毕业论文(高中生)

毕业论文:他写了1255页博士论文，28岁评教授，38岁当院士！介绍一位天才有机化学家

最近，顶级杂志《Nature》报篇题为Ni-ElectrocatalyticC(sp3)–C(sp3)DoublyDecarboxylativeCoupling文章，美国Scripps研究所的PhilS.Baran它再次展示了他在有机化学领域的突破性进展。在这项工作中，大牛通过过过渡金属有机催化与电化学催化的完美结合PhilS.Baran改造了188年应用的古老有机反应，Kolbe反应。使反应进一步实用化，饱和C(sp3)-C(sp3)偶联提供了一种强有力的工具。作为有机化学领域中的超级巨星，PhilS.Baran教授也有他独特的学术发展史。

他的博士论文写了1255页

在现代学术体系下，每个超级巨星的起点都是在他获得学士学位的那一刻。Baran教授也不例外。1997年，Baran在纽约大学（NYU）获得学士学位。2001年在Scripps该研究所获得博士学位，其导师是有机化学领域的大师K.C.Nicolaou教授。Nicolaou教授是当今世界天然产品合成的领导者。他合成了许多复杂的明星分子，出版了许多经典论文和书籍，培养了许多优秀的化学家弟子。毫无疑问，目前PhilS.Baran当是K.C.Nicolaou最好的弟子之一是教授培养的。在攻读博士学位期间，年轻人Baran它展示了其无与伦比的化学才能。五年的博士生涯，Baran发表了34篇文章，他的博士论文写了1255页。他的博士生涯也被称为海豹突击队。从2001年到2003年，Baran跟随哈佛大学的另一位世界级有机化学大师，E.J.Corey，从事博士后研究。2003年至今，PhilS.Baran始终在Scripps研究所工作，从普通助教到28岁终身教授职称，38岁美国艺术科学协会院士，40岁美国国家科学院院士，从领导团队克服各种里程碑式的天然产品Palau'amine和Vinigrol全合成工作，再到麦克阿瑟天才奖，Mukaiyama奖得主，PhilS.Baran他的学术梦想一步步实现。

【高水平文章很多，但追求真理才是目的】

在PhilS.Baran在教授实验室主页的官方网站上，你可以看到他多年来发表的大部分文章都发表在J.Am.Chem.Soc.、Angew.Chem.,Int.Ed.、Nature、Science这样的高水平杂志上。从事过天然产物全合成领域工作的小伙伴应该可以感同身受，在如此艰难的全合成和有机催化领域的工作中能够保持每年如此巨大的高水平杂志发文量是多么的不容易。这也难怪PhilS.Baran教授可以成为人Corey第二，伍德沃德再，合成化学的冉冉之星。

尽管已经拥有如此高的文章发表数量，但Baran教授曾在一次采访中说：这篇文章并不让我兴奋。我认为你必须发表一些论文，因为学生需要工作，化学领域的人需要知道我们在用纳税人的钱做什么。然而，我们试图以非碎片化的方式发布实际上很少的信息。我们试图在出版文献中展示一切。此外，对于所从事的领域，Baran教授也多次表达了他的爱：可能是在大学初期，1995年，在纽约大学。当我开始在实验室做化学实验时，我意识到这是我一生中唯一需要的东西。

【生活中对有机化学的热爱】

据PhilS.Baran研究组的博士生回忆，Baran教授为他们创造了一个非常好的科研环境。这种良好的科研氛围融入了他们的日常生活。每当一个复杂的天然有机分子成功合成时，他们的研究小组就有一个习惯，Baran教授会把这个分子画在蛋糕上，和团队成员一起庆祝他们的成功。

Baran教授对生活中的科研也充满了热情。为了争夺IKA新的磁性加热搅拌器，他和他的同事，也是当前有机催化领域的创新和激情巨牛余金泉教授，展开了一场激烈的驾驶比赛。虽然他最终输给了余金泉，但他对生活和工作的热爱和积极态度在比赛中表现得淋漓尽致。

另外，Baran教授也非常关心研究小组的成员。他经常说他是学生们哭泣时可以依靠的肩膀。这种团队内部的关怀无疑增强了团队的凝聚力，实际上提高了团队的工作效率，这可能是Baran一个重要创佳绩的重要因素。

【工作梳理】

为了更充分、更详细地理解PhilS.Baran我们整理了他的研究小组近五年来在顶级杂志上发表的教授工作《Nature》和《Science》正刊上的一些工作。

1.Nature：环加成反应是合成多C(sp3)化合物的利器

2.Science：以硫试剂为基础C(sp2)-C(sp3)交叉偶联

交叉偶联化学广泛应用于药物、农业化学品等功能材料的合成中-碳键形成。最近证明了这种反应的单电子诱导版本C(sp2)–C(sp3)键的形成起着特殊的作用。PhilS.Baran在这项工作中，其他人报告说，在镍催化自由基和芳基锌试剂的交叉偶联中使用硫来激活烷基偶联配偶体。事实证明，该方法对氟烷基替代基的耐受性特别有利于制备药物导向氟化支架，简化以前需要多个步骤、有毒试剂和非模块化逆合成蓝图。五种特定的硫试剂有助于快速组装大量化合物，其中许多含有具有挑战性的氟化模式。

