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.
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.
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.