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Guy Bertrand (químico)

Guy Bertrand , nacido el 17 de julio de 1952 en Limoges, es profesor de química en la Universidad de California en San Diego . [1]

Bertrand obtuvo su licenciatura en la Universidad de Montpellier en 1975 y su doctorado en la Universidad Paul Sabatier , Toulouse , en 1979. Fue investigador postdoctoral en Sanofi Research , Francia , en 1981. [1]

Los intereses de investigación de Bertrand y sus colaboradores se centran principalmente en la química de los elementos de los grupos principales del 13 al 16, en la frontera entre la química orgánica, organometálica e inorgánica; especialmente su uso en la estabilización de carbenos , nitrenos , fosfinidenos, radicales y birradicales , 1,3-dipolos , heterociclos antiaromáticos y más. Ha dirigido la síntesis de algunos carbenos persistentes originales , incluido el bis(diisopropilamino)ciclopropenilideno, el primer ejemplo de un carbeno con un entorno totalmente de carbono que es estable a temperatura ambiente. [2]

Guy Bertrand es miembro honorífico o fellow de varias sociedades científicas, como la AAAS (2006), la Academia Francesa de Ciencias (2004), la Academia Europea de Ciencias (2003), la Academia Europaea (2002), y ha recibido varios premios y reconocimientos.

Trabajo científico

Cuestionar el dogma actual es una característica del programa de investigación de Guy Bertrand. Ha realizado muchas contribuciones importantes a la química de los elementos del grupo principal y a nuevos sistemas de enlace en química inorgánica , organometálica y orgánica . A lo largo de su carrera, ha aislado una variedad de especies [3] [4] [5] [6] [7] que se suponía que eran solo intermediarios de transición y ahora son herramientas poderosas para los químicos.

Su contribución más conocida fue el descubrimiento en 1988 del primer carbeno estable , un (fosfino)(silil)carbeno, [8] tres años antes del informe de Arduengo sobre un carbeno N-heterocíclico estable . Guy Bertrand está en el origen de la química de los carbenos estables . Desde entonces, ha realizado varios descubrimientos revolucionarios que nos han permitido comprender mejor la estabilidad de los carbenos. Fue el primero en aislar ciclopropenilidenos , [2] carbenos mesoiónicos que no pueden dimerizarse, lo que resulta en una relajación de los requisitos estéricos para su aislamiento [9] [10] Más importante aún, descubrió los (alquil) (amino) (amino) carbenos cíclicos ( CAACs ), [11] incluida la versión de seis miembros publicada recientemente. Los CAAC son incluso más ricos en electrones que los NHC y las fosfinas, pero al mismo tiempo, debido a la presencia de un solo par de electrones libres en el nitrógeno , los CAAC son más aceptantes que los NHC. [12] Las propiedades electrónicas de los CAAC estabilizan especies altamente reactivas, incluidos radicales orgánicos y de grupos mayores , así como especies metálicas paramagnéticas , como complejos de oro (0), que eran completamente desconocidos. Los CAAC también han permitido el aislamiento de complejos de bis(cobre)acetiluro, [13] que son intermediarios catalíticos clave en la famosa "Reacción de clic", y que se suponía que eran solo especies transitorias. También utilizó CAAC para preparar y aislar el primer organoborano tricoordinado nucleofílico isoelectrónico a partir de aminas. [14] [15] Estos desarrollos recientes parecen paradójicos ya que consisten en utilizar carbenos considerados durante mucho tiempo como intermediarios reactivos prototípicos para aislar moléculas que de otro modo serían inestables. Entre las aplicaciones a gran escala ya conocidas de los CAAC se encuentra su uso como ligando para catalizadores de metales de transición. Por ejemplo, en colaboración con Grubbs, Guy Bertrand ha demostrado que los catalizadores de rutenio que contienen un CAAC son extremadamente activos en la etenolisis del oleato de metilo. [16] Esta es la primera vez que una serie de catalizadores de metátesis han tenido un rendimiento tan bueno en reacciones de metátesis cruzada utilizando gas etileno , con suficiente actividad para hacer que la etenolisis sea aplicable a la producción industrial de alfa-olefinas lineales (LAO) y otros productos finales olefínicos a partir de biomasa.

