人物生平
成長(zhǎng)經(jīng)歷
Robert Burns Woodward 1917一1979
伍德沃德1917年4月10日生于美國(guó)馬薩諸塞州的波士頓。從小喜讀書,善思考,學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異。1933年夏,只有16歲的伍德沃德就以優(yōu)異的成績(jī),考入美國(guó)的著名大學(xué)麻省理工學(xué)院。在全班學(xué)生中,他是年齡最小的一個(gè),素有“神童”之稱,學(xué)校為了培養(yǎng)他,為他一人單獨(dú)安排了許多課程。他聰穎過人,只用了3年時(shí)間就學(xué)完了大學(xué)的全部課程,并以出色的成績(jī)獲得了學(xué)士學(xué)位。
伍德沃德獲學(xué)士學(xué)位后,直接攻取博士學(xué)位,只用了一年的時(shí)間,學(xué)完了博士生的所有課程,通過論文答辯獲博士學(xué)位。從學(xué)士到博士,普通人往往需要6年左右的時(shí)間,而伍德沃德只用了一年,這在他同齡人中是最快的。獲博士學(xué)位以后,伍德沃德在哈佛大學(xué)執(zhí)教,1950年被聘為教授。他教學(xué)極為嚴(yán)謹(jǐn),且有很強(qiáng)的吸引力,特別重視化學(xué)演示實(shí)驗(yàn),著重訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技巧,他培養(yǎng)的學(xué)生,許多人成了化學(xué)界的知名人士,其中包括獲得1981年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的波蘭裔美國(guó)化學(xué)家霍夫曼(R.Hoffmann)。伍德沃德在化學(xué)上的出色成就,使他名揚(yáng)全球。1963年,瑞士人集資,辦了一所化學(xué)研究所,此研究所就以伍德沃德的名字命名,并聘請(qǐng)他擔(dān)任了第一任所長(zhǎng)。
職業(yè)生涯
伍德沃德是本世紀(jì)在有機(jī)合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論上,取得劃時(shí)代成果的罕見的有機(jī)化學(xué)家,他以極其精巧的技術(shù),合成了膽甾醇、皮質(zhì)酮、馬錢子堿、利血平、葉綠素等多種復(fù)雜有機(jī)化合物。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),他合成的各種極難合成的復(fù)雜有機(jī)化合物達(dá)24種以上,所以他被稱為“現(xiàn)代有機(jī)合成之父”。
伍德沃德還探明了金霉素、土霉素、河豚素等復(fù)雜有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與功能,探索了核酸與蛋白質(zhì)的合成問題、發(fā)現(xiàn)了以他的名字命名的伍德沃德有機(jī)反應(yīng)和伍德沃德有機(jī)試劑。他在有機(jī)化學(xué)合成、結(jié)構(gòu)分析、理論說明等多個(gè)領(lǐng)域都有獨(dú)到的見解和杰出的貢獻(xiàn),他還獨(dú)立地提出二茂鐵的夾心結(jié)構(gòu),這一結(jié)構(gòu)與英國(guó)化學(xué)家威爾金森(G.Wilkinscn)、菲舍爾(E.O.Fischer)的研究結(jié)果完全一致。
1965年,伍德沃德因在有機(jī)合成方面的杰出貢獻(xiàn)而榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)后,他并沒有因?yàn)楣Τ擅投V构ぷ。而是向著更艱巨復(fù)雜的化學(xué)合成方向前進(jìn)“。他組織了14個(gè)國(guó)家的110位化學(xué)家,協(xié)同攻關(guān),探索維生素B12的人工合成問題。在他以前,這種極為重要的藥物,只能從動(dòng)物的內(nèi)臟中經(jīng)人工提煉,所以價(jià)格極為昂貴,且供不應(yīng)求。
維生素B12,的結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,伍德沃德經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),它有181個(gè)原子,在空間呈魔氈狀分布,性質(zhì)極為脆弱,受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫的作用都會(huì)分解,這就給人工合成造成極大的困難。伍德沃德設(shè)計(jì)了一個(gè)拼接式合成方案,即先合成維生素B12的各個(gè)局部,然后再把它們對(duì)接起來。這種方法后來成了合成所有有機(jī)大分子普遍采用的方法。
