有機(jī)化學(xué)與諾貝爾獎(jiǎng)

1、有機(jī)化學(xué)與諾貝爾獎(jiǎng)現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)之父Robert B.Woodward 摘要:本文對(duì)現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)之父美國(guó)人Robert B. Woodward的人生經(jīng)歷及科研歷程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，尤其是他在現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)的卓越貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞：現(xiàn)代有機(jī)化學(xué) Robert B. Woodward 諾貝爾獎(jiǎng) 維生素B12 一 社會(huì)背景現(xiàn)代有機(jī)合成之父，Robert B. Woodward,美國(guó)人，1965年獲諾貝爾獎(jiǎng)，for his achievements in the art of organic synthesis。16歲上MIT，3年讀完本科，1年的時(shí)間就拿到了博士學(xué)位。要不是只活62歲，肯定可以拿2次nuo貝爾

2、獎(jiǎng)。他手下獲諾貝爾獎(jiǎng)的就有4人。他的名言，"There is excitement, adventure, and challenge, and there can be great art in organic synthesis" 影響了很多的有機(jī)合成化學(xué)家。 Robert B. Woodward1917年生于波士頓1933年進(jìn)入麻省理工學(xué)院學(xué)習(xí)1936年獲得學(xué)士學(xué)位1937年提前獲得Ph D學(xué)位1937年進(jìn)入哈佛大學(xué)任教1979年逝世二 研究過(guò)程Woodward對(duì)有機(jī)合成尤其是天然產(chǎn)物全合成的突出貢獻(xiàn)：先后合成了奎寧(1944年)、包括膽甾醇(膽固醇)和皮質(zhì)酮(可的松

3、)在內(nèi)的甾族化合物(1951年)、利血平(1956年)、葉綠素(1960年)以及維素B12(1972年)等，把有機(jī)合成作為一種藝術(shù)展現(xiàn)在人們面前，代表了當(dāng)時(shí)世界上最高的合成水平，也反映了人們認(rèn)識(shí)自然和改造自然的巨大能力。因此，Woodward被譽(yù)為“現(xiàn)代有機(jī)合成之父”。有機(jī)合成是一種藝術(shù)，是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然規(guī)律并利用自然規(guī)律改變自然或者創(chuàng)造出自然界存在的甚至是不存在的物質(zhì)的一種藝術(shù)。正如一位合成大師所說(shuō)，有機(jī)合成是在已有的自然界旁邊放置一個(gè)新的自然界。我們現(xiàn)在用的生活用品，尼龍，橡膠，塑料，食品防腐劑，添加劑，藥品，無(wú)不是有機(jī)合成的杰作。除了對(duì)有機(jī)合成的巨大貢獻(xiàn)外，woodward在理論化學(xué)上的貢

4、獻(xiàn)還功不可沒(méi)。他和霍夫曼提出了解釋周環(huán)反應(yīng)的分子軌道對(duì)稱(chēng)守恒原理，然而在1981年頒發(fā)諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)，由于woodward已經(jīng)逝世，所以頒給了霍夫曼和日本的福井謙一，否則woodward可以成為首次獲得兩次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家。伍德沃德1917年4月10日生于美國(guó)馬薩路塞州的波士頓。從小喜讀書(shū)，善思考，學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異。1933年夏，只有16歲的伍德沃德就以?xún)?yōu)異的成績(jī)，考人美國(guó)的著名大學(xué)麻省理工學(xué)院。在全班學(xué)生中，他是年齡最小的一個(gè)，素有“神童”之稱(chēng)，學(xué)校為了培養(yǎng)他，為他一人單獨(dú)安排了許多課程。他聰穎過(guò)人，只用了3年時(shí)間就學(xué)完了大學(xué)的全部課程，并以出色的成績(jī)獲得了學(xué)上學(xué)位。伍德沃德獲學(xué)士學(xué)位后，直接攻

5、取博士學(xué)位，只用了一年的時(shí)間，學(xué)完了博士生的所有課程，通過(guò)論文答辯獲博士學(xué)位。從學(xué)士到博士，普通人往往需要6年左右的時(shí)間，而伍德沃德只用了一年，這在他同齡人中是最快的。獲博士學(xué)位以后，伍德沃德在哈佛大學(xué)執(zhí)教，1950年被聘為教授。他教學(xué)極為嚴(yán)謹(jǐn)，且有根強(qiáng)的吸引力，特別重視化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，著重訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技巧，他培養(yǎng)的學(xué)生，許多人成了化學(xué)界的知名人士，其中包括獲得1981年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的美國(guó)化學(xué)家霍夫曼（R.Hoffmann）。伍德沃德在化學(xué)上的出色成就，使他名揚(yáng)全球。1963年，瑞士人集資，辦了一所化學(xué)研究所，此研究所就以伍德沃德的名字命名，并聘請(qǐng)他擔(dān)任了第一任所長(zhǎng)。三前景展望伍德沃德是本世紀(jì)

