解读2010年诺贝尔化学奖

解读2010年诺贝尔化学奖

蔡蕴明

于2010年十月十一日(欢迎转载，但请注明出处)

今年的诺贝尔化学奖表彰的是一种有机合成技术的发现，由于这牵涉到较高层次的化学知识，不是那么普众化的，即使修过大学的基础有机化学也不见得能理解其影响，因此会有一些人问道，这真是那么重要的技术而值得拿诺贝尔奖吗？答案是，真的极为重要，而且这个奖给得其实晚了点。但这样的问题促使了我在翻译完今年诺贝尔奖委员会公布给大众的新闻稿之外，决定再做一点对此课题的介绍。

化学家有一种能力是别的领域如物理、材料或生物学家等等不易拥有的，那就是合成化学分子的能力。记得有一阵子很多系所改名，我们几位教授闲聊时开玩笑说“或许化学系也应该改名为「分子建筑学系」，搞不好联考排名会往上拔升”这虽然是对现况的一点反讽，但不无道理。物理学家著重在物性，以今年的物理奖为例，得奖者取得石墨烯的方式是一种物理的剥离方式。生命科学家研究生命现象，所研究的分子大半多是生命体已经制造出来的化合物，他们主要在研究那些分子到底在生命现象中扮演何样的角色。化学家在这些领域里具有一种优势，那就是他们可以针对原理及需求，设计一些化合物并在试管中制造出来，以改进原有的性能。当科学家发现某种物质具有某些有意思的物理性质时，化学家会去研究这种物质的性质与其分子结构的关系为何，一旦掌握了其机理，化学家就会针对其结构做一些修饰，使得该特性更为彰显。对于疾病亦是如此，当生命科学家了解了一个疾病在分子层次的病因时，是药学家或化学家去合成一些分子

来医治。一个成功的药被开发出来时，它能救的生命可以是百万或是千万以上，绝不是一个单纯的医生能做到的。可惜现在台湾在药学系有一个现象，许多学生进药学系只为了拿一张药剂师执照，那只需要知道药理即可，较辛苦但更重要的药物研发较少人愿意从事。许多从生命体内得到的物质，常只能取得微量，要进一步研究其性质则有赖化学家来合成。

从上述我的说明，希望现在大家了解了合成化学分子的能力是很重要而独特的。在众多的化学分子中，有一类的化合物被称为『有机化合物』，此名源自于早期这类化合物皆来自于天然的有机生物体，当时的科学家甚至于认为这类化合物是神圣的，除了大自然外不可能以人工的方式制造出来。当然这样的迷思早被化学家打破，但这类的化合物在生命的体系中常扮演极为重要的角色。它们在结构上有一种特质，那就是一律具有碳原子与碳原子连结而成的结构骨干，也因此当化学家要合成有机化合物时，碳─ 碳键结的建立是非常重要的，这正是成为化学的一个重要领域：「有机合成」的重要目标。

化学分子的结构千奇百怪，制造一个分子的方式普遍是由下而上，也就是透过一些小分子相互的连结而逐渐构筑出完整的架构，化学家在建立碳─ 碳键结时不能只拥有一种方法，因为如果只有一种方法的话，化学家很快就会技穷。那就好像一个工匠，要拥有应付各种需求的工具，才能更有效率的完成其作品。也因此化学家发展了各种各样的合成方法，来应付可能碰到的各种难题。

基本上好的方法要能够在很温和的条件执行，产率要很高效率才会好。简单的计算会告诉你，每一个步骤如果只能达到百分之八十的产率，那么五个步骤之

后总产率就掉到百分之三十。 从基本的概念来看碳 ─ 碳键结的生成，通常化学家会去操弄键结的极性，要将两个碳原子连结起来时，会希望一个碳原子上具有正电的性质，而另一个碳原子上具有负电的性质，二者就容易结合。 例如 1912 年的诺贝尔化学奖给的格林纳反应 (Grignard reaction) ，是一个建立碳 ─ 碳键结很重要的方法 ( 图一 ) ，这个反应需要先制造出一个化合物，其中碳原子与镁原子连结，由于镁原子的电负度比碳原子低很多，所以这个碳原子因为电子的偏移，其上会具有相当高的负电荷；这个反应需要的另一个角色是一个具有碳氧双键的化合物，氧原子的电负度比碳原子高很多，电子偏移向氧一方，导致碳原子上会具有相当高的正电荷性质，因此在这个极性的原则下， 格林纳反应成为一个非常成功的反应，能将两个碳连结。 在大学修习基础有机化学时，学生都会学到这个重要的化学反应。

H OH CH 3酸性條件

加熱脫水

璮瞞

(籈璮瞞 虫砰)

图一 利用格林纳反应来制备苯烯

在七零年代之前，大部分建立碳 ─ 碳键结的方法，以两个碳原子在结构上所使用的轨域做区分的话，都是牵涉到建立 sp 3 -sp 3 、 sp 2 -sp 3 或 sp-sp 3 形式的键结，对于建立 sp 2 -sp 2 或 sp-sp 2 型态的键结是非常困难而且没有效率的。 今年的诺贝尔化学奖得主理察海克从 1968 年开始发表了一系列的研究 ( 图

二 ) ，提供了一种有效率的方法来建立 sp 2 -sp 2 型态的键结。 实际上当年有另一位日本教授 Tsutomu Mizoroki 比海克早了一点点发现类似的反应，只不过 Mizoroki 教授没多久因病过逝，未能在这个领域多做贡献。 初期的海克反应具有较多的限制，但是由于化学家对这种独特的反应的重视，越来越多的人投入研究改进，因此到了八零年代就已经开发出许多更为有用的方法。

H 2C CH 2

Pd

叉 HCl 璮瞞

2+ HPdCl (箂基)sp 2 阂穝 ミ 龄挡 は莱(Heck reaction)

图二 最初发现的海克反应，以一个步骤在帐面上直接连结了两个具有 sp 2 混成轨域的碳。 与图一的方法比较，利用格林纳反应制备苯烯需要两个步骤

海克反应成功的关键在运用了钯金属来催化这样的反应，钯金属是属于过渡族的元素，这一族类的化合物与有机卤化物 ( 具有碳与卤素的键结 ) 会有一些非传统的化学反应发生，成就了另外一个重要的领域称为「有机金属化学」，它们常可以催化的方式执行许多早期无法做到或没有效率的反应，这其中钯金属是个

