John P. Wolfe

John Perry Wolfe
Wolfe 2014
Född	( 1970-08-12 ) 12 augusti 1970 Greeley, Colorado , USA
Nationalitet	amerikansk
Alma mater	University of Colorado, Boulder , Massachusetts Institute of Technology , University of California, Irvine
Vetenskaplig karriär
Fält	Organisk kemi , Organometallisk kemi , Nya syntetiska metoder, Katalys , Syntes av naturliga produkter
institutioner	Michigans universitet
Doktorand rådgivare	Stephen L. Buchwald
Andra akademiska rådgivare	Larry E. Overman

John Perry Wolfe (född 12 augusti 1970) är en amerikansk kemist och professor i kemi vid University of Michigan . Han är mest känd för palladiumkatalyserade CC- och CN-bindningsreaktioner. Han var också en av nyckelforskarna i utvecklingen av Buchwald-ligander, varav en lämpligtvis heter "JohnPhos" efter honom. Wolfe har undervisat vid University of Michigan sedan 2002.

Karriär

John P. Wolfe föddes i Greeley, Colorado. Han tog examen från University of Colorado, Boulder 1994 med en BA i kemi . Under sin grundutbildningskarriär arbetade han som forskningsassistent för professor Gary A. Molander, med fokus på utvecklingen av ett SmI
₂ -främjat alternativ till syntesen av cyanoättiksyraester.

Efter att ha tagit sin kandidatexamen från Colorado 1994 började han på Massachusetts Institute of Technology (MIT), där han senare tog sin doktorsexamen. under professor Stephen L. Buchwald 1999 . Under sina fem år på MIT var Wolfe medförfattare till 9 patent och 20 publikationer. Efter att ha avslutat sin doktorsexamen flyttade han till University of California, Irvine , där han gick med professor Larry E. Overman och hans forskargrupp som postdoktor för National Institute of Health (NIH) National Research Service Award (NRSA).

2002 flyttade Wolfe till Ann Arbor, MI , där han började på University of Michigan- fakulteten. Sedan dess har hans forskning fokuserat på många ämnen inom kemi, som helt och hållet riktar sig mot utvecklingen av nya metallkatalyserade reaktioner för syntes av intressanta, biologiskt aktiva föreningar. I Michigan är Wolfe en av de mest beundrade professorerna på kemiavdelningen för sina enastående föreläsningar, särskilt i organisk kemi . Universitetet har erkänt hans bidrag genom att ge honom undervisningspriser, och hans studenter citerar honom som "den bästa professor [de] har haft vid University of Michigan", "han gör organisk kemi rolig och inte skrämmande" och " ord kan inte uttrycka hur stor lärare och person han är”.

Stora bidrag

Palladiumkatalyserad karboaminering

John P. Wolfe har utvecklat många palladiumkatalyserade alkenkarboamineringsreaktioner . Dessa reaktioner bidrar i hög grad till syntesen av kväveheterocykler, som ofta finns i både läkemedel och naturprodukter . Vanliga tillämpningar inkluderar syntes av pyrrolidiner och tre-, fem-, sex- och sjuledade heterocykler såsom pyrazolidiner , aziridiner , morfoliner . Hans räckvidd sträcker sig vidare till polycykliska heterocykler och den totala syntesen av (+)-afanorfin. Dessa alkenaminoyleringar äger rum via korskopplingen av aryl- eller alkenylhalogenider med enkla aminoalkensubstrat för att generera den heterocykliska ringen med bildning av en CN-bindning och en CC-bindning.

Ett område av hans verk fokuserar på den Pd(0)-katalyserade alkenaminoaryleringen:

Pyrrolidiner kan effektivt genereras via Pd(0)-katalyserade alkenaminoaryleringsreaktioner ( schema 1) . Fördelarna med denna metod är det breda substratomfånget (substrat som bär N-aryl-, N-acetyl-, N-Boc- och N-Cbz-grupper) och god stereoselektivitet.

Reaktionen initieras genom oxidativ tillsats av arylbromiden till Pd(0) (1), fortlöpande genom bildning av nyckelmellanprodukten palladium(aryl)amidokomplex 2, som sedan genomgår intramolekylär syn-migrerande insättning av alkenen i Pd. -N binder till utbyte 3 för att generera produkten via reduktiv eliminering ( schema 2) .

Buchwald-ligander

JohnPhos

Under Wolfes doktorandkarriär vid MIT med professor Stephen L. Buchwald var han involverad i att utveckla dialkylbiarylfosfinligander (nu kallade "Buchwald-ligander") som är mycket effektiva i palladiumkatalyserade reaktioner. En av dessa ligander – JohnPhos – är uppkallad efter honom och är nu kommersiellt tillgänglig.

I allmänhet är JohnPhos en ligand för Buchwald-Hartwig Cross Coupling- reaktionen, CX-bindningsbildning, Heck-reaktionen och Suzuki-Miyaura-kopplingen . JohnPhos är en särskilt effektiv ligand för palladiumkatalyserad aminering av arylklorider, bromider och triflater. Liganden tillåter reaktionerna att äga rum vid rumstemperatur och fungerar bra för ett brett spektrum av olika substratkombinationer vid 80-110 °C, vilket inkluderar klorpyridiner och funktionaliserade arylhalider och triflater. JohnPhos är särskilt användbar för aminering av -neutrala eller elektronrika arylklorider med en mängd olika aminkopplingspartners. Ett exempel på katalytisk aminering av en arylklorid med N-metylanilin vid rumstemperatur visas i Schema 3 .

Även om ligandens höga reaktivitet inte är fullständigt förstådd, har Buchwald et al. föreslår några strukturella faktorer som bidrar till deras effektivitet: den elektronrika fosfingruppen kan hjälpa till att accelerera det oxidativa additionssteget, den steriska huvuddelen av liganderna kan accelerera CN-bindningen som bildar reduktiv eliminering och π-systemet för den orto-aromatiska gruppen på liganden kan delta i en interaktion med den lediga metallen d-orbital. En annan hypotes är att metall-aren-interaktionen skulle kunna stabilisera katalysatorn. Arenen från arylhalogeniden tvingas orientera sig vinkelrätt mot N-Pd-bindningen, vilket bör stereoelektroniskt gynna reduktiv eliminering.

Utmärkelser

Wolfe har fått många utmärkelser och utmärkelser, inklusive följande:

• John Dewey Award, 2012
• LSA Excellence in Education Award, 2012
• Tetrahedron Most Cited Paper 2006-2009 Award, 2009
• University of Michigan Chemistry Faculty Teaching Award, 2009
• GlaxoSmithKline Chemistry Scholar Award, 2008-2009
• William R. Roush Junior Faculty Development Award, 2006
• Camille Dreyfus Teacher-Scholar Award, 2006
• Eli Lilly Grantee Award, 2005
• Amgen Young Investigator's Award, 2004
• 3M Untenured Faculty Award, 2003-2005
• Lilly Unrestricted Research Award, 2002
• Research Corporation Innovation Award, 2002
• Dreyfus New Faculty Award, 2002