合成維生素B12過程中,不僅存在一個(gè)創(chuàng)立新的合成技術(shù)的問題,還遇到一個(gè)傳統(tǒng)化學(xué)理論不能解釋的有機(jī)理論問題。為此,伍德沃德參照了日本化學(xué)家福井謙一提出的“前線軌道理論”,和他的學(xué)生兼助手霍夫曼一起,提出了分子軌道對(duì)稱守恒原理,這一理論用對(duì)稱性簡(jiǎn)單直觀地解釋了許多有機(jī)化學(xué)過程,如電環(huán)合反應(yīng)過程、環(huán)加成反應(yīng)過程、σ鍵遷移過程等。該原理指出,反應(yīng)物分子外層軌道對(duì)稱一致時(shí),反應(yīng)就易進(jìn)行,這叫“對(duì)稱性允許”反應(yīng)物分子外層軌道對(duì)稱性不一致時(shí),反應(yīng)就不易進(jìn)行,這叫“對(duì)稱性禁阻”。分子軌道理論的創(chuàng)立,使霍夫曼和福井謙一共同獲得了1981年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。因?yàn)楫?dāng)時(shí),伍德沃德已去世2年,而諾貝爾獎(jiǎng)又不授給已去世的科學(xué)家,所以學(xué)術(shù)界認(rèn)為,如果伍德沃德還健在的話,他必是獲獎(jiǎng)人之一,那樣,他將成為少數(shù)兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)金的科學(xué)家之一。
伍德沃德合成維生素B12時(shí),共做了近千個(gè)復(fù)雜的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn),歷時(shí)11年,終于在他謝世前幾年實(shí)現(xiàn)了,完成了復(fù)雜的維生素B12的合成工作。參加維生素B12之合成的化學(xué)家,除了霍夫曼以外,還有瑞士著名化學(xué)家埃申莫塞(A.Escheni11oser)等。
在有機(jī)合成過程中,伍德沃德以驚人的毅力夜以繼日地工作。例如在合成番木鱉堿、奎寧堿等復(fù)雜物質(zhì)時(shí),需要長(zhǎng)時(shí)間的守護(hù)和觀察、記錄,那時(shí),伍德沃德每天只睡4個(gè)小時(shí),其他時(shí)間均在實(shí)驗(yàn)室工作。
伍德沃德謙虛和善,不計(jì)名利,善于與人合作,一旦出了成果,發(fā)表論文時(shí),總喜歡把合作者的名字署在前邊,他自己有時(shí)干脆不署名,對(duì)他的這一高尚品質(zhì),學(xué)術(shù)界和他共過事的人都眾口稱贊。
伍德沃德對(duì)化學(xué)教育盡心竭力,他一生共培養(yǎng)研究生、進(jìn)修生500多人,他的學(xué)生已布滿世界各地。伍德沃德在總結(jié)他的工作時(shí)說:“之所以能取得一些成績(jī),是因?yàn)橛行液褪澜缟媳姸嗄芨捎譄嵝牡幕瘜W(xué)家合作。”
1979年7月8日,伍德沃德因積勞成疾,與世長(zhǎng)辭,終年62歲。他在辭世前還面對(duì)他的學(xué)生和助手,念念不忘許多需要進(jìn)一步研究的復(fù)雜有機(jī)物的合成工作,他逝世以后,人們經(jīng)常以各種方式悼念這位有機(jī)化學(xué)巨星。
諾貝爾獎(jiǎng)
1950年代早期,伍德沃德與在哈佛工作的英國(guó)化學(xué)家杰夫里·威爾金森一道提出了二茂鐵的新穎結(jié)構(gòu)。二茂鐵分子由有機(jī)分子和鐵原子構(gòu)成。這個(gè)事件被當(dāng)作是金屬有機(jī)化學(xué)的開端。該學(xué)科如今已發(fā)展成為一門具有重要工業(yè)價(jià)值的學(xué)科。威爾金森與恩斯特·奧托·費(fèi)歇爾一道因?yàn)榇隧?xiàng)工作而獲得了1973年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。一些歷史學(xué)家認(rèn)為伍德沃德應(yīng)該分享此項(xiàng)獎(jiǎng)。伍德沃德本人也有一樣的看法,曾經(jīng)給諾貝爾評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)寫信表達(dá)看法。
伍德沃德因其在合成復(fù)雜有機(jī)分子方面的貢獻(xiàn)獲得了1965年的諾貝爾獎(jiǎng)。在他的獲獎(jiǎng)發(fā)言中,伍德沃德描述了抗生素頭孢霉素的合成,并聲稱他已經(jīng)設(shè)計(jì)出了這個(gè)分子切實(shí)可行的合成方法,頒獎(jiǎng)后在很快的時(shí)間內(nèi)就可以做出來。
名言
(1)沒有通用的反應(yīng),所有反應(yīng)都必須逐個(gè)做才能確定結(jié)果。
(2)最好的反應(yīng)模型,是你的反應(yīng)底物的對(duì)映異構(gòu)體。
(3)合成....是一門藝術(shù)。
發(fā)明術(shù)語
(1)conrotation/disrotation 順旋/對(duì)旋
(2)macrolide 大環(huán)內(nèi)酯
(3)total synthesis 全合成
榮譽(yù)
由于伍德沃德的杰出貢獻(xiàn),他獲得了許多獎(jiǎng)勵(lì)、榮譽(yù)和榮譽(yù)學(xué)位。1953年他被當(dāng)選為美國(guó)科學(xué)院院士。是世界各國(guó)的各種院士。身兼各種公司的技術(shù)指導(dǎo),包括Polaroid、輝瑞、默克等等。
伍德沃德接受了二十多個(gè)榮譽(yù)學(xué)位,包括如下大學(xué)的榮譽(yù)博士學(xué)位:
Wesleyan University in 1945;
哈佛大學(xué) in 1957;
劍橋大學(xué) in 1964;
Brandeis University in 1965;
Israel Institute of Technology in Haifa in 1966;
University of Western Ontario in Canada in 1968;
University of Louvain in Belgium, 1970.