리처드 R. 슈록

1. 개요

리처드 R. 슈록은 미국의 화학자이며, 2005년 올레핀 복분해 반응 연구로 노벨 화학상을 수상했다. 1971년 하버드 대학교에서 박사 학위를 받은 후, 케임브리지 대학교에서 박사후 연구를 수행하고 듀폰, 매사추세츠 공과대학교(MIT) 교수를 거쳐 현재 MIT 명예 교수이다. 슈록은 미국 예술 과학 아카데미와 국립 과학 아카데미의 회원이자, XiMo, inc.의 공동 창립자이며, 2018년 모교인 캘리포니아 대학교 리버사이드의 교수로 합류했다. 그는 올레핀 메타세시스 촉매의 구조와 메커니즘을 규명하고, 슈록 촉매를 개발하는 등 다양한 연구 업적을 남겼다.

2. 생애 및 경력

인디애나주 번 시에서 태어났다. 1967년 캘리포니아 대학교 리버사이드에서 학사 학위를, 1971년 하버드 대학교에서 박사 학위를 취득했다. 케임브리지 대학교에서 박사후 연구원 과정을 거쳐, 1972년 듀폰에 취직했다. 1975년 매사추세츠 공과대학교(MIT)로 옮겨 1980년 교수가 되었다. 미국 과학 아카데미, 미국 예술 과학 아카데미의 회원이다.

2.1. 초기 생애 및 교육

인디애나주 번에서 태어난 슈록은 캘리포니아주 샌디에이고에 있는 미션 베이 고등학교를 졸업했다. 캘리포니아 대학교 리버사이드에서 1967년에 학사 학위를, John A. Osborn^프랑스어의 지도하에 하버드 대학교에서 1971년에 박사 학위를 받았다. 그 후 케임브리지 대학교에서 잭 루이스 밑에서 박사후 연구원 과정을 밟았다.

2.2. 연구 경력

케임브리지 대학교에서 잭 루이스와 함께 박사후 연구를 수행했다. 1972년 듀폰에 고용되어 델라웨어주 윌밍턴에 있는 실험소에서 조지 파샬의 그룹에서 일했다. 1975년 매사추세츠 공과대학교 교수로 합류하여 1980년에 정교수가 되었다. 1989년부터 MIT에서 화학과의 프레데릭 G. 키스 교수를 역임했으며, 현재는 명예 교수이다. 미국 예술 과학 아카데미, 국립 과학 아카데미의 회원이며, 2007년 하버드 대학교의 이사회 감독으로 선출되었다.

그는 스위스에 본사를 둔 회사인 XiMo, inc.의 공동 창립자이자 이사회 멤버이며, 현재는 Verbio, AG에 의해 소유되고 있으며, 독점적인 메타테시스 촉매의 개발 및 적용에 주력하고 있다.

2018년, 슈록은 모교인 캘리포니아 대학교 리버사이드의 교수로 합류하여 현재는 석좌 교수이자 조지 K. 헬캄프 창립 화학과 의장을 맡고 있다. 그는 젊은 교수진과 학생들을 지도하는 데 관심을 보였다. 슈록은 "제임스 피츠의 연구실에서 UCR 학부생으로서의 연구 경험과 화학 수업의 질은 하버드에서의 박사 학위 경험을 준비하는 데 도움이 되었습니다. UCR에 몇 년 동안 다시 돌아와서 그곳에서 제가 받았던 것을 돌려줄 수 있기를 기대합니다."라고 말했다.

2.3. 학회 활동

슈록은 미국 예술 과학 아카데미, 국립 과학 아카데미 회원이다. 2007년 하버드 대학교 이사회 감독으로 선출되었다. 2018년에는 모교인 캘리포니아 대학교 리버사이드 교수로 합류하여 현재는 석좌 교수이자 조지 K. 헬캄프 창립 화학과 의장을 맡고 있다.

2.4. 기업 활동

1972년 듀폰에 고용되어 델라웨어주 윌밍턴에 있는 실험소에서 조지 파샬의 그룹에서 일했다. 그는 스위스에 본사를 둔 회사인 XiMo, inc.의 공동 창립자이자 이사회 멤버였으며, 현재는 Verbio, AG에 의해 소유되고 있으며, 독점적인 메타테시스 촉매의 개발 및 적용에 주력하고 있다.

3. 연구 업적

슈록은 올레핀 복분해 반응, 슈록 촉매 개발, 질소 고정 연구에 크게 기여했다. 1974년 알파 수소 제거 반응을 발견하여 몰리브덴, 텅스텐 알킬리덴 및 알킬리딘 착물 제조에 활용했다. 올레핀 복분해와 알킨 복분해의 핵심 중간체를 규명하고, 질소 고정 메커니즘 연구와 단일 분자 촉매 개발에도 힘썼다.

3.1. 올레핀 복분해 반응 연구

1974년 슈록은 알파 수소 제거 반응을 발견했는데, 이 반응은 알킬로부터 알킬리덴 착물을, 알킬리덴으로부터 알킬리딘 착물을 생성한다. MIT에서 슈록은 소위 '블랙 박스' 올레핀 복분해 촉매의 구조와 메커니즘을 처음으로 규명했다. 그는 알파 제거 반응이 리간드 변형을 통해 다양한 몰리브덴 또는 텅스텐 알킬리덴 및 알킬리딘 착물을 제조하는 데 사용될 수 있음을 보여주었다. 그런 다음 주어진 목적에 맞게 분자 수준에서 촉매를 설계할 수 있었다. 슈록은 올레핀 복분해에서 금속사이클로부탄이 핵심 중간체임을, 알킨 메타세시스에서 금속사이클로부타디엔이 핵심 중간체임을 입증하기 위해 많은 연구를 수행했다. 메타세시스 외의 프로젝트로는 질소 고정의 메커니즘 규명과 생물학적 질소고정효소의 활성을 모방하여 질소로부터 암모니아를 형성하는 단일 분자 촉매 개발 등이 있다.

