膦在化学中被认为是过渡金属化学中的有效配体，因为它们具有调节和增强催化剂系统的能力。膦配体是由Gessner研究小组发明的，代表了膦配体技术的最新进展。这种新型配体在催化系统中为用户提供高性能和强大的多功能性。

维多利亚Gessner

资料来源：©鲁布，克雷默

Viktoria Gessner教授因其phos配体技术的发展而闻名。她的作品发表在大约100份出版物上。

在Umicore收购了YPhos配体技术之后，我们获得了对Gessner研究小组负责人和Ruhr-Bochum大学无机化学系主任Viktoria Gessner的独家采访。

你能描述一下YPhos配体吗?与其他可用的膦配体相比，它们的独特之处是什么?

磷配体是有叶酰取代基的膦配体而不是像你通常想象的那样有芳基或烷基取代基。这个取代基的特征是磷旁边有一个带负电荷的碳原子，这使得配体具有独特的电子丰富度。

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YPhos配体的设计。在通常情况下，你会期望一个芳基或烷基取代基，这个膦配体有一个叶立德基（蓝色）。

由于这些催化剂比市场上常见的烷基膦更富电子，有许多催化应用都受益于它们的使用，包括钯和金催化反应。例如，单配位钯-磷配合物可用于偶联化学(C-C和C-N成键反应)，并具有很高的活性。1这些反应特别相关，因为它们是在精细化学工业中在制药和农用化学品中完成的那种。

此外，在金催化中，YPhos配体在氢胺化反应以及更特殊的C-H、C-C键形成和环化反应中表现出更高的活性。2

坦率地说，如果有人对偶联反应感兴趣，我会说你应该一直尝试YPhos配体。它们的活性非常高，可以在温和的条件下促进反应，同时仍然给你最好的表现。

是什么驱使你走向化学这一领域，从个人兴趣和启发你的数字两方面来说？

我对理解配体的结构非常感兴趣，更具体地说，是它们的构效关系。这也反映在YPhos配体上，因为除了具有特殊的给体性质外，配体还具有非常漂亮的结构。正是这种独特的结构通过促进配体和金属之间的额外相互作用使催化剂变得稳定。所以，并不是捐赠者的属性使它们如此强大，而是它们的整个结构。当我们开发不同用途的膦酸配体时，重要的是我们不仅要考虑给体强度，还要考虑空间位阻需求。

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配体设计，展示了配体和金属之间的额外相互作用，使催化剂具有稳定性。

从启发我的数字来看，查德威克·托尔曼确实是一位先驱，他开始研究配体的特性，并试图理解结构-活性关系。他还开始给出配体的参数，并从配位化学的角度理解它们。

就我个人而言，多年来我在职业生涯中遇到的许多人一直激励着我，其中包括我的许多上司。我的康复指导老师Holger Braunschweig，在主群化学领域做了开创性的工作，让它们表现得像过渡金属，这是我一直很喜欢的想法。

我的哲学是，快乐的同事是最好的同事

为了开发这些配体，你和Umicore合作。你发现与工业界密切合作的好处是什么?

我发现的主要好处是在我的研究中获得了不同的观点。通常，在学术界，你主要依赖于其他学者的出版物，他们有时只是从工业的角度来看一项研究。我发现最好是直接与那些真正了解当前行业需求的人联系，以及你正在努力提供的环境是什么样的。这确实有助于促进您的开发过程，并帮助您了解研究的方向。

您的团队负责多项创新。你如何促进这种有效的工作环境？

我的哲学是，快乐的同事是最好的同事，所以我总是致力于在团队中创造一种积极的氛围。在非疫情时期，我们通过定期远足来做到这一点，例如夏季烧烤或乘船游览。在这奇怪的大流行时期，这是我非常怀念的东西。

Gessner团队照片

Gessner集团，2021年7月。

除此之外，我还试图在研究领域内创造更多的多样性。我的小组分为两种不同类型的化学:一种更侧重于反应性化合物，另一种研究催化，但我认为它们都可以从彼此身上学到很多，特别是在分离中间体和催化剂方面。

我还确保我的博士生能够使用所有仪器和良好的工作条件——尽我所能投入大量时间优化他们的基础设施。

您以YPhos配体技术而闻名，但最初是什么把您吸引到化学领域的?您又是如何开始研究催化的?

