徐一諾
北京時(shí)間10月6日,今年的第三個(gè)諾獎—化學(xué)獎,終于落下了帷幕。讓人意外的是,這一次,它不再是“理綜獎”了。
過去幾年,化學(xué)獎被揶揄是理綜獎,這像是一個(gè)發(fā)苦的笑話。例如在2020年,化學(xué)獎的獲獎研究是基因編輯技術(shù)。再往前的2019年,獲獎研究是鋰電池技術(shù)。化學(xué)老本行竟然沒有存在感。
而今年,獎項(xiàng)回歸“傳統(tǒng)化學(xué)”。瑞典皇家科學(xué)院宣布,將化學(xué)獎授予德國科學(xué)家本杰明·李斯特(Benjamin List)和美國科學(xué)家戴維·麥克米倫(David W.C. MacMillan),以表彰他們在發(fā)展不對稱有機(jī)催化中的貢獻(xiàn)。
終于在今年,我們在諾獎方面聽到了化學(xué)界同行的歡呼。
除了頒給“傳統(tǒng)化學(xué)”這件事,無奈地叫人意想不到外,此次化學(xué)獎的獲獎研究與人選,實(shí)在并不意外。
總的來說,本杰明·李斯特和戴維·麥克米倫的獲獎研究,是將“手性小分子催化”塑造成為三種不對稱催化模式之一,使手性化合物合成的效率走向新的高峰。這重塑了催化領(lǐng)域。
研究的原理和細(xì)節(jié),留給后文。我們先來看看,獲獎的兩位大牛是何許人也—
Benjamin List,1968年出生于德國法蘭克福。1997年從法蘭克福大學(xué)獲得博士學(xué)位,在美國 Scripps研究所做博士后研究,2003年至今,就職于職馬克斯·普朗克煤炭研究所。
Benjamin List教授主要從事有機(jī)催化與合成,是不對稱有機(jī)催化領(lǐng)域的開創(chuàng)者之一,他發(fā)展了一種新型不對稱催化模式:手性抗衡陰離子導(dǎo)向的不對稱催化(ACDC),目前共發(fā)表SCI論文200多篇。
概括地說,他的發(fā)現(xiàn)為不對稱有機(jī)催化奠定了基礎(chǔ),建立了手性有機(jī)酸分子庫,為后續(xù)發(fā)展新的不對稱催化劑模型提供理論指導(dǎo)。
因此,Benjamin List被授予過很多榮譽(yù),近年來的有 Otto-BayerPrize(2012),Horst-Pracejus-Prize(2013), Mukaiyama Award (2013),Arthur C. Cope Scholar Award(2014), Gottfried Wilhelm LeibnizPrize(2016)等,目前,他擔(dān)任多個(gè)著名期刊的編委。
David W.C. MacMillan,1968年出生于英國貝爾斯希爾。1996年從美國加州大學(xué)歐文分校獲得博士學(xué)位。美國普林斯頓大學(xué)教授,2018年當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士。
目前為止,他最令人注目的貢獻(xiàn),是首次提出了有機(jī)催化(organocatalysis)的概念,并開發(fā)了全新的催化模式。自此,有機(jī)小分子催化不對稱反應(yīng)成為一個(gè)獨(dú)立的領(lǐng)域,吸引了無數(shù)化學(xué)家前仆后繼。
他也是不對稱有機(jī)催化領(lǐng)域的開創(chuàng)者之一。近幾年,David W.C. MacMillan獲得的主要榮譽(yù)有Gabor A. Somorjai Award for Creative Research in Catalysis(2018),Ryoji Noyori Prize(2017),Max Tishler Prize(2016),Ernst Schering Prize(2015),Harrison Howe Award(2014)。
諾獎是頒給一項(xiàng)研究,而非個(gè)人,所以,歷史上也有數(shù)名科學(xué)獎如居里夫人等,不止一次地獲得諾獎。不少人大膽猜測,MacMillan或許能拿下“雙料諾獎”。
值得注意的是,除了不對稱催化,MacMillan的課題組在光催化方向也作出了重要貢獻(xiàn)。近幾年,課題組在光催化有機(jī)合成方向數(shù)篇開創(chuàng)性工作發(fā)表在Nature和Science上。
要知道,諾獎是頒給一項(xiàng)研究,而非個(gè)人,所以,歷史上也有數(shù)名科學(xué)獎如居里夫人等,不止一次地獲得諾獎。MacMillan在光催化領(lǐng)域的研究令人矚目。因此,不少人大膽猜測,MacMillan或許能拿下“雙料諾獎”。
兩位學(xué)者,無疑是業(yè)界頂級的學(xué)者。我們接著看看,讓他們獲得諾獎的研究,究竟又是什么—
人類社會的高速發(fā)展,工業(yè)4.0時(shí)代對合成化學(xué)的要求越來越趨于高效、清潔、多樣化、實(shí)用性。而催化劑的使用,有助于克服化學(xué)反應(yīng)固有的活化能壘,極大程度上的提高反應(yīng)的效率,使原料向著目標(biāo)產(chǎn)物專一精準(zhǔn)而高效的轉(zhuǎn)化。
從歷年的里程碑上看,化學(xué)合成方面最重要的發(fā)明之一哈伯法合成氨(鐵系催化劑, 1918年諾貝爾化學(xué)獎),促進(jìn)了氮肥工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化纖的蓬勃發(fā)展;再到大名鼎鼎的齊格勒-納塔催化劑(三烷基鋁與四氯化鈦為催化劑,1963年諾貝爾化學(xué)獎),實(shí)現(xiàn)了烯烴的定向聚合,為塑料、橡膠、纖維三大合成材料工業(yè)作出巨大貢獻(xiàn)。不難發(fā)現(xiàn),金屬催化劑對人類的貢獻(xiàn)可謂矚目。