中翘楚，它的化学可写出厚厚的好几本书。回到海克反应中钯金属的角色，首先它有一个独特的反应就是可以插入在sp 2碳与卤素原子的键结之间，卤素原子在钯原子上成为一个可以被取代的配位体，碳─ 碳双键正可以取代卤素原子成为钯原子上的新配位体，此时两个被拉近的碳就因为钯原子的媒介而连结生成新的碳─ 碳键结，钯原子则脱离恢复原状，准备进行下一轮的反应。

早期的海克反应有一些缺点，因为碳─ 碳双键是由两个碳组成，当双键是不对称时( 各接有不同的取代基) ，新的键结生成时到底要与哪一个碳反应呢？也就是有位置选择上的问题，如何精确的控制是努力的方向。铃木反应在这方面提供了一个很好的解决方案，这个反应中使用了硼这个元素( 图三) ，将它接在碳─ 碳双键的其中一个碳上，硼原子会将接于其上的碳─ 碳双键转移到钯原子上，如此就解决了位置选择性的问题。硼的化合物制备不难，毒性不高，适合大量合成，因此变成一个非常热门的方法。根岸反应则是使用锌这个元素，扮演与硼类似的角色，但另有其妙处，因涉较高阶的化学，此处不多做说明。

NH2

I Br

HO

OH

Pd(PPh3)4

Na2CO3

O

O

NH2

Br

+

80 o C, 12

(坊警)

筧れは莱 笲ノ

玻瞯 91%图三一个铃木反应的运用，此例中的碳─ 碳双键是不对称的，但是选择性很好，胺基与溴都没影响。

随着这类反应进一步的发展，到了八零年代末期，传统的有机合成化学家开始逐渐注意到这类反应带来的新机会，许多过去不易合成的复杂分子常可运用这种新技术来制备，并且在九零年代蔚为风潮。

H3CO

O

n MEH-PPV

图四一个常用在有机发光二极体(OLED) 中的聚合物材料

进入了二十一世纪，材料科学逐渐成为焦点，科学家开始追求具有特殊光电性质的材料，有机的小分子以及聚合物受到很大的重视，这是因为有别于无机化合物( 通常不含碳元素) 的材料，有机的化合物有机会用简单的涂布或印刷的方式安置在软性的基材上，不但易于制造还可以随意曲折。这些具有特殊光电性质的有机材料在结构上有一个特点( 图四) ，那就是具有许多相连接的碳─ 碳双键，这个结构上的特点不就是上述海克反应等所专精之处吗！因此拜其所赐，具有各种结构的化合物被合成出来接受测试，其性能正不断的提升，相信在不久的将来，上述提到的梦幻电子产品将会问世。

总括而言，今年的三位诺贝尔化学奖得主所发展的合成工具，为有机合成开创了新的机会，导致了革命性的进展，许多过去不易合成的化合物，常可用他们的方法来合成，因此他们的获奖绝对是实至而名归的。

今年诺贝尔化学奖的公布，让某些人认为终于给了真正做化学的人！的确，近年来有好多届的诺贝尔化学奖给了一些研究生命科学的人，从表面上看，好像化学势微了，然而仔细去看那些得奖的人，他们乃是运用化学的方法来探究生命科学的问题，当然可以称他们为化学家，如果只从表象去看诺贝尔化学奖的意义，那就太过于肤浅了。例如最近有人问我有关2003 年的诺贝尔化学奖的离子通道问题，他不能理解为什么水分子就不能通过，这样的疑惑就是没有化学作为基础而产生的。近年来奈米科学受到注重，许多其它学门的人或许会觉得那里面的化学很容易做，照着处方很轻易的就可以做出来，所以化学也没什么困难，然而如果忽略了化学就没有办法去理解里面牵涉的化学原理，也就没有办法去设计新的材料，说实在的，现在研究材料科学不多学些化学，那就只能在一些物理性质上打转了。从诺贝尔化学奖近年给奖的趋势来看，跨领域的研究之重要才是其精神之所在。反过来看，研究化学的人如果忽略了其它的领域，那么他们也会丧失领先的机会。

当然化学里面还是有许多的研究领域，是外人从表象看不出其所以然的东西，今年诺贝尔化学奖得主所做的研究，必须对有机合成这个领域有所了解，才能知其伟大，这也是我为文解说的目的。

参考资料

1. B?ckvall, J.-E.诺贝尔化学奖委员会公布的科学背景资料：

https://www.wendangku.net/doc/c811254696.html,/nobel_prizes/chemistry/laureates/20 10/Sciback_2010.pdf

2.图三例：Illig, CR; Ballentine, SK; Chen, J.; DesJarlais, RL; Meegalla, SK; Wall,

M.; Wilson, K.专利US2007/249649 A1, 2007 .

第二章 诺贝尔化学奖简介

诺贝尔化学奖总表 从化学诺贝尔奖看化学学科的发展 2004年诺贝尔化学奖 诺贝尔化学奖总表1901-1910 1901年 ?荷兰雅克布斯·范特霍夫 o发现了化学动力学法则和溶液渗透压 ?德国赫尔曼·费歇尔 o合成了糖类和嘌呤衍生物 ?瑞典阿累尼乌斯 o提出了电离理论，促进了化学的发展。

?英国威廉·拉姆齐爵士 o发现了空气中的稀有气体元素并确定他们在周期表里的位置。 ?德国阿道夫·拜耳 o对有机染料以及氢化芳香族化合物的研究促进了有机化学与化学工业的发展。 ?法国穆瓦桑 o研究并分离了氟元素，并且使用了后来以他名字命名的电炉。 ?德国爱德华·毕希纳 o对酶及无细胞发酵等生化反应的研究。 ?新西兰欧内斯特·卢瑟福爵士 o对元素的蜕变以及放射化学的研究。

