理查德·赫克（2010年诺贝尔化学奖得主）
| Richard Fred Heck | |
| 出生 | 1931年8月15日 美国马萨诸塞州斯普林菲尔德 |
|---|---|
| 逝世 | 2015年10月10日（84岁） 菲律宾奎松市 |
| 国籍 | 美国 |
| 母校 | 加州大学洛杉矶分校（学士、博士） |
| 知名于 | 赫克反应（Heck reaction） 钯催化交叉偶联反应 |
| 奖项 | 诺贝尔化学奖（2010） 美国化学会奖（1982） |
| 研究领域 | 有机化学、金属有机化学、催化 |
| 机构 | 苏黎世联邦理工学院 特拉华大学 赫克化学有限公司 |
| 配偶 | 索科罗·赫克（Socorro Heck） |
生平
理查德·弗雷德·赫克（Richard Fred Heck）于1931年8月15日出生在美国马萨诸塞州斯普林菲尔德的一个中产阶级家庭。他的父亲是一家杂货店的店主兼屠夫，母亲是家庭主妇。赫克有三个兄弟姐妹，家庭生活简朴。
赫克从小就表现出对化学的强烈兴趣。他在中学时就已经建立了自己的家庭化学实验室，经常做一些有趣的化学实验。1948年，他进入加州大学洛杉矶分校（UCLA）学习化学，1952年获得学士学位，1954年获得博士学位，时年仅23岁。
博士毕业后，赫克在苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）从事两年的博士后研究，师从弗拉基米尔·普雷洛格（Vladimir Prelog，1975年诺贝尔化学奖得主）。1957年，他回到美国加入特拉华州威尔明顿的赫拉克勒斯（Hercules）公司从事工业研发工作。1962年，他决定重返学术界，加入了特拉华大学化学与生物化学系。
在特拉华大学，赫克开始了改变有机化学面貌的研究——钯催化偶联反应。他在1968年至1978年间发表了数十篇关键论文，奠定了这一领域的理论基础。赫克于1989年从特拉华大学退休，退休后他与菲律宾裔妻子移居菲律宾，在菲律宾大学继续从事兼职研究工作。
2015年10月10日，赫克在菲律宾奎松市的一家医院去世，享年84岁。
学术生涯
赫克的学术生涯以发现和发展钯催化交叉偶联反应为核心。在20世纪60年代末，有机化学家主要依靠传统的化学计量方法（使用超过化学计量的试剂）来构建碳-碳键。这些方法往往需要苛刻的反应条件（高温、强碱、有毒试剂）并产生大量副产物。
赫克在赫拉克勒斯公司从事工业研究期间，就开始关注过渡金属在有机合成中的应用。1962年加入特拉华大学后，他将研究方向锁定在钯催化的有机反应上。他的关键洞察是：零价钯（Pd⁰）可以插入到有机卤化物的碳-卤键中，然后与烯烃发生反应，最终在钯被还原为Pd⁰的同时生成一个由碳-碳键连接的新化合物。
1968年，赫克在《美国化学会志》（JACS）上发表了第一篇关于钯催化烯烃芳基化反应的论文。在这篇论文中，他描述了使用乙酸钯作为催化剂，在芳基卤化物和烯烃之间形成碳-碳键的方法。这一反应后来被命名为"赫克反应"或"赫克偶联反应"。
赫克的发现在20世纪70年代和80年代得到了进一步发展和完善。他的工作揭示了一个完整的反应机理：氧化加成（钯插入到碳-卤键中）、配位和迁移插入（烯烃插入到钯-碳键中）、β-氢消除（生成产物并释放钯）。这一循环机制成为了所有钯催化交叉偶联反应的基础框架。
获奖成就
2010年，赫克与根岸英一（Ei-ichi Negishi）和铃木章（Akira Suzuki）共同获得诺贝尔化学奖，以表彰他们"对钯催化交叉偶联反应"的发展。赫克以一己之力获得一半奖金，根岸和铃木各获得四分之一。
瑞典皇家科学院在颁奖词中指出："赫克、根岸和铃木的钯催化交叉偶联反应是创造复杂碳基分子的最强有力的工具之一，对医药制造和电子工业产生了巨大影响。"
赫克在职业生涯中获得的其他学术荣誉相对有限，主要因为他性格内向，不善交际，较少参与学术圈的社交活动。1982年他曾获得美国化学会颁发的有机化学奖。特拉华大学在2007年授予他荣誉博士学位。2011年，他入选了美国发明家名人堂。
历史贡献
赫克对化学的贡献可以用一句话概括：他发现了钯催化的碳-碳键形成反应，开启了有机合成的钯催化时代。
- 1. 赫克反应（Heck反应，1968-1972年）**：
赫克反应的基本形式是：在钯催化剂和碱存在下，芳基/乙烯基卤化物（或三氟甲磺酸酯）与烯烃发生偶联，生成一种新的取代烯烃。反应的催化循环包括三个关键步骤： - **氧化加成**：Pd(0)插入到R-X键中，形成R-Pd-X中间体 - **迁移插入**：烯烃插入到Pd-C键中，形成一个中间体 - **β-氢消除**：从中间体β位脱去一个氢，生成烯烃产物并再生Pd(0)催化剂
