Donna Blackmondová - Donna Blackmond

Donna Blackmondová
narozený(1958-04-19)19. dubna 1958
Pittsburgh, PA, Spojené státy
NárodnostSpojené státy
VzděláváníB.S. Chemické inženýrství, University of Pittsburgh, 1980

SLEČNA. Chemické inženýrství, University of Pittsburgh, 1981

Ph.D. Chemické inženýrství, Carnegie Mellon University, 1984
Vědecká kariéra
PoleChemické inženýrství
Chemie
InstituceVýzkumný ústav Scripps
Imperial College London
University of Hull
Institut Maxe Planka
University of Pittsburgh
University of Essen

Donna Blackmondová, Ph.D., (narozený 19 dubna 1958) je americký chemický inženýr, jehož práce se zaměřuje na prebiotickou chemii, konkrétně na původ enantiočistoty (homochirality) a kinetiku asymetrických katalytických reakcí. Pozoruhodné práce zahrnují vývoj Kinetická analýza průběhu reakce (RPKA), analýza nelineární efekty z katalyzátor enantiočistota, biologická homochirality a chování aminokyselin.[1] V roce 2013 byla zvolena do National Academy of Engineering. V roce 2020 byla zvolena do Německá národní akademie věd Leopoldina.

Životopis

Blackmond se narodila 19. dubna 1958 v Pittsburghu, PA, kde navštěvovala University of Pittsburgh a získala vysokoškolský a magisterský titul v oboru chemického inženýrství. Získala titul Ph.D. v chemickém inženýrství od Carnegie-Mellon University v roce 1984. Krátce po absolutoriu se stala profesorkou chemického inženýrství na University of Pittsburgh a v roce 1989 byla povýšena na docentku. Blackmond zůstal na akademické půdě 8 let, než přešel na pozici Associate Director ve společnosti Merck & Co., Inc. Její hlavní odpovědností ve společnosti bylo zřízení laboratoře pro výzkum a vývoj v kinetice a katalýze organických reakcí. Blackmond je nyní profesorem chemie na Výzkumný ústav Scripps v La Jolla v Kalifornii. Její nejnovější výzkum aplikuje kvantitativní aspekty jejího chemického inženýrství na syntézu komplexních organických molekul katalytickými cestami, zejména asymetrickou katalýzou.[1]

Má jednoho syna Daniela „Dannyho“ Trevora Blackmonda Bradleye, který je hudebníkem, komikem, hercem a pošťákem.

Oblasti výzkumu

Kinetická analýza průběhu reakce

Blackmond byl průkopníkem metodiky Reaction Progress Kinetic Analysis (RPKA), která se používá k rychlému stanovení koncentračních závislostí reaktantů.[1] RPKA umožňuje měření in situ k vytvoření řady rychlostních rovnic, které umožňují analýzu reakce pomocí minimálního počtu experimentů. Účelem tohoto typu analýzy je pomoci pochopit, jaká může být hnací síla reakce, a popsat možné mechanistické dráhy.[2] Tato technika odlišuje rychlostní procesy probíhající v katalytickém cyklu od procesů probíhajících mimo cyklus. Pozoruhodné aplikace RPKA zahrnují asymetrickou hydrogenaci, asymetrické organokatalytické reakce, palladiem katalyzované reakce uhlík-uhlík a uhlík-dusík a kompetitivní reakce katalyzované přechodným kovem.[1]

Nelineární účinky enantiočistoty katalyzátoru

Nelineární efekty popisují neideální vztah mezi enantiomerní přebytek (ee) produktů reakce a ee katalyzátoru, jev poprvé pozorovaný u Henri Kagan. Kagan vyvinul matematické modely k popisu tohoto neideálního chování, MLn modely.[3] Blackmond provedl studie, které vedly k pochopení rychlost reakce a jeho vztah k katalyzátoru ee. V Blackmondově laboratoři bylo testováno mnoho navrhovaných matematických modelů, které pomohly určit možné mechanické vlastnosti reakcí, včetně Soai reakce.[4] Soaiova reakce má abiotický syntetický význam, protože se jedná o autokatalytickou reakci, při které se rychle vytváří velké množství enantiočistých produktů.[5] Blackmond byl první, kdo použil Kaganův ML2 model pro studium nelineárních účinků této reakce. Byla první, kdo dospěl k závěru, že homochirový dimer je aktivním katalyzátorem při podpoře homochirality pro Soaiovu reakci.[4]