?德国威廉·奥斯特瓦尔德 o对催化作用、化学平衡以及化学反应速率的研究。 ?德国奥托·瓦拉赫： o在脂环类化合物领域的开创性工作促进了有机化学和化学工业的发展的研究。 1911-1920 1911年 ?法国玛丽亚·居里 o发现了镭和钋,提纯镭并研究镭的性质。 ?法国格利雅 o发明了格氏试剂，促进了有机化学的发展。 ?法国保罗·萨巴蒂埃 o发明了有机化合物的催化加氢的方法，促进了有机化学的发展。 ?瑞士阿尔弗雷德·沃纳

o对分子内原子成键的研究,开创了无机化学研究的新领域。 ?美国西奥多·理查兹 o精确测量了大量元素的原子量。 ?德国理查德·威尔施泰特 o对植物色素的研究，特别是对叶绿素的研究。 ?德国弗里茨·哈伯 o对单质合成氨的研究。 ?德国沃尔特·能斯特 o对热力学的研究。 1921-1930 1921年 ?英国弗雷德里克·索迪

历年诺贝尔化学奖获奖者介绍【1951】 GlennT.Seaborg

历年诺贝尔化学奖获奖者介绍【1951】GlennT.Seaborg Facts name: GlennT.Seaborg Ishpeming, MI, USA Affiliation at the time of the award: University of California, Berkeley, CA, USA Prize motivation: "for their discoveries in the chemistry of the transuranium elements." Prize share: 1/2 Life Work The heaviest element existing in nature is uranium, which has an atomic number of 92. All of the heavier elements are radioactive and quickly decay. It has become apparent, however, that they can be created by bombarding atoms with particles and atomic nuclei. After initial contributions by Edwin McMillan, Glenn Seaborg succeeded in 1940 in creating an element with an atomic number of 94, which was named plutonium. This new substance became significant for both nuclear weapons and nuclear energy. Glenn Seaborg subsequently identified additional heavy elements and their isotopes. The heaviest element existing in nature is uranium, which has an atomic number of 92. All of the heavier elements are radioactive and quickly decay. It has become apparent, however, that they can be created by bombarding atoms with particles and atomic nuclei. After initial contributions by Edwin McMillan, Glenn Seaborg succeeded in 1940 in creating an element with an atomic number of 94, which was named plutonium. This new substance became significant for both nuclear weapons and nuclear energy. Glenn Seaborg subsequently identified additional heavy elements and their isotopes.

历届诺贝尔化学奖获得者名单及贡献

历届诺贝尔化学奖获得者名单及贡献 1901-荷兰科学家范托霍夫因化学动力学和渗透压定律获诺贝尔化学奖。 1902-德国科学家费雪因合成嘌呤及其衍生物多肽获诺贝尔化学奖。 1903-瑞典科学家阿伦纽斯因电解质溶液电离解理论获诺贝尔化学奖。 1904-英国科学家拉姆赛因发现六种惰性所体，并确定它们在元素周期表中的位置获得诺贝尔化学奖。 1905-德国科学家拜耳因研究有机染料及芳香剂等有机化合物获得诺贝尔化学奖。 1906-法国科学家穆瓦桑因分离元素氟、发明穆瓦桑熔炉获得诺贝尔化学奖。 1907-德国科学家毕希纳因发现无细胞发酵获诺贝尔化学奖。 1908-英国科学家卢瑟福因研究元素的蜕变和放射化学获诺贝尔化学奖。 1909-德国科学家奥斯特瓦尔德因催化、化学平衡和反应速度方面的开创性工作获诺贝尔化学奖。 1910-德国科学家瓦拉赫因脂环族化合作用方面的开创性工作获诺贝尔化学奖。 1911-法国科学家玛丽·居里(居里夫人)因发现镭和钋，并分离出镭获诺贝尔化学奖。 1912-德国科学家格利雅因发现有机氢化物的格利雅试剂法、法国科学家萨巴蒂埃因研究金属催化加氢在有机化合成中的应用而共同获得诺贝尔化学奖。 1913-瑞士科学家韦尔纳因分子中原子键合方面的作用获诺贝尔化学奖。 1914-美国科学家理查兹因精确测定若干种元素的原子量获诺贝尔化学奖。 1915-德国科学家威尔泰特因对叶绿素化学结构的研究获诺贝尔化学奖。

1916-1917-1918-德国科学家哈伯因氨的合成获诺贝尔化学奖。 1919-1920-德国科学家能斯脱因发现热力学第三定律获诺贝尔化学奖。 (1921年补发)1921-英国科学家索迪因研究放射化学、同位素的存在和性质获诺贝尔化学奖。 1922-英国科学家阿斯顿因用质谱仪发现多种同位素并发现原子获诺贝尔化学奖。 1923-奥地利科学家普雷格尔因有机物的微量分析法获诺贝尔化学奖。 1924-1925-奥地利科学家席格蒙迪因阐明胶体溶液的复相性质获诺贝尔化学奖。 1926-瑞典科学家斯韦德堡因发明高速离心机并用于高分散胶体物质的研究获诺贝尔化学奖。 1927-德国科学家维兰德因发现胆酸及其化学结构获诺贝尔化学奖。 1928-德国科学家温道斯因研究丙醇及其维生素的关系获诺贝尔化学奖。 1929-英国科学家哈登因有关糖的发酵和酶在发酵中作用研究、瑞典科学家奥伊勒歇尔平因有关糖的发酵和酶在发酵中作用而共同获得诺贝尔化学奖。 1930-德国科学家费歇尔因研究血红素和叶绿素，合成血红素获诺贝尔化学奖。 1931-德国科学家博施、伯吉龙斯因发明高压上应用的高压方法而共同获得诺贝尔化学奖。 1932-美国科学家朗缪尔因提出并研究表面化学获诺贝尔化学奖。 1933-1934-美国科学家尤里因发现重氢获诺贝尔化学奖。 1935-法国科学家约里奥·居里因合成人工放射性元素获诺贝尔化学奖。 1936-荷兰科学家德拜因 X射线的偶极矩和衍射及气体中的电子方面的研究获诺贝尔化学奖。

