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Sharpless梅開二度的諾貝爾化學獎

(2022-10-05 11:42:44) 下一個

Barry Sharpless因為在點擊化學(Click Chemistry)上的貢獻,和Carolyn Bertozzi及Morten Meldal分享2022年諾貝爾化學獎。這是他梅開二度,繼Frederick Sanger之後成為第二位兩獲諾貝爾獎的化學家。

Sharpless的第一次諾貝爾化學獎授於2001,和Willams Knowles和Ryoji Noyori分享,表彰他們在均相不對稱催化反應上的傑出貢獻。Knowles和Noyori由於發現高對映選擇性的不對稱加氫反應而平分50%的獎項。Sharpless獨享另外的50%,源於以他的名字冠名的不對稱烯烴環氧化反應。諾貝爾獎委員會慧眼識珠,挑選了不對稱還原和氧化反應各一項來授獎,致敬手性催化的突破性進展,屬於眾望所歸。

相比之下,點擊化學從命名開始就有歧義。如果說化學是一級學科,有機化學和催化化學是二級學科,點擊化學連n級學科都排不上。它僅僅是幾個高轉化率和選擇性的1,3-雙極性環化反應的昵稱,Sharpless和他的博士後Kolb及博士生Finn可能覺得1,3-雙極性環化反應的術語不夠抓眼,就給它扣上一頂“Chemistry”的大帽子,外加“Click”包裝了一下,以示其轉化的簡潔高效。

有點糟糕的是,Sharpless等人並不是1,3-雙極性環化反應的發明者,該反應另有開山鼻祖,那就是德國化學家Rolf Huisgen,他在有機化學界憑以他的名字冠名的這個環化反應及其它貢獻而赫赫有名。Huisgen活了99歲,於2020年去世,可惜沒熬到獲獎的這一天。這個反應在Huisgen手裏是在加熱的條件下非催化進行的,Sharpless課題組做了改進,加入了銅催化劑,使反應得以在極其溫和的條件下完美完成。

有幸於2004年在MIT聆聽了Sharpless講演他的Scripps課題組在點擊化學的進展。開宗明義,他提到課題組缺錢需要新的資助,於是就寫了幾個研究方案,想用均相催化的方法,找到幾個轉化率和選擇性都達到99%以上的有機反應,最好能象酶催化一樣可以用於生物大分子的轉化。他講得遊刃有餘,但身邊的幾個從事均相催化的博士後卻還是有點不買帳,因為在他們心眼裏唯有將來有希望冠名的新反應,自然會對Sharpless這樣的大佬講Huisgen環化反應有些微詞。

但是不得不說Sharpless獨具慧眼,在文獻中挖到了寶貝,Bertozzi跟進及時,而Meldal在生物正交反應進一步找到了的應用。想想也是,如此高轉化率和選擇性的反應,幾乎各種官能團都無幹擾,又是生成有生物活性的多氮的五元雜環,天生就象是為生物大分子偶聯和加成反應設計的。

最後提提Sharpless1970年在MIT的一次事故。他那時候專注於金屬有機化學,手上的一根NMR玻璃管發生了爆炸,可惜當時他沒有戴防護眼鏡,事故讓他失去了一隻眼睛。Sharpless當時是一位助理教授,對照現在的助理教授,親手做實驗的已經少見了。

祝賀Sharpless老驥伏櫪,在諾獎上又下一城。

謝謝閱讀。

 

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閱讀 ()評論 (4)
評論
Duckmaster 回複 悄悄話 回複 '山地羊0822' 的評論 : 可以說這些均相金屬催化反應改變了現代藥物和材料的合成路線。這個催化領域近20年來4次被授予諾貝爾獎,將來還會有2-3個成就會拿到這個榮譽。學科基礎建立在金屬有機化學之上,追溯到費希爾和威爾肯森1973年的諾貝爾獎(二茂鐵),甚至格利雅1912年的諾貝爾獎(格氏試劑)。有空會寫寫中間的故事。
Duckmaster 回複 悄悄話 回複 '酒綠春濃' 的評論 : 謝謝閱讀~
山地羊0822 回複 悄悄話 外行人想知道它的實際用途有什麽革命性的地方?那位科普一下
酒綠春濃 回複 悄悄話 謝謝科普。
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