Roy A. Periana - Roy A. Periana
Roy A. Periana | |
---|---|
Urodzony | 1957 (wiek 63-64) |
Narodowość | amerykański |
Alma Mater |
University of Michigan , BS University of California, Berkeley , Ph.D. |
Znany z | Funkcjonalizacja CH Bond |
Kariera naukowa | |
Pola | Kataliza homogeniczna |
Instytucje |
Instytut Badawczy Scripps Uniwersytet Południowej Kalifornii |
Doradca doktorski | Robert G. Bergman |
Wpływy |
Henry Taube Andrew Streitwieser |
Roy A. Periana jest amerykańskim chemikiem organometalicznym .
Biografia
Wczesne życie
Urodził się w Georgetown w Gujanie w 1957 r. Po przeprowadzce do Stanów Zjednoczonych po ukończeniu szkoły średniej Periana studiował i uzyskał tytuł licencjata chemii na Uniwersytecie Michigan w 1979 r. Następnie pracował w przemyśle w Dow Chemical Company w Midland w stanie Michigan . W 1981 roku wrócił do szkoły podyplomowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, gdzie uzyskał stopień doktora. w 1985 roku za Roberta G. Bergmana . Jego praca z Bergmanem koncentrowała się na opracowaniu nowych kompleksów rodu , które ulegają aktywacji wiązaniami CH i CC alkanów . Jego rozprawa doktorska nosiła tytuł „Mechanizm addycji utleniającej kompleksów cyklopentadienyl-rod do wiązań węgiel-wodór i węgiel-węgiel”.
Kariera
Po ukończeniu studiów Periana dołączyła do firmy Monsanto jako chemik badawczy. W 1988 roku przeniósł się do Doliny Krzemowej i dołączył do Catalytica, Inc. jako Team Leader. Kilka lat później jego grupa wydzieliła się z Catalytica, Inc., tworząc Catalytica Advanced Technologies z Perianą jako współzałożycielem i wiceprezesem ds. badań. W 2000 roku Periana przeszła na akademię. Przyjął stanowisko profesora chemii i członka Loker Hydrocarbon Institute na Uniwersytecie Południowej Kalifornii . Był tam również dyrektorem konsorcjum USC- Caltech - Chevron Corporation ds. Nowej Technologii Katalizy. W 2007 r. prof. Richard A. Lerner z Scripps Research Institute zaproponował prof. Perianie stanowisko profesora chemii i dyrektora nowego centrum badawczego na kampusie Scripps Research Institute na Jupiter na Florydzie . W 2007 r. powstało Scripps Energy & Materials Center jako ośrodek umożliwiający nową generację chemii dla zrównoważonej planety.
CH 4 i inne węglowodory (N 2 , O 2 , H 2 O i CO 2 ) należą do najbogatszych surowców na Ziemi. Przekształcenie tych małych cząsteczek generowania większość światowej energii i materiałów oraz luzem CO 2 emisji. Wiązania (siły), które utrzymują atomy razem we wszystkich tych małych cząsteczkach, należą do najsilniejszych znanych w chemii. Pomimo ponad 75 lat badań nie opracowano chemii kontrolującej i rozbijającej te wiązania w niższych temperaturach. W rezultacie obecne technologie przetwarzania tych surowców są nieefektywne i prowadzą do znacznie większej emisji , szybszego wyczerpywania się rezerw, wyższych kosztów i większej niż jest to wymaganej zależności od ropy naftowej . Zaprojektowanie chemii nowej generacji, która może zerwać te wiązania w łagodnych warunkach, może doprowadzić do powstania nowej generacji technologii, które będą znacznie wydajniejsze i bardziej opłacalne. Będzie to niezbędne dla bardziej zrównoważonej planety w XXI wieku. Przedmiotem badań Periany jest zaprojektowanie nowej chemii opartej na katalizatorach molekularnych (określanych również jako homogeniczne lub jednomiejscowe), które mogą ułatwiać rozszczepianie silnych wiązań tych surowców. Jednym z głównych obszarów zainteresowania większości kariery Periany była selektywna, częściowo utleniająca konwersja metanu (CH 4 , główny składnik gazu ziemnego ) do metanolu (MeOH). Ogólna strategia, która jest stosowana, to projektowanie katalizatorów molekularnych, które działają poprzez aktywację CH: reakcja, w której katalizator molekularny, MX, może reagować z wiązaniem RH i rozszczepiać je w celu wytworzenia półproduktów MR w łagodnych warunkach z wysoką selektywnością. Ciągła funkcjonalizacja tych półproduktów MR do produktów z regeneracją MX prowadzi do bardzo efektywnego cyklu katalitycznego dla bezpośredniej, selektywnej funkcjonalizacji alkanu.
