主题：【原创】化学炸药奖给了钯催化的碳碳键耦合反应 -- 兰凯
家园 【原创】化学炸药奖给了钯催化的碳碳键耦合反应 科技版做化学的牛人很多，爱莲版主招呼了半天化学奖了，都还没有大牛响应。俺当年研究生头两年做的就是钯的催化的课题，就在这里先抛一个砖头，希望能够招出很多珠玉来。
下午听广播，话说今天普渡大学为Negishi教授获得诺贝尔奖召开新闻发布会，一个小时的新闻会居然没有一个记者提有关钯化学的问题，可见这次的化学奖题目公众理解起来有点困难。我就尽量写得通俗易懂一些，争取达到穿越教授写的黄碟和brown bags的水平。
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昨天，瑞典皇家科学院宣布，今年的诺贝尔化学奖将授予三位在钯催化的碳碳键耦合反应领域做出突出贡献的科学家，他们是美国科学家理查德赫克（Richard Heck）、日本科学家根岸英一（Ei-ichi Negishi）和铃木章（Akira Suzuki）。皇家科学院在致辞中说，他们的研究成果被广泛应用在制药、电子工业和先进材料等领域，帮助人类合成复杂的有机分子，实现了一系列革命性创新突破。
对于大众来说瑞典科学院的这个解说有一点空泛，然而对于广大的有机化学界尤其是金属有机化学界的同仁来说，钯催化的碳碳键耦合反应领域出一个诺贝尔奖是很多年来大家期待已久的一个选择。
先来说说什么是碳碳键耦合。我们知道，有机分子的骨架是很多碳碳键。现代的有机合成化学就是以小分子为基础合成出各种复杂的大分子，这些复杂的有机分子可以用做新药物，新材料等用途。而这些复杂大分子的合成，就需要形成很多的新的碳碳键，这样就能够从易得的小分子搭建出复杂分子来。这个生成新的碳碳键的过程就叫做碳碳键耦合反应。在传统的有机化学里能够生成新的碳碳键的反应非常有限，二十世纪金属有机化学的高速发展，为有机合成化学提供了很多新的生成碳碳键的反应。尤其是从上世纪六十年代末开始的钯催化的碳碳键耦合反应的发展，极大的丰富了有机合成化学的工具箱，使得很多以前想不到的合成路径成为可能， 于是它“帮助人类合成复杂的有机分子，实现了一系列革命性创新突破”。这就是为什么钯催化的碳碳键耦合反应领域能够获得诺贝尔奖的原因了。
至于为什么钯有这么突出的催化碳碳键形成的能力，我们可以这样理解，钯催化剂就好比是一个非常合适的工作台，当两个合适的小分子被放到这个工作台上来了以后，它就当当当当一阵敲打，一个新的碳碳键就生成了，两个小分子就这样通过这个碳碳键被连成了一个新的大分子。
今年这三位化学家的获奖，也是众望所归的。美国特拉华大学的退休教授理查德赫克（Richard Heck）可以说是钯催化的碳碳键耦合反应领域的先锋。上世纪六十年代末发现的以他的名字命名的赫克反应，是第一个成功的钯催化的碳碳键耦合反应。他的这个反应的第一篇论文发表于1968年（JACS, 1968, 5518-5526)，到现在已经42年了，当时他还在特拉华州的HERCULES公司工作。刚刚查了一下他的论文，发现他1968年在化学的顶尖期刊JACS上发表了9篇文章，还都是唯一的署名作者。这就是牛人的水平！
现年80岁的铃木章是日本北海道大学名誉教授，他发现了以他的名字命名的铃木耦合反应。这个反应是以硼取代的底物为起始反应物，是被最广泛应用的钯催化的碳碳键耦合反应之一。目前在美国普渡大学化学系任教授的日本科学家根岸英一（Ei-ichi Negishi）则在碳碳键耦合反应领域有着广泛的贡献，除了发现以他名字命名的根岸反应之外，他还在钯和其他过渡金属催化的各种不对称耦合反应上有杰出的贡献。他们的获奖可谓是多年来水到渠成的事情。俺曾经在1999年参加过一个根岸英一教授主讲的短期课程，在讲到金属有机化学的历史的时候，根岸教授就开玩笑地说过：“我是Brown教授的学生，所以我应该获得诺贝尔奖。”H.C. Brown教授是1969年的炸药奖得主, 根岸英一和铃木章都曾经是Brown教授的学生。（ 终于提到Brown了。
