кроме того, его работа по высоко- и смешанно-валентной меди, включая [CuOH] и его сопряженное основание, [CuO] также является очень примечательный. Его работа с [CuOH показывает высокую реакционную способность со связями C-H и O-H по сравнению с парой сопряженных кислот. Это важно при попытке воспроизвести биологические механизмы, такие как катализируемое медью окисление in vitro.

Его исследования внесли большой вклад в открытие и характеристику новых биомиметических видов. Его цель не только идентифицировать эти соединения, но и всесторонне понять промежуточные соединения и механизмы, с которыми они играют решающую роль в содействии. В случае аддуктов Cu / O 2 осознание их биологической роли и функции в медьсодержащих ферментах может дать толчок к новому пониманию их биомиметических свойств.

Кроме того, его лаборатория ведет поиск альтернативный синтетический окислительный катализ. Это включает разработку синтетических катализаторов на основе биохимии, а также опробование O 2 в качестве кандидата для контролируемого окисления in vitro. Из-за большого количества и относительно сильной стабилизирующей способности в биологических реакциях ферменты железа и меди вдохновляют на создание биомиметических синтетических катализаторов. Хотя эти реакции в организме протекают с высокой точностью и селективностью, при работе с O2 in vitro возникает много проблем из-за нежелательных и потенциально вредных побочных продуктов, которые могут образовываться.

Металлоорганические катализаторы
LA в PLA

Пример его металлоорганической работы включает катализаторы на основе алкоксидов Zn (II) и Fe (III), используемые для полимеризации лактида (LA) в полилактид (PLA). [4] PLA представляет большой интерес, потому что это биоразлагаемый и возобновляемый ресурс. Хотя существует много хорошо известных катализаторов для синтеза PLA, об этих механизмах известно немного; оказывается проблематичным при разработке новых и эффективных катализаторов. В попытке решить эту проблему производятся и характеризуются менее сложные по структуре катализаторы. Исследования Толмана в соответствии с этим при условии, что катализаторы с более низкими координационными числами обладают более высокой полимеризационной активностью. Его катализатор на основе алкоксида Zn (II), например, давал PLA с высокой молекулярной массой с относительно быстрой скоростью.

Ссылки
  1. ^Толмен, Уильям Б. (1997). «Создание и разрушение кислородно-кислородной связи: новые открытия из исследований синтетических комплексов меди». Счета химических исследований. 30 (6): 227–237. doi : 10.1021 / ar960052m.
  2. ^"Лаборатория Толмен Групп". www1.chem.umn.edu. Проверено 6 июня 2017 г.
  3. ^ Elwell, Courtney E.; Gagnon, Nicole L.; Neisen, Benjamin D.; Дхар, Дебанджан; Spaeth, Andrew D.; Йи, Гереон М.; Толмен, Уильям Б. (2017-02-08). «Возвращение к медно-кислородным комплексам: структура, спектроскопия и реакционная способность». Химические обзоры. 117 (3): 2059–2107. doi : 10.1021 / acs.chemrev.6b00636. ISSN 0009-2665. PMC 5963733. PMID 28103018.
  4. ^ Lewis, Elizabeth A.; Толмен, Уильям Б. (2004). «Реакционная способность кислородно-медных систем». Химические обзоры. 104 (2): 1047–1076. doi : 10.1021 / cr020633r. PMID 14871149.
  5. ^Ку, Лоуренс; Толмен, Уильям Б. (18 сентября 2008 г.). «Биологически вдохновленный окислительный катализ». Природа. 455 (7211): 333–340. doi : 10.1038 / nature07371. ISSN 0028-0836. PMID 18800132.
  6. ^ О'Киф, Брендан Дж.; Брейфогл, Лори Э.; Hillmyer, Marc A.; Толмен, Уильям Б. (2002). «Механическое сравнение полимеризации циклических сложных эфиров с помощью новых комплексов железо (III) -алкоксид: одиночный против множественного катализа». Журнал Американского химического общества. 124 (16): 4384–4393. doi : 10.1021 / ja012689t. PMID 11960467.
  7. ^ Williams, Charlotte K.; Брейфогл, Лори Э.; Чхве, Сон Гён; Нам, Вону; Янг, Виктор Г.; Hillmyer, Marc A.; Толмен, Уильям Б. (2003). «Высокоактивный цинковый катализатор для контролируемой полимеризации лактида». Журнал Американского химического общества. 125 (37): 11350–11359. doi : 10.1021 / ja0359512. PMID 16220958.
  8. ^Кюнер, Марсель. «Биопластики - Исследование: рынок, анализ, тенденции | Ceresana». www.ceresana.com. Проверено 6 июня 2017 г.
  9. ^О'Киф, Брендан Дж.; Hillmyer, Marc A.; Толмен, Уильям Б. (2001-01-01). «Полимеризация лактида и родственных циклических сложных эфиров дискретными комплексами металлов». Журнал химического общества, Dalton Transactions. 0 (15): 2215–2224. DOI : 10.1039 / B104197P. ISSN 1364-5447.
Последняя правка сделана 2021-06-21 04:53:33
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте