透视2005诺贝尔化学奖

　　- 前进一大步统技

　　“获得新发现的感觉比听到获奖消息要更好一些。”10月5日得知自己获得本年度诺贝尔化学奖的消息后，74岁 的法国人伊夫·肖万平静地说：“我不过是开辟了一条道路，是美国同行们的不懈工作才使我获得了这一奖项。”伊夫·肖万 目前是法国石油研究所的荣誉所长。

　　肖万所提到的美国同行是麻省理工学院的理查德·施罗克和加州理工学院的罗伯特·格拉布，他们也一并获得2005 年诺贝尔化学奖。

　　原子之间的联系称为键，一个碳原子可以通过单键、双键或三键方式与其他原子连接。有着碳-碳双键的链状有机分 子称为烯烃。在烯烃分子里，两个碳原子就像双人舞的舞伴一样，拉着双手在跳舞。

　　烯烃复分解反应的英文metathesis意思是“换位反应”。今年诺贝尔化学奖的三位得主，获奖原因就是他 们弄清了如何指挥烯烃分子“交换舞伴”：让烯烃里的碳-碳双键被拆散、重组，形成新分子，就好像跳舞时两对舞者相互交 换舞伴。

　　早在20世纪50年代，人们就首次发现，在金属化合物的催化作用下会发生烯烃复分解反应。但当时没有人知道这 类金属催化剂的分子结构，也不知道它是怎样起作用的。

　　人们就此提出了许多假说，但真正的突破发生在1970年。这一年，法国科学家伊夫·肖万和他的学生发表了一篇 论文，提出烯烃复分解反应中的催化剂应当是金属卡宾，并详细解释了催化剂担当中间人、帮助烯烃分子“交换舞伴”的过程 。

　　金属卡宾是指一类有机分子，其中有一个碳原子与一个金属原子以双键连接，它们也可以看作一对拉着双手的舞伴。 在与烯烃分子相遇后，两对舞伴会暂时组合起来，手拉手跳起四人舞蹈。随后它们“交换舞伴”，组合成两个新分子，其中一 个是新的烯烃分子，另一个是金属原子和它的新舞伴。后者会继续寻找下一个烯烃分子，再次“交换舞伴”。

　　这一理论提出后，越来越多的化学家意识到，烯烃复分解在有机合成方面有着巨大的应用前景，但这对催化剂的要求 也很高。到底含有什么金属元素的卡宾化合物最理想呢？在开发实用的催化剂方面，做出最大贡献的是美国科学家罗伯特·格 拉布和理查德·施罗克。

　　“他们的成果得奖，是化学界认为理所当然的事情。这不仅是因为他们的科研成果本身非常重要，更重要的是这一成 果在生产生活领域有着极其广泛的实际应用，他们的成果推动了有机化学和高分子化学的发展，每天都惠及人类。”中国科学 院戴立信院士说。

　　诺贝尔奖评委会认为，几位科学家的获奖成果“是朝着‘绿色化学’方向前进的一大步”。

　　戴立信解释说，这主要是因为应用该成果一方面提高了

　　“绿色化学”的一个巨大进步，是基础科学造福于人类、社会和环境的良证，对于制药、生物技术和食品生产领域都 有着十分重要的意义，可以用以制造更廉价、清洁的化学物质和药物，如可抗高压和高温的各种新式塑料、燃料添加物、杀虫 剂、肥料甚至诱捕和驱赶蚊虫的合成分泌物等，极大地推动和促进了化学工业，尤其是制药业和塑料工业的发展。

　　“那是创造新的事物，也是把旧的事物做得更好。”美国化学学会绿色化学研究所的主任阿纳斯塔斯说，这个奖是“ 对世界上从事绿色化学研究的最杰出的科学家的认可”。(沈亦文对此文亦有贡献)

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