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2010年诺贝尔化学奖:众望所归的圆梦之旅
 

10月6日,瑞典皇家科学院宣布理查德·赫克、根岸英一和铃木章3位科学家获得2010年诺贝尔化学奖。他们关于有机合成中的钯催化交叉偶联反应的研究,在多个基础科学研究领域和工业应用技术中得到了广泛应用,深刻地影响着科学大发展和人们现今的生活。

  众望所归的获奖结果

  2010年诺贝尔化学奖结果发布后,许多研究人员都说,“这个结果不意外,3位科学家获奖是众望所归,他们的成果现在应用得太多了”,国内外化学界近乎人人皆知。

  
中科院化学所研究员胡文平介绍,钯催化交叉偶联反应是一类用于碳—碳键形成的重要方法,他们的研究使科学家们大大提高了创造复杂化学品的能力,比如像界各种碳基物质提供了非常有效的途径。

  比如,一种抗肿瘤药物是从加勒比深海的某种物质中分离得到的,天然产量非常有限,但现在已经可以通过钯催化来大量合成。

  再如,许多高效率的聚合物太阳能电池材料、电致发光材料以及联苯类含氟液晶都可以由钯催化的交叉偶联反应大量制备。

  “理查德·赫克和另一位已故的日本科学家沟吕木努分别在上世纪60年代末和70年代初,独立发现了在碱性条件下钯催化的芳基或乙烯基卤代物和活性烯烃之间的偶联反应。这一反应也因此被称为赫克反应或沟吕木努—赫克反应,可惜的是后者在发表论文仅仅9年之后就因胰腺癌去世,未能等到今天。”胡文平在欣喜的同时也为沟吕木努感到十分惋惜。

  他说,赫克反应可以分为分子内反应和分子间反应,1972年理查德·赫克发表了第一篇分子间反应的论文。1977年根岸英一发现了根岸偶联反应,即卤代烃与有机锌的偶联反应,两年后铃木章发现了芳卤与烷基硼酸偶联的反应,即铃木偶联反应。

  这些反应都可通过钯盐均相催化生成新的碳—碳键,向化学家提供精致工具,大大提升了合成复杂化学物质的可能性,它们具有如下共同特点:反应对水不敏感,应用十分广泛;可允许多种活性官能团存在,缩短反应步骤;可进
通常的区域或立体选择性的反应,对于生成特殊的手性分子十分有用;没有很多多余的副产物,使得后处理容易。

  这些优点使得它们无论在基础领域还是在工业应用方面都将具有重大意义和辉煌前景。

  一样的荣誉

  美国化学家理查德·赫克可能有些伤感。他获奖后说,“这是个圆满的结局”,话里有话。虽然他的贡献巨大,在科技界和社会上得到的认同却来得有些晚。他在作完这项研究后,连美国自然科学基金都没有申请成功,一度被迫离开科学界。因他的工作在社会上的影响日益增大,后来才被邀请到处讲学。最终,诺贝尔奖为他圆


  根岸英一和铃木章都是日本科学家,他们都为人类社会的科学文明作出了巨大贡献,都因钯催化交叉偶联反应的研究名载史册。然而,在生活中根岸英一和铃木章却也有着完全不同的人生经历。

  根岸英一是位极具个性的科学家。2007年回国的湖南大学化工学院教授谭泽,从攻读博士到博士后跟随根岸英一整整10年。据他向《科学时报》介绍,根岸英一从来不看电视,还是个计算机盲,一直保持着半个世纪前的生活方式。若要用计算机发邮件与人联络,他只能写在纸上,让秘书输入计算机。如果让他自己用计算机发邮件,几句简单的话可能需要折腾半小时以上。他根本不关心外界的变化,一些最新的消息出来大约两年过去,他才可能知道。他的业余爱好是弹钢琴和旅游,并娶了钢琴老师的女儿做妻子。

  根岸英一对学生十分严厉,没有美国学生,学生主要来自中国、日本和俄罗斯。他的学生可能有一半无法取得博士文凭。有一次,谭泽与他签订的合同将要到期了,试探着问下一步什么时候有可能再签,根岸英一说,“你什么时候做完课题什么时候续签!”研究工作何时能有头呢?谭泽只有郁闷。

  谭泽说,做他的学生很幸福也很不幸。从严格意义上讲,可以认真扎实做事情,从人的承受力看,压力太大,所以美国人不会给他做学生,一般人都很难承受他的压力。

  然而,谭泽说,跟随根岸英一的这些年受到了很多潜移默化的影响,他的一些观念和
动也无形地影响着自己的一生。根岸英一是真正热爱化学的人,他对生活没有奢侈的追求,开着两万元的车也很满足,他的乐趣就是化学。因此,虽然同学中很多人都很富有,但谭泽更希望实现自己在科学技术方面的一些愿望。

  铃木章的科学生涯很顺利,获得了一系列荣誉。自1973年后,他不仅担任了日本北海道等大学的教授,还是英国威尔士大学、美国普渡大学等校的特邀教授,目前是北海道大学的荣誉退休教授。铃木章还赢得了众多的科学奖项和称号,包括1989年的日本化学会奖等等。

  尽管3位科学家遭遇不同,但对于人类社会而言,一样都是福祉,历史总归自有公论,诺奖也为他们圆了

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