我很清楚，我很早就想进入化学领域。我总是问“为什么这项工作如此有效？”我觉得化学是最能回答这个问题的领域。然后在我的博士论文中，我开始注意到学术研究是我非常喜欢做的事情。

我讲过结构-活动的关系，我认为这是随着机器学习的出现而改变的。我在考虑进入机器学习领域，因为这真的是这个领域的未来

我是在多特蒙德工业大学和我的博士导师一起从维尔茨堡大学．我的博士学位最初专注于有机锂化学和高活性化合物，但在加州大学伯克利分校的博士后期间，我开始转向超分子化学。在这一点上，我渴望开始我的适应。于是，我回到Würzburg，五年后，我接到波鸿鲁尔大学的电话，我现在是那里的无机化学主任。

在我的整个职业生涯中，我一直对真正的学术问题感兴趣。即使这些东西不一定会进入市场或产生利润，它始终是关于解决真正的根本问题“为什么?”这是我真正喜欢追求的东西。

你认为这个化学领域的未来会如何发展?

我讲过结构-活动的关系，我认为这是随着机器学习的出现而改变的。我在考虑进入机器学习领域，因为这真的是这个领域的未来。我们的配体是模块化的，我们可以改变几个位置来满足底物的需求，但这并不总是容易预测的。机器可以通过获得供体强度和空间构型的所有参数来改变这一切。如果我们能得到足够的参数，我们将能够更快地开发特定应用的配体。

这对于化学来说并不是一个非常新的领域——它始于近20年前的制药等领域，多年来他们一直在用它来预测结合性质。但从表面上看，美国和欧洲的一些研究小组已经开始在分子化学中使用它，所以我们可能会在未来几年看到更多的这种情况。

传记

来自Umicore的Viktoria Gessner

维多利亚Gessner

ViktoriaHDäschlein-Gessner（NéeGessner）是德国波鸿大学无机化学椅子。她在2009年涂尔多特蒙德的C斯特罗曼教授的监督下获得了博士学位，并于美国伯克利加州大学的TD Tilley Proddoc。经过进一步的博士后留在武豪大学Harunschweig的博士后，她开始了她的独立职业，并于2015年完成了她的住身。自2016年以来，她一直是鲁尔大学的教授。Viktoria的研究兴趣位于有机金属化学和催化领域。她致力于开发碳水化合物和ylidic配体的开发，用于稳定反应性主要组化合物和新催化剂的设计。她的工作已在大约100个出版物中发表，并得到一系列奖项和奖品的认可。

额外的信息

1.例如，见：

  • T舍尔夫，H。施泰纳，A。格罗·约翰，K。迪尔切特，J。塔彭，R。罗德斯坦，V。HGessner，高效钯催化芳基氯化物与烷基锂试剂的直接偶联，Angew。化学。Int。艾德。2020，59, 20596-20603
  • I. Rodstein, J. Tappen, K. McGuire, A. groa . johann, J. Löffler化学。欧元。J2020，26, 4281
  • L. T. Scharf, I. Rodstein, M. Schmidt, T. Scherpf, V. H. Gessner，阐明ylide -功能化膦在钯催化胺化反应中的高活性:比较研究CyJohnPhos和Pt部3.ACS Catal。2020，10, 999-1009
  • P韦伯，T。舍尔夫，I。罗德斯坦博士。利希特，L。T沙尔夫，L。J古恩，V。HGessner，一种用于钯催化芳基氯化物胺化反应的高活性叶立德官能化膦, Angew。化学。Int。艾德。2019，58, 3203 - 3207。

2.例如，见：

  • J汉德曼，C.N.巴布，H。施泰纳特，C。施瓦兹，T。舍尔夫，A。Kroll和V.H.Gessner，《叶立德取代膦对金（I）-催化作用的合理设计：从非活性到ppm级催化作用》，化学。Sci．202112,4329 - 4337
  • 韩德尔曼。H. Gessner, Mono- and diylide- doped phosphines (YPhos): the impact of ligand properties on the catalytic activity in gold(I)-catalyse hydroamations，Catal。科学。抛光工艺。2019年,9, 6808 - 6815
  • Thorsten Scherpf, Christopher Schwarz, Lennart T. Scharf, Jana-Alina Zur, Andreas Helbig和Viktoria H. Gessner, Ylide-functionalized phosphines: Strong Donor Ligands for均相催化，Angew。化学。Intl。艾德。2018，57, 12859-12864.

Umicore是一家全球材料技术和回收集团。该公司专注于材料科学、化学和冶金领域的专业知识真正发挥作用的应用领域。其活动分为三个业务组：催化、能源与表面技术和回收。每个业务组分为以市场为中心的业务单元，提供处于新技术发展前沿、对日常生活至关重要的材料和解决方案。

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