诺贝尔化学奖

1990年伊莱亚斯?詹姆斯?科里（Elias James Corey）(美国)，由于提出有机合成理论及方法而获奖。他创立了“逆合成分析原理”，并率先用计算机辅助有机合成的方法，使有机合成化学进入到一个新的领域——“分子模拟”，得以模拟生产许多复杂的天然产品。 1991年理查德?恩斯特（Richard R Ernst）（瑞士），1933年生于瑞士联邦的温吐尔，苏黎士瑞士联邦理工学院教授，因对开发制造高分辨率核磁共振谱仪技术的贡献而获奖。 1992年鲁道夫?马库斯（Rudolph?Arthur?Marcus）（美国）1923 年生于加拿大魁北克蒙特利尔城，加利福尼亚理工学院教授，因为确立化学系统中电子转移反应理论的贡献而获奖。该理论对于生命或生理机制具有重要意义。 1993年发现聚合酶链式反应法的卡里?穆利斯（kary Mullis）(美国)1944年生于美国加州的拉霍亚。与创立寡聚核苷酸导向定位突变法的迈克尔?史密斯（Michaei Smith,1932年出生的加拿大籍英国人）分享当年的化学奖。 1994年乔治?奥拉（George A.Olah）（美国），1927年生于匈牙利，美国南加州大学教授，因对有机化学的贡献而获奖。他发现了用超强酸使阳离子保持稳定的方法，对发现新的有机化学反应和推动有机化学工业发展起到了重要作用。 1995年保罗?克鲁森（Paul Crutzn,生于1933年，荷兰）、马里奥?莫利纳(Mario Molina,生于1943年，墨西哥)和弗兰克?舍伍德?罗兰(Frank Sherwood Rowland,生于1927年，美国)三人由于在大气化学领域，尤其是在有关臭氧层形成和损耗方面的研究工作而共同获奖。 1996年小罗伯特?柯尔(Robert F.Curl,Jr,美国，生于1933年)、哈罗德?克罗托(Sir Harlod W.Kroto,生于1939年，英国)和理查德?斯莫斯（Richard E.Smalley,生于1943年，美国）等三人由于发现球状碳分子即富勒烯Ｃ60而共同获奖。 1997年一半奖金由保罗?博伊尔（Paul D.Boyer,生于1918年，美国）和约翰?约克（John E.Walker,生于1914年，英国）分享，是因其阐明了三磷酸腺苷在体内形成的生物催化原理；另一半由丹麦的延斯?斯科（Jens C.Skou,生于1918年）获得，他发现了钠、钾离子三三磷酸腺苷酶。 1998年本年度诺贝尔化学奖给予量子化学领域的科学家瓦尔特?柯恩（Walter Kohn）和约翰?波普尔（John A Pople Kohn，美国），1923年生于匈牙利维也纳，在美国加州大学工作；PoPle(英国)，1925年生于英国，在美国西北大学工作。这俩位科学家各自率先创新了量子化学计算方法，咳对分子的性质及其参与的化学过程进行有效的理论分析。 1999年本年度诺贝尔化学奖给予埃及裔美国人艾哈德?泽维尔（Ahmed H.Zewail）,以表彰他为飞秒光谱学（femtosecond spectroscopy,1飞秒=10-15秒）研究所作的贡献。泽维尔的研究成果使得人们便于研究和预测一些重要的化学反应，给化学以及相关科学领域带来了一场革命。 2000年美国科学家艾伦?黑格、艾伦?马克迪尔米德以及日本科学家白川英树由于在导电聚合物领域的开创性贡献，荣获今年的诺贝尔化学奖。

【历届诺贝尔奖得主(十)】2003年化学奖

化学奖 美国科学家彼得·阿格雷、罗德里克·麦金农因在细胞膜通道方面做出的开创性贡献，而共同获得诺贝尔化学奖。 彼得·阿格雷 彼得·阿格雷，科学家。1949年生于美国明尼苏达州小城诺斯菲尔德，1974年在巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学医学院获医学博士，现为该学院生物化学教授和医学教授。2004年来到杜克大学，担任医学院副院长。由于发现了细胞膜水通道，在2003年获得诺贝尔化学奖。 人物简介 彼得·阿格雷1949年生于美国明尼苏达州小城诺斯菲尔德，1974年在巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学医学院获医学博士，现为该学院生物化学教授和医学教授。2004年到杜克大学，担任医学院副院长。他与麦金农分享总额为1000万克朗（约合130万美元）的奖金。 瑞典皇家科学院2003年10月8日宣布，将2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金 彼得·阿格雷 农，以表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。 彼得·阿格雷诺贝尔化学奖评选委 员会主席本特·努丁在新闻发布会上说，阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道，而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐分和水如何进出组成活体的细胞。比如，肾脏怎么从原尿中重新吸收水分，以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。诺贝尔科学奖通常颁发给年龄较大的科学家，获奖成果都经过几十年的检验。但阿格雷只有54岁，而麦金农才47岁。他们的成果也比较新：麦金农的发现产生于5年前；阿格雷的工作于1988年完成。瑞典媒体评论说，这在诺贝尔科学奖历史上是比较罕见的。今年诺贝尔化学奖及生理学或医学奖的结果都显示出了当代科学跨领域研究的趋势。 离子通道是另一种类型的细胞膜通道，神经系统和肌肉等方面的疾病与之有关，它还能产生电信号，在神经系统中传递信息。但由于科学家一直不能弄清楚它的结构，进一步的研究无法展开。而麦金农在1998年测出了钾通道的立体结构，“震惊了所有的研究团体”。评选委员会说，由于他的发现，人们可以“看见”离子如何通过由不同细胞信号控制开关的通道。 获奖情况 2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农，分别表彰他们发现细胞膜水通道，以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。 奖项：2003年诺贝尔化学奖 获得者：彼得·阿格雷罗德里克·麦金农 成就：表彰他们在细胞膜通道方面做出的开创性贡献 获奖理由 人类在内的各种生物都是由细胞组成的。细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇，有用的物质不断被运进来，废物被不断运出去。早在100多年前，人们就猜测细胞这一微小城镇的城墙中存在着很多“城门”，它们只允 罗德里克·麦金农 许特定的分子或离子出入。2003年诺贝尔化学奖表

