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标  题: [转载] 这次诺贝尔化学奖成果具有革命性
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Sun Oct 30 18:27:20 2005)

[转载] 这次诺贝尔化学奖成果具有革命性
发信站: 南京大学小百合站 (Fri Oct 14 01:57:48 2005)

  20世纪有机合成和金属有机化学领域共获得10届诺贝尔化学奖，这在化学的三级学科

中是首屈一指的。加上2001年的不对称催化和今年的烯烃复分解，就是12次摘得世界科学

的桂冠，占权重11.5%。

    “从早晨开始，我们在用化学产品建造的住宅和公寓中醒来，家具是部分的用化学工

业生产的现代材料制作的，我们用化学家们设计的肥皂和牙膏，穿上合成纤维和合成染料

制成的衣着，即使天然纤维（如羊毛或棉花）也是经化学品处理过的和上色来改进它们的

性质。”这是美国化学会主席RBreslow教授在他的著作《化学的今天和明天》中对化学

重要性的一段生动的描述。作为20世纪的中心学科——化学，在21世纪仍将是中心的、实

用的和创造性的科学。

    新世纪人们更加关注生存质量，生命、健康、环境、信息都和化学密切相关，由此出

现了新兴学科，如生命科学、环境科学、计算机化学。当今世界经济飞速发展，化学特别

是有机化学扮演着重要的角色，有机合成化学的主要目的是创造新的分子，在20世纪，有

机化学家已经设计合成了数百万个有机化合物，几乎又创造了一个新的自然界；发现了大

量的新反应、新试剂、新方法和新理论。有机合成也造就许多著名科学家，最著名的如19

12年VGrignard因发明Grignard试剂，开创了有机金属在各种官能团反应中应用的新领域

而获诺贝尔化学奖；1928年Diels和KAlder发现了双烯合成反应，这个反应是含双键或叁

键化合物对二烯化合物的加成，其中共轭二烯与含有被羰基、羧基、氰基或硝基所活化的

双键、叁键的加成反应容易发生，具有普遍性，二人获得1950年诺贝尔化学奖；1965年有

机合成大师RBWoodward，由于其有机合成的独创思维和高超技艺，先后合成了奎宁、

胆固醇、可的松、叶绿素和利血平等一系列复杂有机分子和有机配体配合物，荣获诺贝尔

化学奖，他获奖后仍孜孜不倦进行合成工作，合成了维生素B12和提出了分子轨道对称守恒

原理，他是当之无愧的有机合成大师，可惜在1979年7月8日，年仅62岁就离开了人世，是

有机化学界的重大损失。

如果企业能应用将占领市场先机赚取利润无数

    美国《纽约时报》转路透社报道：2005年诺贝尔化学奖成果“这一对分子合成的研究

……将运用于农业，化学物品以及塑料。目前还没有很多的应用。现在已经开始试验运用

的是除草剂、燃料添加物等。他们的研究主要是减少了合成新分子的必要步骤，因而减少

了成本，有望在工业中广泛应用。这种技术如果被厂商广泛采用将是迈向‘绿色化学’的

重要一步。通过更巧妙的生产能够减少潜在的有害污染。”

    【诺贝尔化学奖成果究竟是什么？】

    “这三位化学家的成果，就是发明了烯烃复分解合成法——用有机金属化合物作催化

剂，能够让原料（烯烃）分子中的原子通过位置交换而百分之百地转化为产物分子，而且

反应在常温和常压下就能进行。”浙江大学化学系主任王彦广介绍说。

    听上去似乎有些复杂，其实打个简单的比方，两个分子各内含两个原子，在反应过程

中，双方分子交换了下原子，就类似于像跳舞时两对舞者互相交换了下舞伴。因此，也能

叫做“易位合成法”。这样的化学反应过程中，并没有原子丢失，就是说没有浪费和污染

产生。而不像在传统的大多数化学反应过程中，分子中的原子会因为反应而丢失，也就是

出现废物了，产生了污染。而在常温和常压下就能进行，就意味着不需要消耗大量的能源

用以制造高温和高压，在节能上有重要意义。黄宪院士表示，有机金属催化的复分解反应

是前沿性的基础理论研究的重大成果，更重要的是这一研究成果已广泛用于制药和高分子

工业。今年这项研究能获得诺贝尔化学奖，充分说明基础科学对于造福于人类、社会和保

护环境都是非常重要。

    【中国科学院院士：此次诺贝尔化学奖，向人类指明绿色化学之路】

    “这三位都是对人类作出重大贡献的科学家，他们的得奖是众望所归，理所当然的。

”中国科学院院士黄宪微笑着说，“这次诺贝尔化学奖的评奖，也正是向全世界指明了以

后的合成化学要向哪个方向发展——绿色合成、绿色化学。”