3.Science：解锁五价膦，建立强大的寡聚核苷酸合成平台

硫代磷酸核苷酸已成为其天然磷酸二酯类似物的强大药理替代品(ASO)环状二核苷酸的治疗(CDN)合成具有重要的转化应用。这种基于三价膦试剂作为寡核苷酸组装的手性基序的三维控制长期受到限制。PhilS.Baran等人开发了一种完全不同的合成手性寡聚核苷酸的方法：他们发明了一种基于P(V)可编程、无痕、非对映选择性磷硫掺入试剂平台。该试剂系统的强大功能通过高效、廉价、简单的协议对各种核苷酸结构(包括ASO和CDN）显示了稳定和三维控制的合成。通过该平台，可以获得不同数量和三维异构体的寡聚核苷酸。例如，基于该平台，作者可以实现四种单一三维选择性合成S基于三价膦平台的合成方法只能合成多种立体异构体的混合物。

4.Nature：电化学法用于阻醚合成

受阻醚对各种应用具有很高的价值；然而，它们仍然是化学空间中未被充分探索的领域，因为它们很难通过常规反应合成。然而，这种结构是药物化学中一个非常重要的功能单元，因为醚键的广泛替代防止了不必要的代谢过程，可能导致体内快速降解。PhilS.Baran在这项工作中，其他人报告了合成受阻醚的简单方法。他们使用电化学氧化从简单的羧酸中释放出高能碳正离子。这些反应性碳阳离子中间体产生低电化学潜力，并在非酸条件下捕获醇供体。这一过程可以形成一系列传统条件下难以获得的醚化合物。在这项工作中，作者通过这种电化学方法合成了80多种传统条件下难以合成的醚。此外，产生的碳正离子也可以被亲核试剂攻击，导致受阻醇甚至烷基氟化物的形成。该方法可以大大简化一些工业化学品的合成路径，缩短相应化合物的合成步骤，提高合成的便利性和效率。

5.Science：一石二鸟，Birch还原生成产物和电

还原电合成在复杂有机底物中的大规模应用面临着长期的挑战。受锂离子电池材料、电解质和添加剂研究几十年的启发，PhilS.Baran等人将电池的基本原理应用于等人Birch还原。具体来说，Baran研究小组证明，使用牺牲阳极材料（镁或铝），结合廉价、无毒、水溶性子源（二甲基脲）和受电池技术启发的过充电保护剂三吡咯磷酸酰亚胺，可实现各种药物中间体和前体的克级合成。该工作表明，与经典的电化学和化学溶解金属还原相比，电化学还原条件具有非常高水平的官能团耐受性，分子中包含酯基、羟基等多种官能团Boc胺基和羧基具有良好的耐受性。此外，它对各种杂环系统也有很好的兼容性。此外，本工作中的电化学还原条件可应用于其他溶解金属型的还原转化，包括McMurry耦合、还原酮脱氧和环氧化物开环反应。

目前，基因疗法正成为医学领域越来越重要的疗法之一。目前，已有155多项有效的临床实验证明了治疗性寡聚核苷酸药物的有效性。此外，美国食品药品监督管理局还批准了各种寡聚核苷酸药物。其中大部分包括修改后的磷酸键。实验证明，非自然连接的磷酸键具有理想的生物学和物理特性，但亚磷酰胺化学通常很难获得这些结构。基于研究小组开发的合成硫代替寡聚核苷酸的五价膦基合成平台，Baran研究小组进一步优化了该平台。他们在灵活高效的基础上报告了它[P(V)]平台可以随意在寡核苷酸中安装各种磷酸键。该方法使用简单易得的试剂，不仅可以安装手动磷酸键或外旋酰胺键，还可以安装任何手动或旋转磷酸酯与天然磷酸二酯和二硫代磷酸键的组合DNA在其它修饰的核苷酸聚合物中。

关于Baran教授成功的秘诀，小边认为最重要的是对工作和领域的热爱和长期的热情。就像在采访中一样Baran教授说，当他在大学里第一次接触有机化学时，他被吸引了。他认为有机化学是一门艺术。在那一刻，他认为有机化学是他一生中最重要的事情。Baran教授在有机化学道路上的原始动力也是支持他在这条道路上始终保持激情的核心因素。因为爱，Baran教授的激情是保证Baran教授在有机化学领域继续前进的精神核心。巧合的是，他的同事余金泉教授，也是有机合成方法领域的牛人物，也认为激情是在反复尝试和失败的打击中不断探索动力的最重要原因。作为一名科研人员，除了这些处于科学前沿、引领学科进步的牛和优秀科学家的工作理念外，还值得年轻一代的学习和思考。同样重要的是，他们对科学研究的态度和他们在科学研究道路上的发展阶段。这些科研牛的闪光点也值得年轻一代科研人员的参考，有利于他们避免不必要的弯路，帮助他们辉煌的未来。

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