）值得注意的是，二十一世纪的头十年里金属有机化学已经出了3个诺贝尔奖了。他们分别是2001年的不对称催化反应，2005年的烯交换反应（metathesis reaction）, 和今年的钯催化的碳碳键耦合反应。可见金属有机化学在发展了一百多年后仍然是一门有着广泛应用和活力的重要的化学分支。让我们猜测下一次的金属有机化学获得诺贝尔奖会花落谁家。
家园 07年获奖做多相催化的Ertl也算一个吧 家园 兰凯兄的介绍很精练，也很科普 不过呢，对一般读者，还是没达到穿越教授的黄碟的水平。
其实呢，这次的化学奖跟生物奖还是有共同点的。生物奖是粗暴专制包办的结合，而化学奖的几个就文明多了，做红娘、月下老人或媒婆，帮忙替张生们和崔莺莺们牵线拉桥的干活。成不成具体就体现在红娘/媒婆的水平了，找什么样的红娘/媒婆，那可是很有讲究的。
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检讨一下，是不是太俗了一点。其实，做有机合成研究的人眼里，这些工作是非常美妙的事。成人之美，哦，不对，成分子之美，那当然善莫大焉。
这次化学奖以其应用价值应该是没有什么争议的。这些反应对于从事合成研究的人来讲，是太有用了。其中，HECK的贡献更大一些，原创性比较高。日本人在催化方面做得很出色，这跟他们的性格有很大关系，善于精雕细琢，追求完美。从研究的原创性程度的角度讲，日本人比米国、欧洲人还要差一些。催化领域日本人的做法一般是一个教授，带一两个副教授。教授、副教授基本是从西方国家名老板手下留学归来的博士或博士后（他们很多是带着钱去的），他们一般对米国等西方国家的研究工作跟得很紧，经常参加国际会议，交流跟踪最新动态。然后回来申请基金。底下招一帮子硕士、博士、博士后，根据反应和中心离子，试不同的配体、辅助试剂、溶剂、底物、反应条件，白天黑夜地干，找出其中最有希望的，接茬优化。优化出来后，再应用到各种分子的合成上，包括天然产物的全合成上，其间，还可能要进一步优化条件。容易吗？看起来很容易，做起来并不简单。需要大量时间、知识的积累，需要大量MONEY，也需要对失败有强大的忍耐能力。做有机合成的是最累的，既要积累大量知识，动很多脑筋，又要有极强的动手能力和分析能力，还要有一些审美能力和天赋----合成是艺术。不过，日本人能干的，中国人也能干，干得会更好。中国人总体上比日本人更有整体观，想法更有创造性，也不乏踏实肯干的作风。欠缺的，主要是良好的学术氛围。其实，重要的不仅仅是项目，更重要的是培养人才。要出大师，没有一个让人安心专研的环境是不行的。改善科研条件和待遇，不光是对成了名的学者，更重要的是那些学生和助手，他们才是未来的希望。现在的那些基金，对人这方面考虑太少了。
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狗尾续貂，兰凯兄见笑了。希望某些方面能向穿越教授靠拢一点。
元宝推荐：爱莲, 版面翰林推：游识猷, 通宝推：寥天一孤雁,兰凯,海天,家园 谢我吧“作者获得通宝一枚” 家园 又看了一遍 非常同意老兄后面的论述。
要出大师，没有一个让人安心专研的环境是不行的。改善科研条件和待遇，不光是对成了名的学者，更重要的是那些学生和助手，他们才是未来的希望。一个让人安心钻研的环境是最重要的。除了成名的学者，普通的学者和学生也同样重要。不应该只照顾所谓的“领军型人才”或者“帅才”。
家园 记得饶毅和一公说过类似的话 英雄所见略同。
家园 多谢老兄补充 还是老兄的媒婆说法更通俗形象一些。我的工作台的比喻对专业人士来说是很直观，但是对于非专业人士来说也许还是不好想象。
确实日本人在催化方面做得很出色，光钯催化的反应就有很多日本人的人名反应。这一次的俩人是其中的代表。也许以后还会有。
家园 平淡 太专业，看不大懂。凯兄，有没有啥八卦猛料的介绍介绍
家园 这个课题确实很陌生 我老板对此有个评价：It's perfect for physicist, to scare them away.
家园 催化这东西没有什么戏剧性可讲，反复用不同的材料试就是了 我一直觉得没什么技术含量,不需要什么天才。中国可以安排人在这方面工作。只要试的足够广泛，就一定能试出来合适的催化剂。只要足够多时间人力试验广泛的材料，火到猪头烂。
胡说几句以刺激下文。