Biologická homochirality a chování fází aminokyselin

V poslední době Blackmond rozšířil kinetické modely k popisu původu biologické homochirality. Ukázala, že roztoky převážně enantiočistých aminokyselin lze připravit z téměř racemických směsí dělením enantiomerů na pevné látky. Objev, který eutektický se směsmi lze manipulovat, v závislosti na složkách směsi, umožňuje změny krystalové struktury a rozpustnosti látek. Aminokyseliny mohou tuhnout dvěma způsoby, jako směs D a L enantiomerů nebo jako jednotlivé enantiomery.[6] K rozdělení molekul dochází mezi kapalnou a pevnou fází, takže enantiočisté aminokyseliny se „zaseknou“ v kterékoli fázi.

Úspěchy a ocenění

  • American Institute of Chemists Chemical Pioneer Award, 2016
  • Cena Gabora Somorjai za kreativní výzkum katalýzy, American Chemical Society, 2016
  • Zvolený člen, National Academy of Engineering, 2013
  • Royal Society of Chemistry Award in Physical Organic Chemistry, 2009
  • Royal Society Wolfson Research Merit Award, 2007
  • Arthur C. Cope Scholar Award, 2005
  • Miller Institute Research Fellow at University of California, Berkeley, 2003
  • Cena Royal Society of Chemistry’s Process Technology, 2003
  • Cena Raula Rylandera z Organic Reactions Catalysis Society, 2003
  • Woodward Visiting Scholar na Harvard University, 2002–2003
  • Cena Paula H. Emmetta ze společnosti North American Catalysis Society, 2001
  • Cena prezidenta mladého vyšetřovatele NSF, 1986–1991

Reference

  1. ^ A b C d "Donna Blackmond". Výzkumný ústav Scripps. Citováno 2. listopadu 2016.
  2. ^ Blackmond, Donna (4. července 2005). „Kinetická analýza průběhu reakce: Účinná metodika pro mechanistické studie komplexních katalytických reakcí“. Angewandte Chemie International Edition. 44 (28): 4302–4320. doi:10.1002 / anie.200462544.
  3. ^ Girard, Christian; Kagan, Henri (1998). „Nelineární efekty v asymetrické syntéze a stereoselektivních reakcích: deset let výzkumu“. Angewandte Chemie International Edition. 37 (21): 2922–2959. doi:10.1002 / (sici) 1521-3773 (19981116) 37:21 <2922 :: aid-anie2922> 3.0.co; 2-1.
  4. ^ A b Blackmond, Donna (23. června 2010). "Kinetické aspekty nelineárních účinků v asymetrické syntéze, katalýze a autokatalýze". Čtyřstěn: Asymetrie. 21 (11–12): 1630–1634. doi:10.1016 / j.tetasy.2010.03.034.
  5. ^ Soai, Kenso (28. prosince 1995). "Asymetrická autokatalýza a amplifikace enantiomerního přebytku chirální molekuly". Příroda. 378: 767–768. Bibcode:1995 Natur.378..767S. doi:10.1038 / 378767a0.
  6. ^ Klussmann, Martin; Mathew, Suju; Iwamura, Hiroši; Wells, David; Armstrong, Alan; Blackmond, Donna (24. října 2006). „Kinetická racionalizace nelineárních účinků v asymetrické katalýze na základě fázového chování“. Angewandte Chemie International Edition. 45 (47): 7989–7992. doi:10.1002 / anie.200602521.