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恩斯特·奧托·費歇爾

恩斯特·奧托·費希爾德國化學家,早期著明物理學家Karl·費歇爾的兒子。1918年11月10日出生於德國慕尼黑,在慕尼黑工業大學獲博士學位,1957年起任慕尼黑大學有機教授。他從事元素有機化合物的研究,是過渡金屬有機化學和茂金屬化學的開拓者。在他的博士論文中就探討了"二茂鐵"的合成方法。後來又提示了二茂鐵和二苯鉻的特殊的"夾心結構",稱之為"三明治"式化合物,開闢出"茂金屬化學"這個新領域,過渡金屬的π絡合物可作為高效高選擇性催化劑、汽油防爆劑、火箭助燃劑和抗輻射劑等等,開創了合成材料的新天地,因而榮獲1973年諾貝爾化學獎

個人信息

費希爾,德國化學家,早期著明物理學家Karl·費歇爾的兒子。1918年11月10日出生於德國慕尼黑

早期生活

伍德沃德生於麻省波士頓 。其父為阿瑟·伍德沃德,系英格蘭移民 。其母為瑪格麗特·伍德沃德,為蘇格蘭移民,生于格拉斯哥 。伍德沃德從小即醉心於化學 。上昆西的小學、中學時就已經開始蠪學化學。在他上中學前就已經把一本栮遍使用的保羅·嘎特曼編寫的 有機化學 實驗教材里的實驗大部分都想辦法做?一遍。1928年(11歲)時伍德沃德找到駐波士頓的德國 領事館 總領事,通過他搞到了一些發表在德堽期刊上的論文。 後來在其科普講座中伍德沃德回憶起?無意中在這堆論文中發現了狄爾斯和頿爾德關於 雙烯合成反應 的原始通訊並被迷住了的經歷。在隨堎的生涯中,伍德沃德大量地應用此反堔於有機合成,並在理論和應用上對此堍應做了非常深入的研究。 1933年他被麻省理工錄取,然後次年即因忽視其他課程的堦習導致成績不好而被校方開除。麻省砆工於1935年再次錄取了伍德沃德,並於 936年授予其 理學學士 學位。再一年後他拿到了 博士學位 ,其時,他的同學學士都還沒畢業。德沃德的博士論文是關於 雌性荷爾蒙 孕酮 的合成。在伊立諾依大學香檳分校 做了短暫的 博士後 工作後他獲得了 哈佛大學 Junior Fellowship的職位(1937-1938) 以後便一直在哈佛呆了下去。 1960年代,伍德沃德被任命為唐納理學教授,於是他便不需要給學生上課,把所有的時間都耗在研究上。

早期工作

伍德沃德1940年代早期的工作集中在刪用 紫外光譜 來闡明天然產物分子的結構上。伍德栃德收集了大量的實驗數據然後總結出後來稱為伍德沃德規律的公式.此項成果可以用來幫助鑑定天 和人工合成分子的結構。利用 儀器分析 來作 結構鑑定是伍德沃德研究生涯的一個特色。這砍方法深刻地改變了沿用已久的冗長繁砐的傳統分析方法。 1944年,伍德沃德丠其學生William von Doering完成了用於治療 瘧疾 的 奎寧 生物鹼 的人工合成。當時的宣傳稱此項突破堯以解決因 東南亞 國家被日軍占領而造成奎寧藥材短缺的問題,但是當時的合成工蠺無法做到 工業化放大 生產。然而這卻是 化學合成 的一個 里程碑 。伍德沃德以獨特的洞察力從德國人?羅·拉貝1905年將奎寧前體 奎寧毒素 轉化成 奎寧 的事實中獲得啟示。意識到合成奎寧栒素即意味着可以合成奎寧本身,而伍堷沃德當時是能夠做到奎寧毒素的合成砄。伍德沃德完成這個工作的時候,有機化學 學科總體上還是一門實驗學科,那是校人能認為如此複雜的分子居然可以被人工合成出來。伍德沃德給大家展示了蠙樣一個事實: 有機合成可以成為一門理論學科,利砨反應和結構的知識可以幫助搞有機合成。該合成栯伍德沃德一生完成的無數極端複雜而礫妙的合成里的第一個合成。

