曹怡（中國科學(xué)院感光化學(xué)研究所第一任所長）

人物經(jīng)歷

1929年7月22日出生于上海的一個知識分子家庭。父親曹曾祥，高級工程師，歸國華僑。

1947-1951年畢業(yè)于金陵女子大學(xué)化學(xué)系，分配到中國科學(xué)院工作，先后師從著名化學(xué)家王葆仁、林一、蔣明謙。

1951-1954年中國科學(xué)院計劃局科員。

1954-1956年中國科學(xué)院有機(jī)化學(xué)研究所研究實習(xí)員。

1956-1975年中國科學(xué)院化學(xué)研究所助理研究員。

1958-1960年留學(xué)蘇聯(lián)，師從蘇聯(lián)通訊院士弗立德林娜（Р.Х.Фреиgлииа）教授。

1975年1月，中科院感光所成立，曹怡在感光所業(yè)務(wù)處從事具體的科研組織與領(lǐng)導(dǎo)工作。

1978年起擔(dān)任副所長、常務(wù)副所長（所長空缺）。

1983年6-8月芝加哥大學(xué)化學(xué)系訪問教授。

1986年至1992年擔(dān)任中科院感光所所長，她是感光所第一任科學(xué)家所長，也是當(dāng)時中科院為數(shù)極少的女所長之一。^[1]

2020年4月9日，曹怡在北京不幸逝世，享年91歲。^[2]

研究方向

曹怡從事化學(xué)研究工作40余年，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文150余篇。她為中國光化學(xué)的開創(chuàng)與組織作出了貢獻(xiàn)。在有機(jī)光化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域做了不少系統(tǒng)的、創(chuàng)新性工作，先后培養(yǎng)了12名研究生，其中4名獲博士學(xué)位，8名獲碩士學(xué)位。近20年來，她17 次應(yīng)邀在國際會議上作學(xué)術(shù)報告，成功地組織了多次國際光化學(xué)學(xué)術(shù)會議和中日、中美雙邊會議并擔(dān)任會議主席。她現(xiàn)任國際純粹與應(yīng)用化學(xué)會（IUPAC）光化學(xué)學(xué)科國家代表，國際太陽能光化學(xué)轉(zhuǎn)換與儲存會議（ICS）國際組委會委員。

曹怡在有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、理論有機(jī)和元素有機(jī)等多個領(lǐng)域從事研究工作，打下了堅實的基礎(chǔ)。留學(xué)蘇聯(lián)僅兩年期間，在蘇聯(lián)學(xué)報上發(fā)表論文9篇，專利1篇，并完成了副博士論文，受到導(dǎo)師的贊揚。

主要貢獻(xiàn)

在光致電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)中怎樣發(fā)生三重態(tài)反應(yīng)，特別是在電子轉(zhuǎn)移光氧化反應(yīng)中又是怎樣發(fā)生單重態(tài)氧的反應(yīng)，在國際上一直存在著爭論，屬研究熱點之一。曹怡及其合作者通過實驗研究證明了光致電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)中的三重態(tài)反應(yīng)，包括電子轉(zhuǎn)移光氧化反應(yīng)中的單重態(tài)氧反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移光異構(gòu)化反應(yīng)中的三重態(tài)反應(yīng)都是首先經(jīng)過電子轉(zhuǎn)移，而后發(fā)生三重態(tài)反應(yīng)的。

利用鹽效應(yīng)以四正丁基四氟硼酸銨鹽為探針，為研究電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)機(jī)理建立了一個十分方便而又有說服力的方法。熒光淬滅及激光閃光光解實驗證明四正丁基四氟硼酸銨鹽能促進(jìn)激基復(fù)合物解離而生成離子自由基對。從而證實凡是加鹽促進(jìn)反應(yīng)的，反應(yīng)經(jīng)由電荷分離過程；反之，反應(yīng)經(jīng)由電荷復(fù)合過程。利用鹽效應(yīng)進(jìn)一步證明了電子轉(zhuǎn)移光氧化反應(yīng)中單重態(tài)氧是經(jīng)過電荷分離過程而生成的。通過化學(xué)誘導(dǎo)動態(tài)核極化（CIDNP）和激光閃光光解等現(xiàn)代光譜技術(shù)，直接測得了反應(yīng)中間體離子自由基對和離子自由基的特征峰，曹怡為電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)機(jī)理提供了最直觀的有力證據(jù)。

人們一般采用三重態(tài)敏化劑或直接光照使降冰片二烯發(fā)生價鍵異構(gòu)化來進(jìn)行太陽能的儲存，由于降冰片二烯只能吸收紫外光，反應(yīng)效率很低。曹怡和她的合作者的貢獻(xiàn)在于：為了更有效地利用太陽能，采用吸收可見光的染料（吖啶黃、吖啶橙、蒽、菲或咔唑）為敏化劑，通過電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)使之發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)獲得了成功。