Hoy en día, cientos de grupos académicos e industriales utilizan los CAAC de Guy Bertrand y otros carbenos en la catálisis de metales de transición , [17] pero también para otros fines. Los desarrollos más recientes cubren una amplia gama desde la estabilización de nanopartículas hasta las propiedades antibacterianas y anticancerígenas de los complejos de plata (I) y oro (I). Un complejo CAAC- cobre permite incluso utilizar OLED con una eficiencia cuántica cercana al 100% a alto brillo. [18] El descubrimiento de carbenos estables fue un gran avance para la química fundamental, un verdadero cambio de paradigma, pero su importancia también proviene, y quizás más importante, de las aplicaciones. En su artículo de revisión sobre "Carbenos N-heterocíclicos", una terminología que incluye carbenos, Glorius et al. [19] escribió: "El descubrimiento y desarrollo de los carbenos N-heterocíclicos es sin duda uno de los mayores éxitos de la investigación química reciente", "Los carbenos N-heterocíclicos se encuentran hoy entre las herramientas más poderosas de la química orgánica, con muchas aplicaciones en procesos comercialmente importantes", "el ascenso meteórico del NHC está lejos de terminar".

La contribución de Guy Bertrand no se limita a los carbenos. Entre los últimos logros destaca el aislamiento de los primeros nitrenos estables [20] y fosfinidenos [21] . Demostró que los primeros pueden utilizarse para transferir un átomo de nitrógeno a fragmentos orgánicos, una tarea difícil para los complejos de nitrido de metales de transición. En cuanto al segundo, ha demostrado recientemente que imita el comportamiento de los metales de transición, al igual que los carbenos [22] .

Honores y premios

Fue galardonado con la medalla de plata del CNRS en 1998. Es miembro de la Academia Francesa de Tecnología (2000), [23] de la Academia Europaea (2002), [24] de la Academia Europea de Ciencias (2003), [24] de la Academia Francesa de Ciencias (2004) [25] y de la Asociación Americana para el Avance de las Ciencias (2006). [26] Recientemente fue galardonado con la Medalla Sir Ronald Nyholm de la SRC (2009), el Grand Prix Le Bel de la Sociedad Química Francesa (2010), el Premio ACS en Química Inorgánica (2014), el Premio Sir Geoffrey Wilkinson de la SRC (2016) y la Medalla Sacconi de la Sociedad Química Italiana (2017). Es uno de los editores asociados de Chemical Reviews y miembro de los consejos editoriales de varias revistas.

Es Caballero de la Legión de Honor . [27]

