На семинары по химии, если их дают известные мне профессора на интересные мне темы, я хожу регулярно. Особенно, если погода хорошая и мне не надо вставать с утра раньше, чем я привык. Предыдущий раз ходил на Стива Баквальда из MIT и еще раз убедился, что Баквальд достоин Нобелевской премии. А сейчас пошел послушать Мелани Сэнфорд из Университета Мичигана.
Она начала там профессорствовать в 2003 году и настолько успешно, что в 2010-м попала в мой расширенный список из примерно 20 профессоров, с кем я хотел бы делать постдока. Но я в итоге выбрал более именитого Джона Хартвига, может, и зря. Сэнфорд занимается довольно простой химией, которую я спокойно смог бы делать, и хотя именной семинар был заявлен по неорганической химии, она рассказывала о классической металлоорганической методологии.
Лекция мне понравилась, но понять, чем она так хороша, смог бы только человек с моей любовью к органической химии. Мой брат прогулялся со мной от дома до кампуса, но на лекцию не остался, а поехал домой.
Все эти академические лекции на американских кампусах открыты для general public, но потому они и бесплатны, что реально никому не нужны. По-хорошему их давно пора записывать на видео и выкладывать на YouTube, где их найдут те, кому реально интересно. Вот, например, лекция Сэнфорд в Университете Тель-Авива, которую за 6 лет посмотрели уже 5000 раз (да, это вам не Despacito), несмотря на плохой звук и неважную картинку. Это сильно больше, чем 50 человек, которые были на семинаре в UW, многие из которых пришли туда, чтобы отдохнуть от лабы и перехватить бесплатную печеньку после лекции.
Я на reception не остался, так как мы с братом по пути на кампус зашли в сальвадорский ресторан Guanaco’s Tacos Pupuseria. Мне захотелось узнать, что такое пупуса и какая она на вкус. Оказалось, что почти как буррито. Еды было мало, дорого, и я остался недоволен. За те же деньги можно было бы купить 6-7 русских пирожков и объесться.
Сэнфорд рассказывала о том, как их группа разрабатывала новые способы создания связи углерод–фтор: на деньги и в сотрудничестве с Dow Chemical – одной из крупнейших химических компаний из Мичигана, которая в 2017 году объединилась с DuPont из Делавэра и стала еще больше. Вот Сэнфорд не срежешь вопросом “Какая польза от вашей работы для сельского хозяйства?”, потому что Dow было заинтересованы в оптимизации синтеза именно агрохимиката (скорее всего, гербицида), содержащего фтор. Organic chemistry не дружит с органик-продуктами.
Вот жалко, что не записывает химфак UW семинары на видео; я бы дал ссылку и не надо было бы пересказывать чужие шутки. История началась с обзора 2009 года, в котором профессор Грушин, тридцать лет изучавший фторированную органику, пришел к выводу, что reductive elimination Ar-Pd-F = Ar-F + [Pd] настолько медленное, что не удастся его использовать для фторирования ароматики. Но когда Сэнфорд рецензировала этот обзор (reviewed that review), тот самый Баквальд только что опубликовал статью, где данная реакция работала, если использовать особенно рогатый лиганд на палладии.
Но это было только начало для самостоятельной работы группы Сэнфорд в этой области. На нее вышли люди из Dow и предложили работать над открытием новых реакций фторирования с индустриальным потенциалом. Вообще-то они вначале хотели предложить деньги группе Грушина, но тот переехал в Испанию и пришлось искать местных талантов. И как в волшебной сказке, Сэнфорд и ее команда стала предлагать Dow самые разные решения их синтетической проблемы, но каждый раз какой-нибудь компонент реакции – катализатор, фторирующий агент, ароматический прекурсор – оказывался слишком дорогим для Dow и их посылали работать дальше. Аудитория уже начала смеяться на каждом появлении надписи “prohibitively expensive” на слайдах.