历年诺贝尔化学奖获奖者介绍【1970】 LuisLeloir

历年诺贝尔化学奖获奖者介绍【1970】LuisLeloir Facts name: LuisLeloir Paris, France Affiliation at the time of the award: Institute for Biochemical Research, Buenos Aires, Argentina Prize motivation: "for his discovery of sugar nucleotides and their role in the biosynthesis of carbohydrates." Prize share: 1/1 Life Work Carbohydrates, including sugars and starches, are of paramount importance to the life processes of organisms. Luis Leloir demonstrated that nucleotides - molecules that also constitute the building blocks of DNA molecules - are crucial when carbohydrates are generated and converted. In 1949 Luis Leloir discovered that one type of sugar's conversion to another depends on a molecule that consists of a nucleotide and a type of sugar. He later showed that the generation of carbohydrates is not an inversion of metabolism, as had been assumed previously, but processes with other steps. Carbohydrates, including sugars and starches, are of paramount importance to the life processes of organisms. Luis Leloir demonstrated that nucleotides - molecules that also constitute the building blocks of DNA molecules - are crucial when carbohydrates are generated and converted. In 1949 Luis Leloir discovered that one type of sugar's conversion to another depends on a molecule that consists of a nucleotide and a type of sugar. He later showed that the generation of carbohydrates is not an inversion of metabolism, as had been assumed previously, but processes with other steps.

【2019年整理】历年诺贝尔化学奖获得者及其获奖原因

历年诺贝尔化学奖获得者及其获奖原因 1901年范霍夫(Jacobus Henricus van't Hoff，1852—1911) 荷兰人，第一个诺贝尔化学奖获得主-范霍夫 研究化学动力学和溶液渗透压的有关定律。 1902年E．费歇尔(Emil Fischer，1852—1919) 德国人，研究糖和嘌呤衍生物的合成。 1903年阿累尼乌斯(Svante August Arrhenius，1859—1927) 瑞典人，提出电离学说。 1904年威廉·拉姆赛（William Ramsay，1852—1916) 英国化学家，发现了稀有气体。 1905年拜耳(Adolf von Baeyer，1835—1917) 德国人，研究有机染料和芳香族化合物 1906年莫瓦桑(Henri Moissan，1852—1907) 法国人，制备单质氟 1907年爱德华·布赫纳(Edward Buchner，1860--1917) 德国人，发现无细胞发酵现象 1908年欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford，1871—1937) 英国物理学家，研究元素蜕变和放射性物质化学 1909年弗里德里希·奥斯瓦尔德(Friedrich Wilhein Ostwald，1853—1932) 德国物理学家、化学家，研究催化、化学平衡、反应速率。 1910年奥托·瓦拉赫(Otto Wallach，1847—1931) 德国人，研究脂环族化合物 1911年玛丽·居里(Marie Curie，1867—1934)(女) 法国人，发现镭和钋，并分离镭。第一位诺贝尔化学奖女科学家-玛丽·居里 1912年维克多·梅林尼亚(Victor Grignard，1871—1935) 法国人，发现用镁做有机反应的试剂。萨巴蒂埃(Paul Sabatier，1854—1941) 法国人，研究有机脱氧催化反应。 1913年维尔纳(Alfred Werner，1866—1919) 瑞士人，研究分子中原子的配位，提出配位理论。

历年诺贝尔化学奖获奖者介绍【1995】 MarioJ.Molina

历年诺贝尔化学奖获奖者介绍【1995】MarioJ.Molina Facts name: MarioJ.Molina Mexico City, Mexico Affiliation at the time of the award: Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, MA, USA Prize motivation: "for their work in atmospheric chemistry, particularly concerning the formation and decomposition of ozone." Prize share: 1/3 Life Mario Molina was born in Mexico City and wanted to be a chemist from childhood. He attended a boarding school in Switzerland from age 11, since it was considered important for a chemist to understand German. He later studied to become a chemical engineer in Mexico before continuing his work in Europe and in Berkeley, California in the United States. His time at Berkeley was stimulating, and it was there he discovered how freons damage the ozone layer. Mario Molina currently works in San Diego, California in the United States and in Mexico. He is married to Guadalupe Alvarez and has a son, Felipe, with former wife Luisa Molina.]]>

历届诺贝尔化学奖得主及其成就

历届诺贝尔化学奖得主及其成就 历届诺贝尔化学奖得主及其成就（1960——2008）(2009-04-03 11:30:05) 1960年W.F.利比(美国人)发明了“放射性碳素年代测定法” 1961年M.卡尔文(美国人)揭示了植物光合作用机理 1962年M.F.佩鲁茨，J.C.肯德鲁(英国人)测定出蛋白质的精细结构 1963年K.齐格勒(德国人)，G.纳塔(意大利人)发现了利用新型催化剂进行聚合的方法，并从事这方面的基础研究 1964年D.M.C.霍金奇(英国人)使用X射线衍射技术测定复杂晶体和大分子的空间结构1965年R.B.伍德沃德(美国人)对有机合成法的贡献 1966年R.S.马利肯(美国人)用量子力学创立了化学结构分子轨道理论，阐明了分子的共价键本质和电子结构 1967年R.G.W.诺里什，G.波特(英国人)，M.艾根(德国人)发明测定快速化学反应技术 1968年L.翁萨格(美国人)从事不可逆过程热力学的基础研究 1969年O.哈塞尔(挪威人)，D.H.R.巴顿(英国人)为发展立体化学理论作出贡献 1970年L.F.莱洛伊尔(阿根廷人)发现糖核苷酸及其在糖合成过程中的作用 1971年G.赫兹伯格(加拿大人)从事自由基的电子结构和几何学结构的研究 1972年C.B.安芬森(美国人)确定了核糖核苷酸酶的分子氨基酸排列 S.莫尔，W.H.斯坦(美国人)从事核糖核苷酸酶的活性区位研究 1973年E.O.菲舍尔(德国人)，G.威尔金森(英国人)从事具有多层结构的有机金属化合物的研究 1974年P.J.弗洛里(美国人)从事高分子化学的理论、实验两方面的基础研究 1975年J.W.康福思(澳大利亚人)研究酶催化反应的立体化学 V.普雷洛格(瑞士人)从事有机分子以及有机反应的立体化学研究 1976年W.N.利普斯科姆(美国人)从事甲硼烷的结构研究 1977年I.普里戈金(比利时人)主要研究非平衡热力学，提出了“耗散结构”理论 1978年P.D.米切尔(英国人)从事生物膜上的能量转换研究 1979年H.C.布郎(美国人)，G.维蒂希(德国人)研制了新的有机合成法 1980年P.伯格(美国人)从事核酸的生物化学研究 W.吉尔伯特(美国人)，F.桑格(英国人)确定了核酸的碱基排列顺序 1981年福井谦一(日本人)，R.霍夫曼(美国人)从事化学反应过程的研究 1982年A.克卢格(英国人)开发了结晶学的电子衍射法，并从事核酸蛋白质复合体的立体结构的研究 1983年H.陶布(美国人)阐明了金属配位化合物电子反应机理 1984年R.B.梅里菲尔德(美国人)开发了极简便的肽合成法 1985年J.卡尔，H.A.豪普特曼(美国人)开发了应用X射线衍射确定物质晶体结构的直接计算法 1986年D.R.赫希巴奇，李远哲(美籍华人)，J.C 波利亚尼(加拿大人)研究化学反应体系在位能面运动过程的动力学 1987年C.J.佩德森，D.J.克拉姆(美国人)，J.M.莱恩(法国人)合成冠醚化合物 1988年J.戴森霍弗，R.胡伯尔，H.米歇尔（德国人)分析了光合作用反应中心的三维结构1989年S.奥尔特曼，T.R.切赫(美国人)发现RNA自身具有酶的催化功能 1990年E.J.科里(美国人)创建了一种独特的有机合成理论——逆合成分析理论

