探索于神奇的化学世界——记浙江省杰出青年科学基金获得者浙师大朱钢国教授

时间:2017-04-13    来源:    作者:    责任编辑:

黝黑的皮肤,坚定的眼神,带着一种笃定的自信。眼前这位78年出身的理学博士,就是浙江省杰出青年科学基金获得者、浙江师范大学化学与生命科学学院副院长朱钢国教授。

朱钢国主要从事金属有机化学、氟化学和医药中间体的合成研究。在化学领域,他十几年如一日,严格要求自己,兢兢业业,开拓创新,在科研路上踩下了一个又一个坚实的脚印。

成长:心怀化学梦,美国学功夫

在朱钢国看来,化学是一门充满魅力和创造性的学科,一个看似不起眼的发现,也许就能改变人类的生活。朱钢国从小就对化学怀有浓厚的兴趣,曾在中学生化学竞赛上取得优异的成绩,2000年浙师大化学系毕业后,又于2005年在中科院上海有机所获得博士学位,随后远赴美国,师从普渡大学诺贝尔奖得主Negishi教授进行博士后研究。

Negishi教授的指导下,朱钢国对严谨治学有了深刻的体会:每次投稿前,谱图、格式、标点,甚至连化学结构式的位置和朝向等细节,都要反复推敲。至今,他仍清晰地记得导师对他说过的话:不要跟风去做科研,要坚持自己感兴趣、认为有价值的方向,哪怕坐冷板凳,也要坚持下去。

导师对科研的严谨和执着精神,一直深深地激励着他。很快,他成功完成了spongidepsinhexamethyldocosane等多个天然产物的全合成,提高了自己的科研水平。2008年底他回国来到故乡,在母校浙江师范大学开始了自己热爱的教学和研究工作。

启航:扎根浙师大,喜获省杰青

 浙江虽然是化工制药大省,但是中小型企业居多,企业竞争力有待提高。发展高效和高选择性的有机合成反应,提高资源利用率,减少污染,降低生产成本,成为了朱钢国研究的方向。

 通过查阅文献他发现,三取代和四取代烯烃广泛存在于医药和新材料中,尽管末端炔烃的亲核金属化反应能够一步合成多取代烯烃,但是,非末端炔烃的区域和立体选择性亲核金属化反应还面临挑战。

 有挑战就有机遇。2011年,他向浙江省自然科学基金委申报了题为“1--1-硫代烯烃的立体选择性合成及其三取代烯烃的构建的杰出青年科学基金项目并获得批准,这让朱钢国激动不已:刚回国时科研经费缺乏,这是我拿到的第一个省基金项目,可以说是雪中送炭。

 为攻克科研中的一个个困难,朱钢国亲力亲为,带领学生开始了不懈的攀登:我每天都要到实验室去,问学生做得怎么样了?如果我认为重要的事情,一天可能还问好几遍。假如学生每天都说没做出来,肯定会有压力。他还经常向学生强调要勤奋会思考,为让学生做到这两点,课题组定下了每周例会和报告制度,在会上大家一起分析文献,讨论工作,共同进步。

因为白天要忙于教学和行政事务,很多时候朱钢国只能在白天见缝插针和利用晚上时间从事科研。一周工作六天,甚至周日加班,已成为朱钢国工作的常态。

成绩:三年磨一剑,一剑露锋芒

 经过三年努力,2014年底,朱钢国课题组承担的浙江省自然科学基金项目顺利结题。该项目以杂原子取代基为定位基团,控制炔烃金属化反应的区域选择性,发展了一系列杂原子取代炔烃的分子间亲核金属化反应,高选择性地合成了各种双官能团化烯烃。同时,以炔胺为原料,发展了多种分子内亲核金属化反应,一步合成了传统方法较难制备的多取代恶唑-2-酮。

 项目研究结果的应用前景广阔。他们的工作已被法国国家科学研究院Roussi教授等人成功地应用于对细胞凋亡蛋白Bcl-xLMcl-1有显著抑制作用的药物活性分子全合成中;运用本项目的方法,他们发展了一条新的维生素A合成路线,为下一代维生素A合成工艺的实现提供了可能;同时,还发展了一种一锅法的皮肤类药物替马罗汀合成路线,成为目前最为有效的替马罗汀合成方法之一。

 该项目系统阐明了杂原子取代基在炔烃加成反应选择性调控方面的独特作用,为含有多取代烯烃的药物和天然产物合成提供了新途径。到目前为止,该项目研究成果已发表SCI论文20多篇,授权发明专利6件,论文被他引300余次,美国有机化学热点评论专栏多次对其工作进行了评述。项目中关于分子间亲核钯化反应的内容,还获得了2012年浙江省高校优秀科研成果奖一等奖和2015年浙江省自然科学奖三等奖。

 “从我的感觉来说,非常幸运能得到省自然科学基金的资助,使我们有经费从事科学研究,而且让我们能够做自己喜欢做的事情。朱钢国感慨道。


这个是什么人?

未来:绘就新目标,探索新世界

 从2011年到2014年,朱钢国课题组顺利完成了浙江省杰出青年科学基金项目的研究,为今后的科研之路奠定了坚实的基础。然而,在科研路上,朱钢国更感任重而道远:“这几年我们国家的科研事业进步很快,对自己要有更高的要求,不能停留在原来的水平上,不进则退。

时刻关注化学前沿动态的他发现,目前有机氟化合物已广泛应用于新材料、医药和农药分子中,据统计,20%以上的药物和30%以上的农药分子都含有氟原子。而近几年来,通过自由基反应合成有机氟化物的研究还刚刚起步。就这样,朱钢国自2015年起,走上了有机氟化学的探索之路。
通过两年的努力,20172月,朱钢国课题组在金属催化氟化学领域结出了新的硕果,他们发展了一个钯催化烯基醛的远程芳基二氟烷基化反应,一步得到5-6-7-二氟烷基取代的酮;而且,产物通过一个银催化的脱羧环化反应,一步合成了1,1-二氟四氢萘,该骨架在心血管疾病类药物中具有良好的应用前景。相关科研成果已发表在化学领域国际权威期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.上。同时,该项目还获得了国家自然科学基金项目的资助。

喜欢科研,更喜欢在化学领域探索,是朱钢国一直以来的追求。用他的话来说:做任何工作,一定要有兴趣,喜欢这个工作,才能做好;如果没有兴趣,只是应付的话,肯定是做不好的。对自然科学基金有着深厚感情的他,打算继续申请浙江省自然科学基金项目,在基金的助力下,进一步加快在化学领域探索和研究的步伐。

记者浙江省科技信息研究院科技传播中心徐静休

通讯员钱昊闻正顺