Petri Pihko

Petri Pihko (s. 1971 Oulu) on suomalainen kemisti ja professori. Hän on toiminut Jyväskylän yliopistossa kemian professorina vuodesta 2013. Hän on kansallisesti ja kansainvälisesti noteerattu synteesikemian tutkija.

Akateeminen ura 

Petri Pihko kiinnostui kemiasta jo ennen yliopisto-opintojaan. Sittemmin hän opiskeli kemiaa Oulun yliopistossa, josta hän valmistui maisteriksi. Vuonna 1999 hän työskenteli Oulun yliopistossa tutkijana professori Ari Koskisen johtamassa tutkimusryhmässä.

Pihko väitteli filosofian tohtoriksi 1999 Oulun yliopistossa. Valmistumisen jälkeen hän työskenteli 1999-2001 post doc -tutkijana professori K. C. Nicolaoun johtamassa tutkimusryhmässä Scrippsin tutkimusinstituutissa La Jollassa, Kaliforniassa. Vuonna 2001 hänet nimitettiin Teknillisen korkeakoulun (nyk. Aalto-yliopisto) määräaikaiseksi professoriksi ja hän toimi virassa vuoteen 2008. Professuurin ohella Pihko toimi synteettisen orgaanisen kemian dosenttina Oulun yliopistossa vuodesta 2003 ja Teknillisessä korkeakoulussa vuodesta 2004.

Professoriksi Jyväskylään

Vuonna 2008 Pihko tutkimusryhmineen siirtyi Jyväskylään, kun hänet nimitettiin kemian määräaikaiseksi professoriksi Jyväskylän yliopistoon.

Pihko nimitettiin vuoden alussa 2013 kemian vakinaiseksi professoriksi Jyväskylän yliopiston kemian laitokselle. Professuurin erikoistumisalueena on synteettinen orgaaninen kemia. Osa Pihkon tutkimustyöstä tapahtuu Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksessa (Nanoscience Center, NSC) poikkitieteellisessä tutkimusympäristössä, jossa yhdistyvät nanotieteiden, materiaalitieteiden sekä rakennekemian tutkimus ja koulutus.

Tutkimusura

Kemistinä Petri Pihko on perehtynyt erityisesti organokatalyysiin sekä enantioselektiiviseen synteesiin, erityisesti luonnonaineiden kokonaissynteesiin. Hän on tutkinut myös biokemiaa. Biokemian alalla hän on tutkinut mm. proteiineja ja selvittänyt erilaisia entsymaattisia mekanismeja.

Kemiallisia katalyyttejä voidaan valmistaa synteettisesti laboratorioissa, mutta katalyyttien suunnittelu on ollut hankalaa, koska siihen käytetyt työkalut ovat pitkään olleet kömpelöitä. Petri Pihko on tutkimuksissaan kehitellyt uusia katalyyttejä ja pyrkinyt selvittämään reaktioiden toimintaa, että tutkijat voisivat ohjata reaktiota paremmin. Pihkon perustutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää esimerkiksi lääkkeiden valmistuksessa. Professori Pihkon mukaan kemiallisiin katalyytteihin perustuvilla sovelluksilla voi olla käyttöä esimerkiksi uusien antibioottien kehittämisessä sekä biopolttoaineiden ja teollisuudessa käytettävien hienokemikaalien valmistuksessa.

Professori Pihko on tutkimuksillaan ratkaissut joitakin kemiallisen katalyysin ongelmia. Ongelmat ratkaistiin käyttämällä apuna kokeellista kemiaa eli synteesikemiaa ja kiderakenteiden määrittämistä sekä laskennallista kemiaa.

Luonnonaineiden kokonaissynteesi 
Pihkon ryhmä on julkaissut useita pienimolekyylisten luonnonaineiden kokonaissynteesejä. Tämän lisäksi ryhmä kehittää synteesireittiä sytotoksisen polyketidin, pektenotoksiini 2:n valmistamiseksi.

Katalyyttiset menetelmät

Ryhmässä on kehitetty useita katalyyttisiä menetelmiä orgaanisen synteesikemian käyttöön. Eräs viitatuimmista menetelmistä on aldehydien mieto α-metylenointi.Petri Pihkon johdolla työskennellyt tutkimusryhmä suunnitteli yhdessä unkarilaisen professori Imre Pápain ryhmän kanssa uudenlaisen sisäisesti avustetun katalyytin, joka katalysoi imiinien ja malonaattien välistä reaktiota. Reaktion lopputuotteita voidaan hyödyntää esimerkiksi beta-aminohappojen valmistuksessa. Tutkimuksissa huomattiin, että katalyytti toimii sisäisen vetysidosavustuksen avulla. Katalyytin kiderakenteen selvittämisessä Pihkon tiimi teki yhteistyötä professori Kari Rissasen johtaman tutkimusryhmän kanssa.