2000-2010年诺贝尔化学奖详解

2000年 艾伦-J-黑格 (1936-) 艾伦-J-黑格，美国公民，64岁，1936年生于依阿华州苏城。现为加利福尼亚大学的固体聚合物和有机物研究所所长，是一名物理学教授。 获奖理由：他是半导体聚合物和金属聚合物研究领域的先锋，目前主攻能够用作发光材料的半导体聚合物，包括光致发光、发光二极管、发光电气化学电池以及激光等等。这些产品一旦研制成功，将可以广泛应用在高亮度彩色液晶显示器等许多领域。 艾伦-G-马克迪尔米德 (1929-) 艾伦-G-马克迪尔米德，来自美国宾夕法尼亚大学，今年71岁，他出生于新西兰，曾就读于新西兰大学和美国威斯康星大学以及英国的剑桥大学。1955年，他开始在宾夕法尼亚大学任教。他是最早从事研究和开发导体塑料的科学家之一。 获奖理由：他从1973年就开始研究能够使聚合材料能够象金属一样导电的技术，并最终研究出了有机聚合导体技术。这种技术的发明对于使物理学研究和化学研究具有重大意义，其应用前景非常广泛。 他曾发表过六百多篇学术论文，并拥有二十项专利技术。 白川英树 (1936-) 白川英树今年64岁，已经退休，现在是日本筑波大学名誉教授。白川1961年毕业于东京工业大学理工学部化学专业，曾在该校资源化学研究所任助教，1976年到美国宾夕法尼亚大学留学，1979年回国后到筑波大学任副教授，1982年升为教授。1983年他的研究论文《关于聚乙炔的研究》获得日本高分子学会奖，他还著有《功能性材料入门》、《物质工学的前沿领域》等书。 获奖理由：白川英树在发现并开发导电聚合物方面作出了引人注目的贡献。这种聚合物目前已被广泛应用到工业生产上去。他因此与其他两位美国同行分享了2000年诺贝尔化学奖。 2001年 威廉·诺尔斯(W.S.Knowles) (1917-) 2001年诺贝尔化学奖授予美国科学家威廉·诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里·夏普雷斯，以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩，三位化学奖获得者的发现则为合成具有新特性的分子和物质开创了一个全新的研究领域。现在，像抗生素、消炎药和心脏病药物等，都是根据他们的研究成果制造出来的。 瑞典皇家科学院的新闻公报说，许多化合物的结构都是对映性的，好像人的左右手一样，这被称作手性。而药物中也存在这种特性，在有些药物成份里只有一部分有治疗作用，而另一部分没有药效甚至有毒副作用。这些药是消旋体，它的左旋与右旋共生在同一分子结构中。在欧洲发生过妊娠妇女服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药，而导致大量胚胎畸形的"反应停"惨剧，使人们认识到将消旋体药物拆分的重要性。2001年的化学奖得主就是在这方面做出了重要贡献。他们使用一种对映体试剂或催化剂，把分子中没有作用的一部分剔除，只利用有效用的一部分，就像分开人的左右手一样，分开左旋和右旋体，再把有效的对映体作为新的药物，这称作不对称合成。 诺尔斯的贡献是在1968年发现可以使用过渡金属来对手性分子进行氢化反应，以获得具有所需特定镜像形态的手性分子。他的研究成果很快便转化成工业产品，如治疗帕金森氏症的药L－DOPA就是根据诺尔斯的研究成果制造出来的。 1968年，诺尔斯发现了用过渡金属进行对映性催化氢化的新方法，并最终获得了有效的