6、在有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論上，取得劃時(shí)代成果的罕見(jiàn)的有機(jī)化學(xué)家，他以極其情巧的技術(shù)，合成了膽固醇、皮質(zhì)酮、馬錢(qián)子堿、利血平、葉綠素等多種復(fù)雜有機(jī)化合物。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，他合成的各種極難合成的復(fù)雜有機(jī)化合物達(dá)24種以上，所以他被稱(chēng)為“現(xiàn)代有機(jī)合成之父”。 1965年，伍德沃德因在有機(jī)合成方面的杰出貢獻(xiàn)而榮獲nuo貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)后，他并沒(méi)有因?yàn)楣Τ擅投Ｖ构ぷ?。而是向著更艱巨復(fù)雜的化學(xué)合成方向前進(jìn)“。他組織了14個(gè)國(guó)家的110位化學(xué)家，協(xié)同攻關(guān)，探索維生素B12的人工合成問(wèn)題。在他以前，這種極為重要的藥物，只能從動(dòng)物的內(nèi)臟中經(jīng)人工提煉，所以?xún)r(jià)格極為昂貴，且供不應(yīng)求。 維生素B12，的結(jié)構(gòu)(見(jiàn)頭像右

7、)極為復(fù)雜，伍德沃德經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，它有181個(gè)原子，在空間呈魔氈狀分布，性質(zhì)極為脆弱，受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫的作用都會(huì)分解，這就給人工合成造成極大的困難。伍德沃德設(shè)計(jì)了一個(gè)拼接式合成方案，即先合成維生素B12的各個(gè)局部，然后再把它們對(duì)接起來(lái)。這種方法后來(lái)成了合成所有有機(jī)大分子普遍采用的方法。 合成維生素B12過(guò)程中，不僅存在一個(gè)創(chuàng)立新的合成技術(shù)的問(wèn)題，還遇到一個(gè)傳統(tǒng)化學(xué)理論不能解釋的有機(jī)理論問(wèn)題。為此，伍德沃德參照了日本化學(xué)家福井謙一提出的“邊界電子論”，和他的學(xué)生兼助手霍夫曼一起，提出了分子軌道對(duì)稱(chēng)守恒原理，這一理論用對(duì)稱(chēng)性簡(jiǎn)單直觀地解釋了許多有機(jī)化學(xué)過(guò)程，如電環(huán)合反應(yīng)過(guò)程、環(huán)加成反應(yīng)過(guò)程、鍵遷移

8、過(guò)程等。該原理指出，反應(yīng)物分子外層軌道對(duì)稱(chēng)一致時(shí)，反應(yīng)就易進(jìn)行，這叫“對(duì)稱(chēng)性允許”反應(yīng)物分子外層軌道對(duì)稱(chēng)性不一致時(shí)，反應(yīng)就不易進(jìn)行，這叫“對(duì)稱(chēng)性禁阻”。分子軌道理論的創(chuàng)立，使霍夫曼和福井謙一共同獲得了1981年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)，伍德沃德已去世2年，而諾貝爾獎(jiǎng)又不授給已去世的科學(xué)家，所以學(xué)術(shù)界認(rèn)為，如果伍德沃德還健在的話，他必是獲獎(jiǎng)人之一，那樣，他將成為少數(shù)兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)金的科學(xué)家之一。四結(jié)束語(yǔ)伍德沃德合成維生素B12時(shí)，共做了近千個(gè)復(fù)雜的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)，歷時(shí)11年，終于在他謝世前幾年實(shí)現(xiàn)了，完成了復(fù)雜的維生素B12的合成工作。參加維生素凡之合成的化學(xué)家，除了霍夫曼以外，還有瑞士著名化學(xué)家

9、埃申莫塞（A.Escheni11oser）等。 在有機(jī)合成過(guò)程中，伍德沃德以驚人的毅力夜以繼日地工作。例如在合成番木鱉堿、喹寧堿等復(fù)雜物質(zhì)時(shí)，需要長(zhǎng)時(shí)間的守護(hù)和觀察、記錄，那時(shí)，伍德沃德每天只睡4個(gè)小時(shí)，其他時(shí)間均在實(shí)驗(yàn)室工作。 伍德沃德謙虛和善，不計(jì)名利，善于與人合作，一旦出了成果，發(fā)表論文時(shí)，總喜歡把合作者的名字署在前邊，他自己有時(shí)干脆不署名，對(duì)他的這一高尚品質(zhì)，學(xué)術(shù)界和他共過(guò)事的人都眾口稱(chēng)贊。 伍德沃德對(duì)化學(xué)教育盡心竭力，他一生共培養(yǎng)研究生、進(jìn)修生500多人，他的學(xué)生已布滿(mǎn)世界各地。伍德沃德在總結(jié)他的工作時(shí)說(shuō)：“之所以能取得一些成績(jī)，是因?yàn)橛行液褪澜缟媳姸嗄芨捎譄嵝牡幕瘜W(xué)家合作。” 19

10、79年6月8日，伍德沃德國(guó)積勞成疾，與世長(zhǎng)辭，終年62歲。他在辭世前還面對(duì)他的學(xué)生和助手，念念不忘許多需要進(jìn)一步研究的復(fù)雜有機(jī)物的合成工作。參考文獻(xiàn)【1】Matrial8 Research Symposium National Bureau of【2】Standards Special Publication 1979519：279288吳紅京等色譜，1996，i4(2)：140141李桂風(fēng)等色譜，1995，136：474475【3】Van Nickerk，P，JAnalyt Biochem，52：533537CavinsJFandInglettGECerealCh鯽，51：605609Van

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