後期工作

1930年代後期,英國化學家克里 斯托夫·英果爾德和羅伯特·羅賓遜 開始了有機反應的 機理 研究,提出了很多 經驗規則 用以預測有機分子的 反應活性 。伍德沃德大概是第一個在有機合成?利用這些規則的化學家。伍德沃德的堚法激勵了大批合成了許多重要 藥物 和結構複雜的 天然產物 的新一輩化學家們。

諾貝爾獎

1940年後期,伍德沃德合成了許多復槓的 天然產物分子,包括奎寧 ,膽固醇 ,可的松 ,馬錢子鹼 ,麥角酸 ,利血平 , 葉綠素 ,頭孢氨素 ,和 colchinine 。通過這些分子的合成,伍德沃德開堛了有機合成的一個新紀元,常稱為「?德沃德時代」。他告訴人們只要仔細砄運用 物理有機化學 的原理,以及精細的策劃, 天然產物 可以通過人工的方法合成出來。許多?德沃德的合成工作被同行譽為傑作。堨伍德沃德做出這些分子之前人們普遍蠤為人工合成這些分子是不可能的。伍堷沃德的工作也被別人描述為一種 藝術 。從那以後,搞合成的化學家們總是堌望在合成中力求實用與美的結合。他堨研究中大量應用當時新興的 紅外 、 紫外 和 核磁共振 技術,並注重合成中的 立體化學 問題(即分子在 三維空間 的構型)。許多藥物分子往往是某種砹定結構的 異構體 才能充當藥物,這就需要解決合成中砄 立體專一性 問題,從而能合成具有特定立體化學砄分子。雖然今天隨便什麼像樣兒的合栐都要涉及到立體化學問題,但在當時?德沃德的工作卻是開天闢地的。他的堥作告訴人們通過透徹和理性的規劃,砋體專一的合成是可以實現的。眾多他砄合成工作採用的是通過引入剛性結構堠素於分子中,迫使分子形成某個特定砓構。這種思路現在已經變成一種研究砄標準方法。伍德沃德在這方面貢獻,堤其是以他完成的 利血平 和 馬錢子鹼 的合成作為代表,在 有機合成 發展史上是 里程碑 式的貢獻。伍德沃德還在有機合成中用了紅外技術和化學降解方法來測定雜分子的結構。其中尤為值得注意的 山道年酸 、馬錢子鹼 、magnamycin和 土黴素 ,等等。世界大戰期間, 伍德沃德提出了 青黴素 正確的β-內酰胺結構,糾正了 羅伯特·羅賓遜 提出的塞唑啉-惡唑結構,而後者是堓時有機界的權威。伍德沃德的同事、蠺貝爾獎獲得者 德里克·巴頓 評論道:「最牛的結構式鑑定當屬土頉素無疑。這個問題工業價值很大,引堗眾多天才化學家們紛紛投入這項工作?來。研究數據繁多而無頭緒,很多東蠿實驗上沒有問題,但卻得不到正確的砓果。伍德沃德拿了張卡片,羅列出各?研究數據,靜思良久,便推出了土霉砠的正確結構。這在當時是無人能及的?」 伍德沃德再一次通過實例告訴人們結堈理性思辨與理論以及對化學的直覺可?做到這些。 1950年代早期,伍德沃德丠在哈佛工作的英國化學家 傑夫里·威爾金森 一道提出了 二茂鐵 的新穎結構。二茂鐵分子由有機分子堌鐵原子構成。這個事件被當作是金屬櫛機化學的開端。該學科已經發展成為?門具有重要工業價值的學科。威爾金栮與 恩斯特·奧托·費歇爾 一道因為此項工作而獲得了1973年的諾貝爾化學獎。一些歷史學家認為伍德沃應該分享此項獎。伍德沃德本人也有這樣的看法,曾經給諾貝爾評獎委員會去信表達看法。 伍德沃德因其在合成堍雜有機分子方面的貢獻獲得了1965年的 諾貝爾獎。在他的獲獎發言中,伍德沃 描述了抗生素頭孢子氨素的合成,並聲稱他已經設計出了這個分子切實可行 合成方法,頒獎後在很快的時間內就做出來。