历年与生物有关的诺贝尔奖

1901年（第一届诺贝尔奖颁发），德国科学家贝林(Emil von Behring)因血清疗法防治白喉、破伤风获诺贝尔生理学或医学奖。 1902年，德国科学家费雪(Emil Fischer)因合成嘌呤及其衍生物多肽获诺贝尔化学奖。 美国科学家罗斯(Ronald Ross)因发现疟原虫通过疟蚊传入人体的途径获诺贝尔生理学或医学奖。 1903年，丹麦科学家芬森(Niels Ryberg Finsen)因光辐射疗法治疗皮肤病获诺贝尔生理学或医学奖。 1904年，俄国科学家巴浦洛夫(Ivan Pavlov)因消化生理学研究的巨大贡献获诺贝尔生理学或医学奖。 1905年，德国科学家科赫(Robert Koch)因对细菌学的发展获诺贝尔生理学或医学奖。 1906年，意大利科学家戈尔吉(Camillo Golgi)和西班牙科学家拉蒙·卡哈尔(Santiago Ramóny Cajal)因对神经系统结构的研究而共同获得诺贝尔生理学或医学奖。 1907年，德国科学家毕希纳因发现无细胞发酵获诺贝尔化学奖。 法国科学家阿方·拉瓦拉(Alphonse Laveran)因发现疟原虫在致病中的作用获诺贝尔生理学或医学奖。 1908年，德国科学家埃尔利希(Paul Ehrlich)因发明“606”、俄国科学家梅奇尼科夫(Hya Mechaikov)因对免疫性的研究而共同获得诺贝尔生理学或医学奖。 1909年，瑞士科学家柯赫尔(Theodor Kocher)因对甲状腺生理、病理及外科手术的研究获诺贝尔生理学或医学奖。 1910年，俄国科学家科塞尔（Albrecht Kossel）因研究细胞化学蛋白质及核质获诺贝尔生理学或医学奖。 1911年，瑞典科学家古尔斯特兰(Allvar gullstrand)因研究眼的屈光学获诺贝尔生理学或医学奖。 1912年，法国医生卡雷尔(Alexis Carrel)因血管缝合和器官移植获诺贝尔生理学或医学奖。 1913年，法国科学家里歇特(Charles Richet)因对过敏性的研究获诺贝尔生理学或医学奖。 1914年，奥地利科学家巴拉尼(Robert barany)因前庭器官方面的研究获诺贝尔生理学或医学奖。 1915年，德国科学家威尔泰特(Richard Willstatter)因对叶绿素化学结构的研究获诺贝尔化学奖。 1916年，1917年，1918年，（无）1919年，比利时科学家博尔德(Jules Bordet)因发现免疫力，建立新的免疫学诊断法获诺贝尔生理学或医学奖。 1920年，丹麦科学家克罗格(August Krogh)因发现毛细血管的调节机理获诺贝尔生理学或医学奖。 1921年，（无） 1922年，英国科学家希尔(Archibald 因发现肌肉生热，德国科学家迈尔霍夫(Otto Meyerhof)因研究肌肉中氧的消耗和乳酸代谢而共同获得诺贝尔生理学或医学奖。1923年，加拿大科学家班廷(Frederick 、英国科学家麦克劳德(John Macleod)因发现胰岛素而共同获得诺贝尔生理学或医学奖。 1924年，荷兰科学家埃因托芬(Willem Einthoven)因发现心电图机制获诺贝尔生理学或医学奖。 1925年，（无） 1926年，丹麦医生菲比格(Johannes Fibiger)因对癌症的研究获诺贝尔生理学或医学奖。 1927年，德国科学家维兰德(Heinrich Wieland)因发现胆酸及其化学结构获诺贝尔化学奖。 奥地利医生尧雷格(Julius Wagner-Jauregg)因研究精神病学、治疗麻痹性痴呆获诺贝尔生理学或医学奖。 1928年，德国科学家温道斯(Adolf Windaus)因研究丙醇及其维生素的关系获诺贝尔化学奖。 法国科学家尼科尔因对斑疹伤寒的研究获诺贝尔生理学或医学奖。 1929年，英国科学家哈登(Arthur Harden)因有关糖的发酵和酶在发酵中作用研究、瑞典科学家奥伊勒歇尔平(Hans Yon Euler-Chelpin)因有关糖的发酵和酶在发酵中作用而共同获得诺贝尔化学奖。 荷兰科学家艾克曼(Christiaan Eijkman)因发现防治脚气病的维生素B1、英国科学家霍普金斯(Sir Frederick Hopkins)因发现促进生命生长的维生素而共同获得诺贝尔生理学或医学奖。 1930年，德国科学家费歇尔(Hans Fischer)因研究血红素和叶绿素，合成血红素获诺贝尔化学奖。 美国科学家兰斯坦纳(Karl Landsteiner)因研究人体血型分类、并发现四种主要血型获诺贝尔生理学或医学奖。 1931年，德国科学家瓦尔堡(Otto Warburg)因发现呼吸酶的性质及作用获诺贝尔生理学或医学奖。 1932年，英国科学家艾德里安(Edgar Adrian)因发现神经元的功能、英国科学家谢

历届诺贝尔化学奖得主(1901-2014)

历届诺贝尔化学奖得主 (1901-2014) 年份 获奖者 国籍 获奖原因 1901年 雅各布斯·亨里克斯·范托夫 荷兰 “发现了化学动力学法则和溶液渗透压” 1902年 赫尔曼·费歇尔 德国 “在糖类和嘌呤合成中的工作” 1903年 斯凡特·奥古斯特·阿伦尼乌斯 瑞典 “提出了电离理论” 1904年 威廉·拉姆齐爵士 英国 “发现了空气中的惰性气体元素并确定了它们在元素周期表里的位置” 1905年 阿道夫·冯·拜尔 德国 “对有机染料以及氢化芳香族化合物的研究促进了有机化学与化学工业的发展” 1906年 亨利·莫瓦桑 法国 “研究并分离了氟元素，并且使用了后来以他名字命名的电炉” 1907年 爱德华·比希纳 德国 “生物化学研究中的工作和发现无细胞发酵” 1908年 欧内斯特·卢瑟福 英国 “对元素的蜕变以及放射化学的研究” 1909年 威廉·奥斯特瓦尔德 德国 “对催化作用的研究工作和对化学平衡以及化学反应速率的基本原理的研究” 1910年 奥托·瓦拉赫 德国 “在脂环族化合物领域的开创性工作促进了有机化学和化学工业的发展的研究” 1911年 玛丽·居里 波兰 “发现了镭和钋元素，提纯镭并研究了这种引人注目的元素的性质及其化合物” 1912年 维克多·格林尼亚 法国 “发明了格氏试剂” 保罗·萨巴捷 法国 “发明了在细金属粉存在下的有机化合物的加氢法” 1913年 阿尔弗雷德·维尔纳 瑞士 “对分子内原子连接的研究，特别是在无机化学研究领域” 1914年 西奥多·威廉·理查兹 美国 “精确测定了大量化学元素的原子量” 1915年 里夏德·维尔施泰特 德国 “对植物色素的研究，特别是对叶绿素的研究” 1916年 未颁奖 1917年 未颁奖 1918年 弗里茨·哈伯 德国 “对从单质合成氨的研究” 1919年 未颁奖 1920年 瓦尔特·能斯特 德国 “对热化学的研究” 1921年 弗雷德里克·索迪 英国 “对人们了解放射性物质的化学性质上的贡献，以及对同位素的起源和性质的研究” 1922年 弗朗西斯·阿斯顿 英国 “使用质谱仪发现了大量非放射性元素的同位素，并且阐明了整数法则” 1923年 弗里茨·普雷格尔 奥地利 “创立了有机化合物的微量分析法” 1924年 未颁奖 1925年 里夏德·阿道夫·席格蒙迪 德国 “阐明了胶体溶液的异相性质，并创立了相关的分析法” 1926年 特奥多尔·斯韦德贝里 瑞典 “对分散系统的研究”

