盤點(diǎn)以中國人命名的化學(xué)反應(yīng)
在大學(xué)《有機(jī)化學(xué)》課程中,學(xué)習(xí)還原反應(yīng)時(shí)一定會提到Wolff-Kishner-黃鳴龍還原反應(yīng),這是第一個(gè)以中國人命名的化學(xué)反應(yīng)。有機(jī)化學(xué)發(fā)展至今,已經(jīng)有成千上萬的各類化學(xué)反應(yīng)被發(fā)現(xiàn)。其中許多重要的化學(xué)反應(yīng)被冠以人名,以紀(jì)念首次發(fā)現(xiàn)或是對該反應(yīng)做出深入研究、取得突出成就的科學(xué)家,這也是給予化學(xué)家們最崇高的嘉獎和榮譽(yù)。
迄今為止,大概已有上千個(gè)人名反應(yīng)被報(bào)道,但為人們所熟知和使用的有300個(gè)左右。其中,以中國科學(xué)家命名的反應(yīng)卻不多見。下面小白就來為大家盤點(diǎn)一下以中國化學(xué)家命名的化學(xué)反應(yīng)。
Wolff-Kishner-黃鳴龍還原反應(yīng)
1946年,黃鳴龍?jiān)赪olff-Kishner反應(yīng)的基礎(chǔ)上發(fā)展了這個(gè)反應(yīng),因該反應(yīng)是第一個(gè)以中國人名字命名的有機(jī)反應(yīng)而為人熟知。這是一個(gè)有機(jī)還原反應(yīng),羰基化合物(醛或酮)在高沸點(diǎn)溶劑如一縮二乙二醇中與肼和氫氧化鉀一起加熱反應(yīng),羰基還原為亞甲基。該反應(yīng)經(jīng)黃鳴龍改進(jìn)在常壓下即可完成,反應(yīng)時(shí)先將反應(yīng)物與氫氧化鈉、肼和高沸點(diǎn)醇類的水溶液混合加熱生成腙后,將水和過量的肼蒸出,升溫回流數(shù)小時(shí)后完成。
雖然黃鳴龍對“Wolff-Kishner 還原反應(yīng)”只是改進(jìn),但改進(jìn)前的反應(yīng)條件苛刻:需要用封管、金屬鈉和價(jià)值昂貴的無水肼,同時(shí)極易引起副反應(yīng)。改進(jìn)后這一還原反應(yīng)變得操作簡單,原料價(jià)格降低,產(chǎn)率提高,能在工業(yè)上進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),因而在國際上被廣泛應(yīng)用。
但在國外很多人并不把該方法稱為“黃鳴龍還原”或?“Wolff-Kishner-黃鳴龍還原”,而還是叫做“Wolff-Kishner還原”。這是因?yàn)辄S鳴龍先生的方法說到底還是“改進(jìn)”,盡管這一改進(jìn)的意義重大,但改進(jìn)終究是改進(jìn)。這也說明了在化學(xué)研究中原創(chuàng)性工作的重要性。
陸熙炎環(huán)化反應(yīng)
陸熙炎是中國著名有機(jī)化學(xué)家,1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。該反應(yīng)是陸院士在1995年發(fā)展的一種環(huán)化反應(yīng),它是聯(lián)烯與烯烴在有機(jī)膦的催化下,通過[3+2]環(huán)化得到五元環(huán)化合物的反應(yīng)。
2006年,Gregory C. Fu教授發(fā)表在《Angew. Chem. Int. Ed.》的一項(xiàng)研究中使用了該反應(yīng),并提出叫做Lu's [3+2]環(huán)化反應(yīng)。但由于這個(gè)反應(yīng)使用較少,而且也基本沒有其他文獻(xiàn)直接稱之為Lu's [3+2] annulation,因此并不被廣泛認(rèn)同為人名反應(yīng)。
史一安不對稱環(huán)氧化
史一安,曾任中國科學(xué)院化學(xué)研究所化學(xué)生物學(xué)研究中心主任、中國科學(xué)院分子識別與功能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中國科學(xué)院化學(xué)研究所學(xué)術(shù)委員會副主任。史一安教授在Chem. Rev., Acc. Chem. Res., PNAS, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等重要期刊上發(fā)表論文100多篇,被引用5000余次,獲得多項(xiàng)重要學(xué)術(shù)獎勵和榮譽(yù)。