    现在，在我们的化学工业等各种生产领域，总是伴随着要产生大量污染物，导致人类

的生活环境受到影响。而这三位科学家所进行的主要工作是让化学反应很少产生污染。他

们进行了复分解反应研究，比如说两分子烯烃在金属催化剂的作用下，重新组成新的两分

子烯烃。而在这个过程中，“反应物”的所有原子全部组成“产物”的原子，而没有任何

原子消失，因而不会产生污染物，在化学上称为“原子经济性”，正体现了“绿色化学”

的特征。

    当今有机合成化学家的重要使命，就是要创建符合绿色化学要求的新型合成反应，并

推广应用到化工生产中，从源头上消除“三废”，给我们人类以清洁的生活环境，这就是

今年诺贝尔化学奖的意义。

    【浙大化学系主任：这项成果意义重大】

    王彦广表示，这“易位合成法”理论对于医药、有机材料等化学工业意义很大。我国

目前的制药、精细化工生产中的许多工艺要进行改进，可应用他们所发明的方法和思想。


    与传统的合成方法相比，该合成法所产生的污染以及所消耗的资源和能源都大大减少

了，因而用来制备新药物、合成新材料非常有效，也非常经济。“这对于我们浙江省来说

，更是具有非同一般的意义。我省的制药、精细化工产业很发达，是重要的支柱产业，但

是目前由于所采用的工艺比较落后，产生的环境污染相当严重，这个问题一直没有得到很

好的解决。”王彦广说，如果应用这三位化学家的烯烃复分解合成原理对我省的制药、精

细化工过程进行绿色化学改造，将能够从源头上根除污染，并大大减少能源的消耗，效益

将是巨大的。

    【制药化工企业治污费用：少则数百万元，多则数千万元】

    环境保护问题，正是化工企业生存的重要问题。一直以来，各大制药、化工企业都在

治污方面投入了不计其数的财力、物力。有学者撰文表示，医药行业特别是原料药、化学

药制造工业，对能源的消耗值得警惕和关注。一般来说，生产1吨原料药平均用6吨化工原

料，有的高达数十吨甚至上百吨。原料只有一小部分成为原料药结构的组成部分，一小部

分经化学反应成为水等无害物质，大部分成为“三废”。目前的生产既浪费资源，又污染

环境。

    【若要实际应用，需要我国科学家进一步研制】

    其实，今年获奖的这项基础研究成果已经问世十多年（诺贝尔奖不一定评选最新的科

研成果，获得诺贝尔奖的成果往往是已经为社会作出十年以上的贡献），在国外已应用于

制药等化学工业，特别是研发新药物和新的高分子材料，产生了很大的社会和经济效益。


    这项基础研究成果若要具体应用到化工产业中，还需要进一步开发更多的新催化剂、

新工艺。“而在目前，发达国家的大型企业都对催化剂和工艺严格保密。”王彦广指出了

另一个问题。“这就是说，如果我们国家的医药、化工企业要采用这项技术的话，还需要

自己的化学家进一步研制。”

    不过，如今，我们可以沿着这项诺贝尔奖成果指出的道路前进。今年诺贝尔化学奖的

成果是当今有机合成化学中的前沿性课题，化学家们也一直为“绿色化学”不懈努力——

提高合成效率可减少废物的产生、降低资源与能源的消耗、降低生产的成本。我国在金属

有机化学导向的有机合成研究，虽然与国际先进水平尚有一定差距，但近十多年来已呈现

出一些在国际上受到高度关注的研究成果。

    谈及此次获奖成果，中国科学院金属有机化学国家重点实验室主任麻生明研究员说：

“化学界对这一研究的重要意义非常认可。我们的一些研究人员总是希望‘大而全’，但

是看看这次的获奖成果，再看看上次（2001年）有机化学家的获奖成果，就知道化学家一

生有这样一个‘反应’就很了不起了。” Some Typical Advances in the Synthetic Ap

plications of Allenes. Ma, Shengming. Chem. Rev.(Review); 2005; 105; 2829.

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