Оказалось, что Dow не нужна органометаллика – даже медь и никель слишком дороги для многотоннажного синтеза, и что у них уже есть работающая реакция ArCl + CsF = ArF + CsCl, но она требует нагрев до 130 ºС и идет с выходом всего 70%, что приводит к необходимости чиститься от побочных продуктов. А, главное, во всем мире не производится столько цезия, чтобы сделать даже одну промышленную загрузку. (Как лития может не хватить, чтобы заменить все машины в мире на электромобили). Единственный источник фтора, с которым они готовы работать – это KF.
И когда сидишь и не знаешь, чем история закончится, думаешь, что не идиоты же в Dow работают, а такие же PhD как Сэнфорд, которые этим фторированием могут заниматься с утра до вечера, без отвлечения на преподавание и написание грантов. И если они не нашли решение, то как его сможет найти академическая профессорша, пусть и с командой неплохих аспирантов и постдоков из топ-15 химической программы в США.
И три года назад Сэнфорд не смогла бы рассказывать эту лекцию столь же эффектно. Но решение нашлось в виде (CH3)4NF – фторида тетраметиламмония, который можно легко получить из KF, а уж углерода, водорода и азота хватит на всех.
Мне такая способность найти простые и полезные реакции в классической органической химии – безо всякой биологии – очень понравилась. Но назад в экспериментальную химию не потянуло по той простой причине, что Acknowledgments слайд напомнил, что был представлен труд 18 человек на протяжении 10 лет. И пусть не каждый из них работал над этой химией все 10 лет. В конце концов, у Сэнфорд есть другие проекты, например, фторирование нужно не только для Dow, но и для ввода в соединения радиоактивной метки при позитронно-эмиссионной томографии – а там уже не так важно, сколько стоят катализаторы и реагенты, важна скорость. Но даже если восемнадцать химиков работали по два года, это 36 человеко-лет. Я столько химией не занимался, даже если считать со времен школьных олимпиад. Да и вообще я столько еще не прожил.
Можно пять лет работать в аспирантуре, чтобы вся твоя работа стала всего лишь парой статей и парой слайдов в презентации твоего профессора. Когда профессор листает слайды со структурами и выходами, все кажется таким простым и красивым. Но сколько труда и провалов скрывается за вдохновляющим фасадом. Неудачи будут списаны на тупость студентов, лень постдоков и останутся на уровне лабораторных журналов.
Я понимаю, что наука – это марафон на десятилетия. Роберт Граббс, PhD-руководитель Сэнфорд, шел к своим катализаторам метатезиса алкенов 25 лет, пока они не начали работать. Это вещи, которые невозможно придумать, сидя дома, читая статьи, считая на компьютере, каким бы гениальным химиком ты ни был. Эти битвы выигрываются в тяге, а профессора-генералы только отдают приказы и получают сводки с фронта. Ну, и получают в итоге деньги и прочие “нобели”.
А я не хочу быть ни генералом, ни винтиком в тяге. На стене в комнате 154 Bagley Hall, где проходил семинар, висела периодическая таблица. Весьма новая, так как там уже были названы все элементы вплоть до 118-го. Но мое внимание привлекли не теннессин и оганесон, а лютеций и лоуренсий.
Я со школьной скамьи привык, что в третьей группе под скандием и иттрием стоят лантан и актиний, и был удивлен, когда стал делать мобильное приложение по химии этой весной, что в эти клетки сейчас ставят всех La-Lu и Ac-Lr или именно Lu и Lr. Вот сейчас увидел такую таблицу в “дикой природе”. С 2015 года работает комиссия IUPAC, которая решает именно этот вопрос – каким элементам стоять в клетках под Sc и Y. В этом труде много схоластики и нет пользы для сельского хозяйства. Но я понимаю, что вот такой работой я мог бы намного охотнее заняться. Я люблю читать и классифицировать прочитанное. А снова гонять колонки и студентов что-то не тянет.
Комментариев нет:
Отправить комментарий