Periana zademonstrowała kilka działających przykładów katalizatorów molekularnych opartych na elektrofilowej aktywacji CH (generuje ładunek dodatni na C podczas rozszczepiania CH), które działają w kwasie siarkowym (H 2 SO 4 ) w celu konwersji metanu do wodorosiarczanu metylu , estru siarczanowego metanolu w wysokiej wydajność i selektywność. Dwa najbardziej znaczące przykłady tej pracy dotyczyły użycia kationów Hg(II) lub Pt(bpym)Cl
2złożony. Oprócz zwiększenia szybkości, z jaką wiązanie CH jest rozszczepiane, kluczowe znaczenie dla powodzenia tego podejścia miało zastosowanie rozpuszczalnika kwasowego zarówno do aktywacji katalizatora, jak i „ochrony” produktu alkoholowego poprzez reakcje protonowania.
Periana opublikował artykuł w multidyscyplinarnym czasopiśmie Science opisujący zastosowanie soli trifluorooctanowych grupy głównej ołowiu i talu, które przekształcają strumień gazu ziemnego (zawierający metan , etan i propan ) w odpowiednie estry trifluorooctanowe. Stwierdzono, że system łatwo prowadził do szybkiego utleniania strumienia gazu ziemnego w temperaturze 180°C i był zdolny do reagowania ze strumieniem mieszanego gazu lub każdym alkanem niezależnie.
Od tego czasu rozszerzył swoją pracę nad aktywacją CH , aby zbadać zastosowanie zasadowych rozpuszczalników w celu ułatwienia aktywacji silnych wiązań. Podstawową strategią w tym przypadku jest opracowanie katalizatorów, które działają na zasadzie nukleofilowej aktywacji CH, która w przeciwieństwie do elektrofilowej aktywacji CH, generuje ładunek ujemny na węglu podczas rozszczepiania CH. Oczekuje się, że w tym przypadku silnie zasadowy rozpuszczalnik może zarówno aktywować katalizator, jak i „chronić” produkt alkoholowy przez deprotonowanie. Odbywa się to poprzez zastosowanie nieszkodliwych ligandów, które uczestniczą w reakcji poprzez protonowanie lub deprotonowanie. Pozwoliło to na zademonstrowanie pierwszego przykładu przyspieszonej aktywacji CH wodną zasadą z użyciem Ru(IPI)Cl
3prekatalizator, w którym IPI = 2,6-diimidizoilopirydyna. Ta strategia doprowadziła do wykazania aktywacji CH przez Ru(II)(IPI)(OH)
nie(H
2O)
mkompleks rozpuszczony w wodnym KOH. Zgodnie z oczekiwaniami stwierdzono, że tempo aktywacji CH jest przyspieszane przez wzrost [KOH].
Periana jest obecnie dyrektorem Scripps Energy & Materials Center (SEMC). Szeroką wizją firmy Periana dla SEMC jest zebranie pod jednym dachem wszystkich odmiennych umiejętności i wiedzy w zakresie aktywacji silnych wiązań w małych cząsteczkach CH 4 , N 2 , O 2 , H 2 O i CO 2 w celu opracowania nowa generacja czystych, opłacalnych technologii na rzecz zrównoważonej planety w XXI wieku.
Nagrody i działania zawodowe
Roy Periana był zaangażowany w różne działania synergiczne:
- Współzałożyciel i członek zarządu, Qateomix, Inc. Covina, CA
- Stypendium Japońskiego Towarzystwa Promocji Nauki (JSPS), 2007
- Tematy w aktualnej chemii. Edytor woluminów: aktywacja CH, 2005
- Seminarium Hors-Ville en Chimie Inorganique Szwajcaria, wrzesień 2001
- Catalytica Przysł. Technologies, Inc. Współzałożyciel i wiceprezes 1994-2000
- Przewodniczący Ogólnopolskiego Sympozjum Nieorganicznego ACS w 1999 roku
- Publikacje w nauce (1993, 1998, 2003 i 2014). Szerokie relacje w różnych mediach: C&E News, Wall Street Journal, New York Times itp.
- Zaproszony mówca na konferencjach Gordon Organometallic and Inorganic Reaction Mechanisms w 1993, 1997 i 1999 r.
- Nagroda za osiągnięcia, Monsanto Company, 1987 i 1988
- Graduate Scholastic Honor Society, UC Berkeley, 1983 - 1985
- Główny mówca na konferencji Bloomberg w sprawie energii w 1998 r.
- Główny prelegent w 1998, Warsztaty metaloorganiczne Zimmerman