历届诺贝尔化学奖得主简介

历届诺贝尔化学奖得主简介(1901-2009) 自1901年诺贝尔奖首次颁奖起，至2006年为止，全世界有476人获得诺贝尔奖，其中诺贝尔物理奖得主有162人。在这476位诺贝尔奖得主中，有四位曾两次获奖。 其中，波兰裔法国女物理学家、化学家Marie Sklodowska Curie（玛丽?居礼）（即居礼夫人）获得1903年的诺贝尔物理奖与1911年诺贝尔化学奖 美国物理学家John Bardeen（约翰?巴丁）获得1956年与1972年的诺贝尔物理奖。 在所有得奖科学家中，有三对夫妻共同得奖。 法国物理学家Pierre Curie（皮耶?居礼）和Marie Sklodowska Curie （玛丽?居礼）夫妇获得1903年物理奖。 在所有得奖科学家中，包含有5对父子。共同得到1915年物理奖的是William Henry Bragg & William Lawrence Bragg(布拉格父子)；分别得到1906年物理奖和1937年物理奖的是Joseph John Thomoson & George Paget Thomson(汤姆逊父子)；分别得到1922年物理奖和1975年物理奖的是Niels Bohr & Aage Niles Bohr(波尔父子)；分别得到1924年物理奖和1981年物理奖的是Karl Manne Georg Siegbahn & Kai Manne Borje Siegbahn(赛格巴恩父子)。 在所有得奖科学家中，有10位女性科学家。其中得到物理奖的是1903年得奖的Marie Sklodowska Curie(玛丽?居礼)与1963年得奖的

2002年诺贝尔化学奖

库尔特·维特里希(1938-) 所有生物都含有包括DNA和蛋白质在内的生物大分子，“看清”它们的真面目曾经是科学家的梦想。如今这一梦想已成为现实。2002年诺贝尔化学奖表彰的就是这一领域的两项成果。 这两项成果一项是美国科学家约翰·芬恩与日本科学家田中耕一“发明了对生物大分子的质谱分析法”，他们两人将共享2002年诺贝尔化学奖一半的奖金；另一项是瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”，他将获得2002年诺贝尔化学奖一半的奖金。 质谱分析法是化学领域中非常重要的一种分析方法。它通过测定分子质量和相应的离子电荷实现对样品中分子的分析。19世纪末科学家已经奠定了这种方法的基础，1912年科学家第一次利用它获得对分子的分析结果。在质谱分析领域，已经出现了几项诺贝尔奖成果，其中包括氢同位素氘的发现(1934年诺贝尔化学奖成果)和碳60的发现(1996年诺贝尔化学奖成果)。不过，最初科学家只能将它用于分析小分子和中型分子，由于生物大分子比水这样的小分子大成千上万倍，因而将这种方法应用于生物大分子难度很大。 尽管相对而言生物大分子很大，但它们在我们看来是非常小的，比如人体内运送氧气的血红蛋白仅有千亿亿分之一克，怎么测定单个生物大分子的质量呢？科学家在传统的质谱分析法基础上发明了一种新方法：首先将成团的生物大分子拆成单个的生物大分子，并将其电离，使之悬浮在真空中，然后让它们在电场的作用下运动。不同质量的分子通过指定距离的时间不同，质量小的分子速度快些，质量大的分子速度慢些，通过测量不同分子通过指定距离的时间，就可计算出分子的质量。 这种方法的难点在于生物大分子比较脆弱，在拆分和电离成团的生物大分子过程中它们的结构和成分很容易被破坏。为了打掉这只“拦路虎”，美国科学家约翰·芬恩与日本科学家田中耕一发明了殊途同归的两种方法。约翰·芬恩对成团的生物大分子施加强电场，田中耕一则用激光轰击成团的生物大分子。这两种方法都成功地使生物大分子相互完整地分离，同时也被电离。它们的发明奠定了科学家对生物大分子进行进一步分析的基础。 如果说第一项成果解决了“看清”生物大分子“是谁”的问题，那么第二项成果则解决了“看清”生物大分子“是什么样子”的问题。 第二项成果涉及核磁共振技术。科学家在1945年发现磁场中的原子核会吸收一定频率的电磁波，这就是核磁共振现象。由于不同的原子核吸收不同的电磁波，因而通过测定和分析受测物质对电磁波的吸收情况就可以判定它含有哪种原子，原子之间的距离多大，并据此分析出它的三维结构。这种技术已经广泛地应用到医学诊断领域。 不过，最初科学家只能将这种方法用于分析小分子的结构，因为生物大分子非常复杂，分析起来难度很大。瑞士科学家库尔特·维特里希发明了一种新方法，这种方法的原理可以用测绘房屋的结构来比喻：我们首先选定一座房屋的所有拐角作为测量对象，然后测量所有相邻拐角间的距离和方位，据此就可以推知房屋的结构。维特里希选择生物大分子中的质子(氢原子核)作为测量对象，连续测定所有相邻的两个质子之间的距离和方位，这些数据经计算机处理后就可形成生物大分子的三维结构图。 这种方法的优点是可对溶液中的蛋白质进行分析，进而可对活细胞中的蛋白质进行分析，能获得“活”蛋白质的结构，其意义非常重大。1985年，科学家利用这种方法第一次绘制出蛋白质的结构。目前，科学家已经利用这一方法绘制出15-20%的已知蛋白质的结构。 最近两年来，人类基因组图谱、水稻基因组草图以及其他一些生物基因组图谱破译成功后，生命科学和生物技术进入后基因组时代。这一时代的重点课题是破译基因的功能，破译蛋白质的结构和功能，破译基因怎样控制合成蛋白质，蛋白质又是怎样发挥生理作用等。在这些课题中，判定生物大分子的身份，“看清”