1996年,史一安教授發(fā)展了以果糖衍生的手性酮為催化劑,過一硫酸鉀(Oxone)或雙氧水為氧化劑的不對稱環(huán)氧化反應(yīng),其適用范圍非常廣,對于反式二取代和三取代烯烴均可獲得優(yōu)秀的反應(yīng)活性和立體選擇性,已經(jīng)成為現(xiàn)代有機(jī)合成的重要工具之一。也是目前影響力和認(rèn)可度最高的以中國人命名的有機(jī)反應(yīng)。
Roskamp–馮小明反應(yīng)
馮小明,四川大學(xué)教授,知名有機(jī)化學(xué)家,2013年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。馮教授主要從事新型手性催化劑的設(shè)計(jì)合成、不對稱催化反應(yīng)、手性藥物和生理活性化合物的高效高選擇性合成研究。
1989年,Roskamp首先報(bào)道了利用氯化亞錫催化乙基重氮乙酸乙酯和醛反應(yīng)制備β-酮酯的反應(yīng)(J. Org. Chem.,1989, 54, 3258)。經(jīng)過二十多年的發(fā)展,各種路易斯酸(Sc(OTf)3,BF3, GeCl2)都可用于此反應(yīng)。
2011年,馮小明教授,以手性氮氧–Sc(OTf)3絡(luò)合物催化劑實(shí)現(xiàn)了首例催化不對稱Roskamp反應(yīng)。隨后,該研究成果被編入Elsevier公司2011年出版的《Organic Syntheses Based on Name Reactions》(第三版),并被冠名為“Roskamp-Feng反應(yīng)”。這也是首個(gè)中國科學(xué)家在中國本土所做的工作被冠以中國人名的反應(yīng)。
張緒穆烯炔環(huán)異構(gòu)化
張緒穆,國際知名配位化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)家,師從盧嘉錫院士(諾貝爾獲獎?wù)週inus Pauling 的博士后,時(shí)任中國科學(xué)院院長),現(xiàn)任南方科技大學(xué)理學(xué)院副院長、化學(xué)系講席教授。
1,6-烯炔類化合物在膦配位的銠催化劑的催化下進(jìn)行高區(qū)域選擇性地進(jìn)行不對稱環(huán)化異構(gòu)化生成五元雜環(huán)化合物的反應(yīng)。通過該反應(yīng)可以方便地實(shí)現(xiàn)烯烴和炔烴分子內(nèi)的不對稱環(huán)化,高效地構(gòu)筑一系列五元雜環(huán)化合物,在生物活性分子以及藥物分子的合成中有重要的應(yīng)用。
2014年,張緒穆教授發(fā)展了首例手性銠催化劑催化的1,6-烯炔類化合物不對稱環(huán)化異構(gòu)化反應(yīng),因其重要性被國際化學(xué)權(quán)威著作“Name Reactions”收錄,并被命名為“Zhang enyne cycloisomerization”,這也為以中國人名字命名的有機(jī)反應(yīng)再添一例。
從人名反應(yīng)看化學(xué)發(fā)展
根據(jù)英國《自然》雜志在去年12月12日發(fā)表的評估報(bào)告,中國在2019年首次成為“化學(xué)第一大國”,把美國擠到了第二位。中國的“自然指數(shù)”為6183.75,同比增長了17.9%,超過日本、韓國和印度這三個(gè)亞洲鄰國相加之和。毫無疑問,中國已成為化學(xué)領(lǐng)域一支強(qiáng)大的科研力量。
其實(shí),從人名反應(yīng)的發(fā)展趨勢來看,也可以從中能感到我國化學(xué)的飛速發(fā)展。雖然目前以中國人命名的化學(xué)反應(yīng)少之又少,但小編相信,未來會有更多的中國學(xué)者發(fā)表原創(chuàng)性的化學(xué)研究?!奥仿湫捱h(yuǎn)兮,吾將上下而求索”,期待在未來,在中國本土出現(xiàn)影響世界的研究成果,發(fā)現(xiàn)能夠與Diels-Alder反應(yīng)、Wittig反應(yīng)、Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)等相媲美的反應(yīng)。