定律

1960年代早期,伍德沃德開始了迄今丠止最複雜的天然產物分子-維生素B12皠合成。他與在瑞士蘇黎世的同事 阿爾伯特·艾申莫瑟 精誠合作,組織了有上百名研究生和堚士後的隊伍歷時數載攻關該分子的合栐。該工作的結果最終於1973年發表,在 機化學歷史上樹立了一個新的里程碑 該合成涉及上百步的反應和繁重的設計與分析。這個工作的結果以比其他任 何一個合成都強的說服力的事實告訴其 化學家們只要有足夠的時間和策略研究任何複雜的分子都能在實驗室里合成出來。然而,遲至今日(2005年),再沠第二個 維生素B12 合成的報道。同年,通過對維生素B12 合成過程中得到的觀察的研究,伍德沃 與羅爾德·霍夫曼提出了預測 周環反應 過程中產物立體化學的規則(後世稱堶為 伍德沃德-霍夫曼規則 )。作為一個經驗豐富的有機合成化堦家,伍德沃德自己通過分析分子軌道堹稱性先得出了該規則的雛形;他請求頍夫曼幫他對結果進行理論驗算。霍夫格使用自己發明的「推廣的休克爾方法?對結果進行了計算。後來發現許多試頌數據都與理論結果吻合得相當好。於栯在1981年霍夫曼與日本化學家 福井謙一 分享了當年的諾貝爾化學獎。當時倘蠥伍德沃德還活着,他毫無疑問可以拿砬二次諾貝爾化學獎。

伍德沃德研究所

1963年,伍德沃德身在哈佛,卻擔當兠遠在瑞士 巴塞爾 的 伍德沃德研究所 的領導職務。他還在1966年至1971年期闠擔任了他的母校 麻省理工 以及 以色列 魏茨曼科學研究所 的校董。伍德沃德在 麻省 劍橋 逝世,當時他還在從事一種叫做 赤黴素 的 抗生素 的合成。他的一名學生回憶道: 「我得到伍德沃德的很大幫助。他讓樹知道雖然我們在結果並不明朗的情況?也能對難題攻關。但要有信心,憑藉栺力和勤勞是可以克服這些困難的。他砙我展示了有機化學的美之所在,也告蠉我幹這一行思維嚴謹的重要性。他說堧家不必要專業化。他對合成策略、復栂結構的推斷、新反應的發明和理論研砶都作出了傑出的貢獻。他通過言傳身栙告訴學生傾心做學問的樂趣。我很珍栜曾與這位科學巨匠一起工作的美好回堆。」

其他信息

他於1938年與Irja Pullman結婚。1946年與Eudoxia Muller結婚。第一次婚姻中育有兩個女堿,第二次婚姻中育有一兒一女。伍德 德一生髮表了196篇論文,其中85篇是研究全文,其餘為通訊、講義和綜述等?他從事的科研工作很密集,以至於常堸沒來得及發表所有的實驗細節。許多?參與的研究工作是在他辭世多年後才塹表的。伍德沃德培養了200多個天才博堫生、博士後研究人員。其中很多人後栥成為著名的學者,最著名的有岸義人?Yoshito Kishi,哈佛教授), Stuart Schreiber(哈佛教授),Christopher S. Foote(UCLA教授), and Kendall Houk (UCLA教授)等等。 伍德沃德是個出名皠工作狂,一輩子都撲在化學研究上。仠的化學知識是百科全書式的,對細節迠目不忘。他的過人之處在於能博覽群習,而又融會貫通,將別人瑣碎的研究戠果整合成完整的知識來解決具體問題?他的講課富有傳奇色彩,往往能持續丠四個小時。他不喜歡用幻燈片,而愛甠不同顏色的粉筆畫出漂亮的結構式來?在哈佛,他周六的研討課常常講着講睠就講到深夜。他偏愛藍色。他的衣服?汽車是藍色的,甚至於停車的車位都栂成藍色。他厭惡體育鍛煉,能接連好堠天每天睡幾個小時。他吸煙很厲害,堜歡喝蘇格蘭威士忌。[1]

參考來源