曹怡以電子給體咔唑、菲和蒽為敏化劑，電子受體降冰片二烯為底物，利用不同長度的共價鍵連接形成了敏化劑和降冰片二烯的二元化合物在光激發(fā)下，實現(xiàn)了降冰片二烯的分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移光異構(gòu)化反應(yīng)，生成了儲能化合物四環(huán)烷。這樣，既延長了體系的吸光波長，有效地利用太陽能，又促進(jìn)了電子轉(zhuǎn)移，不因增加分子量而降低儲能效果，為太陽能儲存開辟了新方向。在敏化劑和降冰片二烯的二元分子中，二者的距離、構(gòu)象對異構(gòu)化反應(yīng)都有影響。諸多因素決定了降冰片二烯的分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)換光異構(gòu)化反應(yīng)較分子間的反應(yīng)具有更高的效率。同時，分子內(nèi)光異構(gòu)化反應(yīng)所提供的數(shù)據(jù)也成為該類反應(yīng)系電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)機(jī)制的另一佐證。

曹怡制備了幾種既含降冰片二烯，又含敏化劑為側(cè)基的高聚物，在溶液中及薄膜狀態(tài)下研究了它們的敏化光異構(gòu)化反應(yīng)，其中以敏化劑——降冰片二烯的二元分子為側(cè)基的高聚物的光異構(gòu)化的效率最高。同時，利用鈷卟啉或三氟乙酸作催化劑，在室溫下實現(xiàn)了它們的反向異構(gòu)化反應(yīng)。從而在高分子體系中完成了光化學(xué)儲能和催化釋能的全過程，為這一儲能體系的實際應(yīng)用提供了有用的依據(jù)。

在太陽能分解水制氫的研究中，一般均采用給電子敏化劑，并且在體系中還需加入胺類作為電子犧牲體。曹怡和她的合作者則采用貧電子光敏劑，在分解水制氫的同時，使電子給體生成有用的化合物而避免白白浪費，為可見光敏化還原甲基紫精分解水制氫開發(fā)了新的體系。

獲得榮譽

曹怡主要從事有機(jī)光化學(xué)研究，取得一系列開拓性進(jìn)展。上世紀(jì)六十年代中期，根據(jù)國家戰(zhàn)略需求，中科院化學(xué)所開辟了感光化學(xué)研究方向，催化膠體研究室和有機(jī)化學(xué)研究室合作，投入到特種膠片的研制。曹怡從理論有機(jī)研究轉(zhuǎn)向感光膠片的剖析與合成，她是有機(jī)方面的負(fù)責(zé)人之一，配合感光膠片研制，出色地完成了國家高速航空片99任務(wù)和衛(wèi)星用膠片160任務(wù)，集體榮獲國家科技進(jìn)步特等獎。^[1]

上世紀(jì)七十年代中后期，曹怡同蔣麗金等老一輩化學(xué)家一道，選定了當(dāng)時在國內(nèi)基本上仍處于空白領(lǐng)域的光化學(xué)作為研究方向，開始了我國在光化學(xué)研究領(lǐng)域的系統(tǒng)研究。曹怡先是從事光化學(xué)合成新反應(yīng)研究，在光化學(xué)反應(yīng)機(jī)制探索中于國內(nèi)率先開展了光致電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究，并逐漸聚焦到光化學(xué)反應(yīng)的工業(yè)應(yīng)用；不僅在模擬光合作用方面提出先進(jìn)的模型體系，而且在高技術(shù)研究方面取得開拓性進(jìn)展，使所從事的研究躋身于國際先進(jìn)行列，分別于1988年和1995年兩次獲得中科院自然科學(xué)二等獎。

人物評價

中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所方面表示，曹怡具有高度的戰(zhàn)略眼光，及時瞄準(zhǔn)國際科技發(fā)展動向，在感光所開辟了光化學(xué)這一新的研究領(lǐng)域。1987年，曹怡組織申請成立了中國化學(xué)會光化學(xué)委員會并擔(dān)任主任。1990年，在曹怡及其同仁的不懈努力下，感光所成立了中科院光化學(xué)開放實驗室，從此我國有了第一支以光化學(xué)命名的研究團(tuán)隊。曹怡先后成功地組織了多次國際光化學(xué)學(xué)術(shù)會議和中日、中美雙邊合作會議并擔(dān)任主席，擴(kuò)大了我國在國際光化學(xué)研究領(lǐng)域的影響。在曹怡任期內(nèi)的十余年間，感光所的光化學(xué)研究從無到有、從小到大、從弱到強，逐漸發(fā)展成為國際知名的光化學(xué)研究基地之一。^[1]

人物逝世

中國共產(chǎn)黨優(yōu)秀黨員、有機(jī)光化學(xué)家、我國光化學(xué)研究的主要奠基人和開創(chuàng)者之一、原中國科學(xué)院感光化學(xué)研究所（理化所前身之一）所長、研究員曹怡同志，因病醫(yī)治無效，于2020年4月9日23時28分在北京不幸逝世，享年91歲。^[1]