Referencias

  1. ^ Página de inicio de la facultad de Guy Bertrand en la UC San Diego. Consultado el 22 de enero de 2013.
  2. ^ ab V. Lavallo, Y. Canac, B. Donnadieu, WW Schoeller, G. Bertrand, « Ciclopropenilidenos: del espacio interestelar a un derivado aislado en el laboratorio », Science , 2006, 312, pág. 722–724
  3. ^ G. Bertrand, R. Nakano, R. Jazzar, « Un carbeno mono-sustituido cristalino », Nature Chem. , 2018, 10, pág. 1196-1200
  4. ^ D. Scheschkewitz, H. Amii, H. Gornitzka, WW Schoeller, D. Bourissou, G. Bertrand, « Dirradicales singlete: de estados de transición a compuestos cristalinos », Science , 2002, 295, pág. 1880-1881
  5. ^ S. Sole, H. Gornitzka, WW Schoeller, D. Bourissou, G. Bertrand, « (Amino)(aril)carbenos : carbenos singlete estables con un sustituyente espectador », Science , 2001, 292, pág. 1901-1903
  6. ^ D. Bourissou, O. Guerret, F. Gabbaï, G. Bertrand, « Carbenos estables », Chem. Rev. , 2000, 100, págs. 39-91
  7. ^ Y. Canac, D. Bourissou, A. Baceiredo, H. Gornitzka, WW Schoeller, G. Bertrand, « Aislamiento de un isómero de valencia de benceno con enlaces fósforo-fósforo de un electrón », Science , 1998, 279, pág. 2080-2082
  8. ^ A. Igau, H. Grutzmacher, A. Baceiredo, G. Bertrand, « Especies análogas de a, a' bis carbenoide con triple enlace: síntesis de un l 3-fosfinocarbeno _l 5-fosfaacetileno estable », J. Am. Chem. Soc. , 1988, 110, pág. 6463–6466
  9. ^ G. Guisado-Barrios, J. Bouffard, B. Donnadieu, G. Bertrand, « 1H-1,2,3-Triazol-5-ilidenos cristalinos: nuevos carbenos mesoiónicos estables (MIC) », Angew. Chem. Int. Ed. , 2010, 49, págs. 4759-4762
  10. ^ E. Aldeco-Perez, AJ Rosenthal, B. Donnadieu, P. Parameswaran, G. Frenking, G. Bertrand, « Aislamiento de un imidazolio desprotonado en C-5, un carbeno N-heterocíclico “anormal” cristalino », Science , 2009, 326, pág. 556–559
  11. ^ V. Lavallo, Y. Canac, A. Dehope, B. Donnadieu, G. Bertrand, « Un ligando de (alquil)(amino)carbeno cíclico rígido conduce al aislamiento de complejos de metales de transición de baja coordinación », Angew. Chem. Int. Ed. , 2005, 44, pág. 7236–7239
  12. ^ M. Melaimi, R. Jazzar, M. Soleilhavoup, G. Bertrand, «Carbenos cíclicos (alquil)(amino) (CAAC): desarrollos recientes», Angew. Chem. Int. Ed. , 2017, 56, pág. 10046-10068
  13. ^ L. Jin, DR Tolentino, M. Melaimi, G. Bertrand, « Aislamiento de intermediarios clave de bis(cobre) en la “reacción de clic” de azida-alquino catalizada por Cu », Sci. Adv. , 2015, 1, e1500304
  14. ^ F. Dahcheh, D. Martin, DW Stephan, G. Bertrand, « Síntesis y reactividad de un aducto CAAC-aminoborileno: ¿Un heteroaleno o un isoelectrónico de organoboro con carbenos singlete? », Angew. Chem. Int. Ed. , 2014, 53, pág. 13159
  15. ^ R. Kinjo, B. Donnadieu, M. Ali Celik, G. Frenking, G. Bertrand, « Síntesis y caracterización de un isoelectrónico de organoboro tricoordinado neutro con aminas », Science , 2011, 333, pág. 610-613
  16. ^ VM Marx, AH Sullivan, M. Melaimi, SC Virgil, BK Keitz, DS Weinberger, G. Bertrand, RH Grubbs, «Complejos de rutenio de alquilo amino carbeno cíclico (CAAC) como catalizadores notablemente activos para la etenolisis», Angew. Chem. Int. Ed. , 2015, 54, pág. 1919
  17. ^ EA Romero, T. Zhao, R. Nakano, X. Hu, Y. Wu, R. Jazzar, G. Bertrand, « Reducción catalizada por pares de Lewis e hidruro de cobre en tándem de dióxido de carbono en formato con dihidrógeno », Nature Catal. , 2018, 1, pág. 743-747
  18. ^ R. Hamze, JL Peltier, D. Sylvinson1, M. Jung, J. Cardenas, R. Haiges, M. Soleilhavoup2, R. Jazzar, PI Djurovich, G. Bertrand, ME Thompson, « Eliminación de la desintegración no radiactiva en emisores de Cu(I): >99% de eficiencia cuántica y vida útil de microsegundos », Science , 2019, 363, pág. 601-609
  19. ^ Hopkinson, MN; Richter, C.; Schedler, M.; Glorius F., « Una descripción general de los carbenos N-heterocíclicos », Nature , 2014, 510, pág. 485-496 (DOI: 10.1038/nature13384)
  20. ^ F. Dielmann, O. Back, M. Henry-Ellinger, P. Jerabek, G. Frenking, G. Bertrand, « Un fosfinonitreno singlete cristalino: un agente de transferencia de átomos de nitrógeno », Science , 2012, 337, pág. 1526-1528
  21. ^ L. Liu, DA Ruiz, D. Munz, G. Bertrand, «Un fosfinideno singlete estable a temperatura ambiente», Chem , 2016, 1, p. 147-153
  22. ^ GD Frey, V. Lavallo, B. Donnadieu, WW Schoeller, G. Bertrand, « Fácil división de hidrógeno y amoníaco por activación nucleófila en un único centro de carbono », Science , 2007, 316, pág. 439–441
  23. ^ "Academia de tecnologías". Archivado desde el original el 23 de abril de 2019. Consultado el 7 de agosto de 2019 .
  24. ^ ab "Academia europea".
  25. ^ "Academia de ciencias".
  26. ^ "Asociación Americana para el avance de la ciencia".
  27. ^ "Legión de honor". Archivado desde el original el 23 de abril de 2019. Consultado el 7 de agosto de 2019 .