http://scimage-news.blogspot.com/2010/10/blog-post_6774.html http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/world /2010-10/06/c_12633435.htm 新华网 碳原子化学性质不活泼，不愿相互结合，难以形成理想的有机化合物怎麽办？美 国和日本的３名科学家以钯原子“牵线搭桥”，最终使不同“出身”的碳原子走到一起并 相互结合，从而使一大批新药和工业新材料应运而生。这一杰出成果使他们赢得了今年的 诺贝尔化学奖。 获奖的美国科学家理查德‧赫克，生于１９３１年，现为美国特拉华大学名誉教授。两位 日本科学家中，７５岁的根岸英一是美国珀杜大学教授，而８０岁的铃木章是北海道大学 名誉教授。这些老人都是在青年时代的辛勤研究中取得了影响深远的重大科研成果。 ６日在斯德哥尔摩揭晓诺贝尔化学奖得主的新闻发布会上，评选委员会的代表介绍了３位 获奖者的研究成果。为制造复杂的有机材料，需要通过化学反应将碳原子集合在一起。但 是碳原子本身非常稳定，不易发生化学反应。解决该问题的一个思路是通过某些方法让碳 的化学性质更加活泼，更容易发生反应。这类方法能有效地制造出很多简单有机物，但当 化学家们试图合成更为复杂的有机物时，往往有大量无用的物质生成，而赫克、根岸英一 和铃木章的研究成果解决了这一难题。 赫克、根岸英一和铃木章通过实验发现，碳原子会和钯原子连接在一起，进行一系列化学 反应。这一技术让化学家们能够精确有效地制造他们需要的复杂化合物。目前钯催化交叉 偶联反应技术已在全球的科研、医药生产和电子工业等领域得到广泛应用。 诺贝尔化学奖评委代表在新闻发布会现场拨通了根岸英一的电话，祝贺他获奖。根岸英一 说，他对获奖感到非常激动，并在第一时间与妻子分享了喜悦，他十分期待今年１２月来 斯德哥尔摩出席颁奖仪式。另一位日本获奖者铃木章在得知获奖後谦虚地说，“我想我获 得如此殊荣，是托了大家的福”，这是很多化学界同行共同努力的结果，“我不知道自己 能活多久，但我希望继续从事能对年轻人有所帮助的工作”。美国科学家赫克在接到获奖 电话时说，他虽感惊喜，但不十分惊讶，他的成果在很早以前就已被认为应该获得很高的 荣誉。但赫克也认为，能够获得诺贝尔奖是“一个非常完美的结局”。 这３位科学家的获奖引起了美国、日本方面的高度评价。美国化学学会主席约瑟夫‧弗朗 西斯科说：“这就是伟大的化学。他们应该获奖，他们的成就已得到广泛应用，他们增加 了化学家工具箱里的工具数量。” 特拉华大学校长帕特里克‧哈克认为，赫克在化学领域进行了“奠基性”研究，该校对赫 克及其成就感到“异常自豪”。特拉华大学教务长汤姆‧阿普尔认为，赫克教授及同事开 发出了“非常尖端”、能够帮助科学家研制潜在癌症药物和治疗方案的工具，这是赫克教 授的“极大成就”。 在获悉两位日本科学家获奖後，日本首相菅直人６日晚在首相官邸说，这两名科学家在青 年时代的研究终于开花结果，他们的成就将激励年轻人，因此要进一步完善日本的科技政 策，希望好好帮助那些默默无闻从事科研的年轻研究人员。日本文部科学大臣高木义明评 论说，两名日本科学家获奖向世界展示了日本的学术研究水平，这不仅给研究人员，也给 全体国民带来巨大鼓舞和骄傲，文部科学省将以此为契机，进一步加强对学术研究的支持 。 有机合成——搭建分子的高楼大厦 新华网（记者王艳红） 强力抗癌药物、高效的有机杀虫剂、能够自己发光的薄膜显示器 ，这些东西有什麽共同点？那就是，它们都由复杂有机分子组成，如果没有２０１０年诺 贝尔化学奖获得者们的研究成果——钯催化交叉偶联反应，人工合成这些分子就非常困难 。 碳元素是地球生命的基础，有机分子都有着碳原子搭成的“骨架”。碳原子之间的结合是 有机化学的核心，有关研究已经带来了好几个诺贝尔奖。人们经常会在自然界新发现一些 有巨大应用潜力的复杂有机物，但这些物质的天然产量往往很少，如果不能有效地人工合 成，潜力就无法变成现实。 将小的有机分子拼装起来，可以制造出大分子。但是，让来自不同分子的碳原子互相结合 ，不是一件容易的事，这涉及到原子周围的电子数——影响到化学反应的关键因素。 电子就像带负电的云，围绕着带正电的原子核。有机物里重要元素如碳、氮和氧的原子， 最外层如果有不多不少８个电子，就会很稳定。如果不是８个，原子就倾向于多退少补， 与别的原子“交易”电子，发生化学反应。 在有机小分子中，碳原子自身最外层的４个电子，加上与其他原子共享的电子，往往使碳 原子外层电子总数达到稳定的８个。这种状态下的碳原子，既不想再从别的原子那里夺来 电子，也不想把自己的电子交出去，因而不容易与其他原子结合。 怎麽让这些懒洋洋的碳原子活跃起来，好将它们凑作一堆？一百多年前人们已经想到办法 ，法国科学家格林尼亚发明了一种试剂，利用镁原子强行塞给碳原子两个电子，使碳原子 变得活跃。这是一项非常重要的成果，使格林尼亚获得了１９１２年的诺贝尔化学奖。 但是这样的方法在合成复杂大分子的时候有很大局限。人们不能控制活跃的碳原子的行为 ，反应会产生一些无用的副产物。在制造大分子的过程中，副产物生成得非常多，反应效 率低下。 用钯作为催化剂可以解决这个问题。钯原子就像“媒人”一样，把不同的碳原子吸引到自 己身边，使碳原子之间的距离变得很近，容易结合——也就是“偶联”，而钯原子本身不 参与结合。这样的反应不需要把碳原子激活到很活跃的程度，副产物比较少，更加精确而 高效。 ２０世纪６０年代末至７０年代初，美国科学家理查德‧赫克研究出了後来被称为“赫克 反应”的方法，利用称为烯烃的有机小分子在钯催化作用下合成大分子。１９７７年，日 本科学家根岸英一用锌原子将碳原子运送到钯原子上，实现“根岸反应”。两年後，日本 科学家铃木章用硼元素取代锌，实现类似的效果，并且毒性更低，适宜规模化生产，这就 是“铃木反应”。 如今，这三个反应经过不断改进，在化学界和工业界取得了重要地位，应用于许多物质的 合成研究和工业化生产。例如赫克反应被用于合成抗癌药物紫杉醇和抗炎症药物萘普生， 铃木反应则帮助合成了有机分子中一个体格特别巨大的成员——水螅毒素。科学家还尝试 用这些方法改造一种抗生素——万古霉素的分子，用来杀灭有超强抗药性的细菌。此外， 利用这些方法合成的一些有机材料能够发光，可用于制造只有几毫米厚、像塑料薄膜一样 的显示器。 --

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