단일 분자 촉매의 특성을 더 잘 이해하기 위한 노력으로 많은 지지 리간드가 탐구되었으며, 특히 2,6-디이소프로필페닐이미도 및 아다만틸이미도, 그리고 다양한 불소화 정도를 가진 다양한 tert-부틸 알콕사이드가 연구되었다. 전형적인 슈록 촉매는 (R"O)2(R'N)Mo(CHR)인데, 여기서 R = tert-부틸, R' = 2,6-디이소프로필페닐, R" = C(Me)(CF3)2이다. 이러한 촉매는 현재 Sigma-Aldrich 및 XiMo, inc.(현재 Verbio, AG 소유)와 같은 주요 공급업체에서 상업적으로 판매되고 있으며, 실험실 및 상업적 규모에서 올레핀 복분해의 합성 응용 분야에 자주 사용된다. 슈록의 연구는 메타세시스 선택성에 대한 이해를 높이고, 새로운 촉매 구조를 개발하며, 알킬리덴과 알킬리딘이 올레핀으로부터 자연적으로 어떻게 형성되는지를 규명하는 것을 목표로 계속 진행되고 있다.

3.2. 슈록 촉매 개발

1974년 슈록은 알파 수소 제거 반응을 발견했는데, 이 반응은 알킬로부터 알킬리덴 착물을, 알킬리덴으로부터 알킬리딘 착물을 생성한다. MIT에서 슈록은 소위 '블랙 박스' 올레핀 메타세시스 촉매의 구조와 메커니즘을 처음으로 규명했다. 그는 알파 제거 반응이 리간드 변형을 통해 다양한 몰리브덴 또는 텅스텐 알킬리덴 및 알킬리딘 착물을 제조하는 데 사용될 수 있음을 보여주었다. 그런 다음 주어진 목적에 맞게 분자 수준에서 촉매를 설계할 수 있었다. 슈록은 올레핀 메타세시스에서 금속사이클로부탄이 핵심 중간체임을, 알킨 메타세시스에서 금속사이클로부타디엔이 핵심 중간체임을 입증하기 위해 많은 연구를 수행했다. 메타세시스 외의 프로젝트로는 질소 고정의 메커니즘 규명과 생물학적 질소고정효소의 활성을 모방하여 질소로부터 암모니아를 형성하는 단일 분자 촉매 개발 등이 있다.

단일 분자 촉매의 특성을 더 잘 이해하기 위한 노력으로 많은 지지 리간드가 탐구되었으며, 특히 2,6-디이소프로필페닐이미도 및 아다만틸이미도, 그리고 다양한 불소화 정도를 가진 다양한 tert-부틸 알콕사이드가 연구되었다. 전형적인 슈록 촉매는 (R"O)2(R'N)Mo(CHR)인데, 여기서 R = tert-부틸, R' = 2,6-디이소프로필페닐, R" = C(Me)(CF3)2이다. 이러한 촉매는 현재 Sigma-Aldrich 및 XiMo, inc.(현재 Verbio, AG 소유)와 같은 주요 공급업체에서 상업적으로 판매되고 있으며, 실험실 및 상업적 규모에서 올레핀 메타세시스의 합성 응용 분야에 자주 사용된다. 슈록의 연구는 메타세시스 선택성에 대한 이해를 높이고, 새로운 촉매 구조를 개발하며, 알킬리덴과 알킬리딘이 올레핀으로부터 자연적으로 어떻게 형성되는지를 규명하는 것을 목표로 계속 진행되고 있다.

3.3. 질소 고정 연구

1974년 슈록은 알파 수소 제거 반응을 발견했는데, 이 반응은 알킬로부터 알킬리덴 착물을, 알킬리덴으로부터 알킬리딘 착물을 생성한다. MIT에서 슈록은 소위 '블랙 박스' 올레핀 메타세시스 촉매의 구조와 메커니즘을 처음으로 규명했다. 그는 알파 제거 반응이 리간드 변형을 통해 다양한 몰리브덴 또는 텅스텐 알킬리덴 및 알킬리딘 착물을 제조하는 데 사용될 수 있음을 보여주었다. 그런 다음 주어진 목적에 맞게 분자 수준에서 촉매를 설계할 수 있었다. 슈록은 올레핀 메타세시스에서 금속사이클로부탄이 핵심 중간체임을, 알킨 메타세시스에서 금속사이클로부타디엔이 핵심 중간체임을 입증하기 위해 많은 연구를 수행했다. 메타세시스 외의 프로젝트로는 질소 고정의 메커니즘 규명과 생물학적 질소고정효소의 활성을 모방하여 질소로부터 암모니아를 형성하는 단일 분자 촉매 개발 등이 있다.

4. 수상 및 영예

2005년, 슈록은 로버트 H. 그럽스, 이브 쇼뱅과 함께 유기 합성 기술인 올레핀 복분해 반응 분야의 연구로 노벨 화학상을 수상했다.

노벨상 외에도 슈록은 다음과 같은 수많은 상을 수상했다.

5. 개인 생활

슈록은 1971년 낸시 칼슨과 결혼하여 두 아들 앤드루와 에릭을 두었다. 낸시 슈록은 2006년부터 2013년까지 MIT 도서관의 토마스 F. 피터슨 주니어 특별 컬렉션 보존 담당자였다. 가족은 매사추세츠주 윈체스터에 거주한다.