赫克反应的优势在于：反应条件温和、官能团耐受性极好（许多敏感的官能团如酮、酯、酰胺等都能稳定存在）、底物范围广泛、使用催化量的钯（传统方法使用化学计量的金属试剂）且产生的副产物少（环保）——完美符合"原子经济性"和可持续化学的理念。
- 2. 赫克反应的应用**：
赫克反应在有机合成领域的应用几乎是无限的。以下是一些代表性应用： - **药物合成**：萘普生（消炎镇痛药）、紫杉醇（抗癌药）、Singulair（哮喘药）、防晒剂奥克立林等 - **天然产物全合成**：许多复杂天然产物在最后一步都采用了赫克反应构建关键碳-碳键 - **材料科学**：导电聚合物、液晶材料、有机发光二极管（OLED）的合成中广泛使用赫克反应 - **农用化学品和香料**的工业合成
具体来说，一个著名的应用是默克公司（Merck）在合成新型非甾体抗炎药物（COX-2抑制剂）时，在关键步骤中采用赫克偶联，使该药物从实验室到上市的时间大幅缩短。
- 3. 超越单一反应的方法学革命**：
赫克的发现不仅仅是一个反应——它开启了金属催化交叉偶联反应的整个研究领域。在赫克的奠基性工作之后，根岸、铃木、斯蒂尔（Stille）、熊田（Kumada）、反应（Hiyama-Denmark）等数十种过渡金属催化的交叉偶联反应被相继发现，极大地拓展了有机合成的工具箱。
轶事典故
- 低调到被遗忘的诺奖得主**：在2010年获得诺贝尔化学奖时，赫克已在菲律宾过着隐居般的生活。瑞典皇家科学院联系特拉华大学试图找到赫克，但特拉华大学起初也无法联系到他——因为他退休后就搬到了菲律宾，当地没有便利的现代通讯方式。最终通过一位曾与赫克共事的菲律宾同事才找到他。当通知他得奖的电话最终接通时，赫克的反应十分平静。
- "一个孤独的化学家"**：赫克的同事和朋友们形容他是一位非常内向的科学家，几乎不参加学术会议，很少主动与同行交流。他在特拉华大学化学系的办公室常常是整栋楼里最安静的地方。他的研究经费很少，实验室规模也很小——通常只有几个研究生。赫克在这种条件下仍然做出了诺贝尔奖级别的发现，令人敬佩。
- 从工业界到学术界的跨界**：赫克在工业界工作五年后才进入学术界。他在赫拉克勒斯公司期间积累的工业化学经验深刻影响了他的研究风格——他始终关注反应的实用性和工业应用前景。他的反应之所以能够如此广泛地应用于化学工业，与他早期的工业经历密不可分。
- 孤独的晚年**：赫克退休后随菲律宾裔妻子索科罗定居菲律宾，在那里过着简单的生活。他曾在菲律宾大学（奎松市）继续从事一些兼职研究工作。在生命的最后几年里，他的健康状况每况愈下，但他始终保持着他那种安静、谦逊的性格。
参考文献
1. Heck, R. F., & Nolley Jr, J. P. (1972). Palladium-catalyzed vinylic hydrogen substitution reactions with aryl, benzyl, and styryl halides. The Journal of Organic Chemistry, 37(14), 2320-2322. 2. Heck, R. F. (1968). Acylation, methylation, and carboxyalkylation of olefins by Group VIII metal derivatives. Journal of the American Chemical Society, 90(20), 5518-5526. 3. Heck, R. F. (1979). Palladium-catalyzed reactions of organic halides with olefins. Accounts of Chemical Research, 12(4), 146-151. 4. Heck, R. F. (2010). Nobel Lecture: Palladium-catalyzed cross-coupling—a personal account. 5. 诺贝尔奖官方网站：Richard F. Heck - Biographical. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2010/heck/facts/ 6. Colacot, T. J. (2011). The 2010 Nobel Prize in Chemistry: Palladium-catalysed cross-coupling. Platinum Metals Review, 55(2), 84-90.