Reaktiomekanismien tutkimus
Ryhmässä on tutkittu aktiivisesti aldehydien ja nitroalkeenien välisen imiinikatalysoidun Michael-reaktion mekanismia. Aiemmin reaktionmekanismia ei ole tarkkaan tunnettu ja sille on esitetty useita vaihtoehtoisia reittejä. Muun muassa professorit Dieter Seebach Sveitsistä, Donna Blackmond Yhdysvalloista ja Yujiro Hayashi Japanista ovat kukin esittäneet oman vaihtoehtoisen mallinsa mekanismin toiminnasta. Petri Pihkon ja Imre Pápain tutkimusryhmät selvittivät, että reaktiot eivät tapahdu kahtaisionivälivaiheen kautta, kuten on aiemmin oli luultu, vaan erityisen kuusirenkaisen välivaiheen kautta.

Kansainvälinen tiedeyhteistyö

Tutkimusuransa aikana Pihko on osallistunut useisiin kansainvälisiin kemian tieteen yhteistyöprojekteihin. Eurooppalaisen Horisontti 2020-puiteohjelman tuella on organisoitu erityinen tieteelliseen ja teknologiseen yhteistyöhön keskittyvä COST-hanke (European Co-operation in Science and Technology). Pihko on hankkeen puitteissa osallistunut luonnontuotteita ja proteiineja tutkineeseen kemikaalibiologian projektiin, organokatalyysin käyttöä edistävään ORCA-projektiin sekä systeemisen biokatalyysin käyttöä selvittäneeseen tutkimusprojektiin. Systeeminen biokatalyysi on uusi tieteellinen lähestymistapa, jossa järjestelemällä entsyymejä in vitro luodaan keinotekoinen metabolismi, jonka avulla aikaansaadaan kemiallinen synteesi.

ORCA-projekti

Pihko on kuulunut Berliinin Humboldt-yliopiston koordinoiman ORCA-projektin johtoryhmään. ORCA-hankkeen (Organocatalysis) tavoitteena on edistää erilaisten organokatalyysin avulla tapahtuvien sovellusten käyttöä yliopistoissa ja teollisuudessa jakamalla tietoa erilaisista sovellusmahdollisuuksista sekä lisätä alan kansainvälistä tiedeyhteistyötä. Johtoryhmään kuuluu hankkeen kustakin jäsenmaasta (Suomi, Belgia, Viro, Ranska, Saksa, Kreikka, Italia, Turkki, Latvia, Alankomaat, Norja, Portugali, Romania, Espanja, Ruotsi, Sveitsi ja Iso-Britannia) yhdestä neljään jäsentä. Suomesta Pihkon lisäksi hankkeen johtoryhmässä toimivat professorit Reko Leino Åbo Akademista, Ari Koskinen Aalto-yliopistosta sekä professori Timo Repo.

Kirjailija

Pihko on kirjoittanut useita lukion kemian oppikirjoja. Hän on lisäksi toimittanut kattavan yleisesityksen vetysidosten käyttämisestä orgaanisen synteesin, varsinkin katalyysin, aikaansaamiseksi (ei-kovalenttinen organokatalyysi).

Teoksia:

 Petri Pihko (toim.): Hydrogen Bonding in Organic Synthesis. John Wiley & Sons Inc., 2009. ISBN 978-3-527-31895-7
 Leena Kaila, Pekka Meriläinen, Päivi Ojala ja Petri Pihko: Reaktio 1 – Ihmisen ja elinympäristön kemia. Sanoma Pro, 2010. ISBN 978-952-63-0321-5.
 Leena Kaila, Pekka Meriläinen, Päivi Ojala ja Petri Pihko: Reaktio 2 – Kemian mikromaailma. Sanoma Pro, 2011. ISBN 978-952-63-0322-2.
 Leena Kaila, Pekka Meriläinen, Päivi Ojala ja Petri Pihko: Reaktio 3 – Ihmisen ja elinympäristön kemia. Sanoma Pro, 2011. ISBN 978-952-63-0323-9.
 Leena Kaila, Pekka Meriläinen, Päivi Ojala ja Petri Pihko: Reaktio 4 – Metallit ja materiaalit. Sanoma Pro, 2012. ISBN 978-952-63-0484-7.
Leena Kaila, Pekka Meriläinen, Päivi Ojala ja Petri Pihko: Reaktio 5 – Reaktiot ja tasapaino. Sanoma Pro, 2012. ISBN 978-952-63-0324-6.
 Leena Kaila, Pekka Meriläinen, Päivi Ojala ja Petri Pihko: Reaktio 6 – kertauskirja. Sanoma Pro, 2007. ISBN 9789526323039

Artikkeleita:

Petri Pihko, Anniina Erkkilä & Antti Pohjakallio: Organokatalyysi on tuhansien mahdollisuuksien työkalu. Kemia, 2005, 32. vsk, nro 1, s. 36-38.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 Petri Pihko on the Challenges with Man-Made Catalysts Science Watch, August 2010. 
 Professori Pihkon orgaanisen kemian tutkimusryhmän sivu  

Suomalaiset kemistit
Jyväskylän yliopiston professorit
Vuonna 1971 syntyneet
Suomalaiset professorit
Elävät henkilöt