野依良治(2001年诺贝尔化学奖得主)
| 出生 | 1938年9月3日 日本兵库县神户市 |
|---|---|
| 国籍 | 日本 |
| 母校 | 京都大学 哈佛大学 |
| 知名于 | 不对称催化氢化 手性合成 BINAP配体 野依不对称氢化 |
| 奖项 | 诺贝尔化学奖(2001年) 沃尔夫化学奖(2001年) 文化勋章(2000年) 日本学士院奖 |
| 研究领域 | 有机化学、不对称催化 |
| 机构 | 名古屋大学 理化研究所(RIKEN) |
野依良治(Noyori Ryōji,1938年9月3日—),日本有机化学家。因在不对称催化氢化领域开创性研究,他与威廉·诺尔斯共同获得2001年诺贝尔化学奖的一半,巴里·夏普莱斯获得另一半。野依良治是日本化学界最具国际影响力的科学家之一。
生平
野依良治出生于日本兵库县神户市。他的父亲是一位纺织企业的职员,母亲是家庭主妇。野依小时候就是个勤奋的孩子,在神户市立中学就读时便表现出对化学的浓厚兴趣。
1957年,野依考入京都大学工学部工业化学专业。他在京都大学获得了学士学位(1961年)和硕士学位(1963年)。随后他留校担任助理教授。1967年,他获得京都大学博士学位。
1969年至1970年,野依在哈佛大学从事博士后研究,师从有机合成领域的权威E. J. Corey教授(1990年诺贝尔化学奖得主)。这段经历极大地开阔了他的学术视野。回日本后,他于1972年成为名古屋大学理学院副教授,1976年晋升为正教授。
1996年至2003年,野依担任名古屋大学物质科学国际研究中心主任。2003年起,他担任理化学研究所(RIKEN)理事长,直至2015年。他是日本科学界的领军人物之一。
学术生涯
野依良治的早期研究涉及有机合成和反应机理。他早期的代表作包括发现了"CBS还原"(Corey-Bakshi-Shibata还原)——一种使用手性噁唑硼烷催化剂将酮不对称还原为醇的高效方法。
但野依最著名的成就是在不对称催化氢化领域。他开发了一类新型的手性双膦配体——BINAP(2,2'-双(二苯基膦基)-1,1'-联萘)。BINAP配体具有轴手性结构,由于联萘骨架的空间位阻和刚性结构,它对不对称催化的诱导效果非常出色。
野依团队使用BINAP-钌(Ru-BINAP)配合物实现了多种类型的不对称氢化反应,包括:β-酮酯的不对称氢化(ee > 99%)、烯丙醇的不对称异构化、芳香酮的不对称氢化等。这些反应的活性和选择性都达到了非常高的水平,远优于此前的任何催化体系。
1980年代至1990年代,野依实验室系统地扩展了BINAP催化体系的应用范围。他们发展的不对称氢化反应可以将多种前手性底物转化为高光学纯度的手性产物。许多转化对映体选择性超过99%,这是当时不对称催化的最高标准。
野依的不对称氢化技术也实现了工业化应用。例如,Ru-BINAP催化的β-酮酯不对称氢化为β-羟基酯,是合成多种手性药物的重要中间体。该工艺被用于生产抗生素碳青霉烯类和手性药物中间体。
获奖成就
野依良治获得的荣誉数不胜数。他于2000年被授予日本文化勋章(日本最高文化荣誉)。2001年获得沃尔夫化学奖。同年,他与诺尔斯、夏普莱斯共同获得诺贝尔化学奖。他也是美国国家科学院外籍院士、英国皇家学会外籍会员等多个国际学术机构的成员。
诺贝尔奖委员会在授奖词中指出:"野依开发了显示出极高对映体选择性的催化剂,其不对称氢化反应的效率和范围超出了此前所有预期。"
历史贡献
野依良治的工作将不对称催化氢化提升到了一个全新的高度。他开创的Ru-BINAP催化体系不仅在实验室中具有极高的选择性和效率,而且还实现了大规模的工业应用。这些催化剂被称为"野依催化剂",已成为不对称合成领域的标准工具之一。
野依最受赞誉的成就是他提出了"手性分子设计"的系统化理念——即合理设计催化剂的手性环境来实现目标分子的选择性合成。他的方法学为制药工业、精细化学品工业和香料工业提供了强大的合成工具,极大地推动了手性合成技术的进步。
野依还培养了一大批优秀的年轻化学家。他在名古屋大学的实验室培养了近百位博士,这些学生如今分布在世界各地的高校和工业界。
轶事典故
野依良治在哈佛大学访学期间,师从E. J. Corey。Corey以严谨和追求完美著称,野依在他手下承受了巨大的科研压力。但野依后来说:"Corey教授教会我的不仅是化学知识,更重要的是如何提出真正有价值的问题。"
野依的实验室以严格管理著称。他要求每个学生详细记录实验数据,绝不允许任何凑合或敷衍。他的学生回忆,野依会在组会上逐字逐句地检查他们写的论文草稿,甚至一个标点符号的错误都不会放过。他常说:"化学是精确的科学,不允许马虎。"
野依在获得诺贝尔奖后,将大部分奖金捐出,用于支持年轻化学家的培养。他曾在多个场合表示:"我的成就是整个日本化学界的成就,不是我个人能够独享的。"
野依对中国化学的发展也给予了重要关注。他曾多次访问中国,与中国科学院和多所大学的学者进行学术交流,推动中日化学界的合作。
参考文献
1. Noyori, R. (2002). Asymmetric Catalysis: Science and Opportunities (Nobel Lecture). Angewandte Chemie International Edition, 41(12), 2008-2022. 2. Noyori, R. (1994). Asymmetric Catalysis in Organic Synthesis. Wiley. 3. Noyori, R., & Ohkuma, T. (2001). Asymmetric catalysis by chiral metal complexes. Chemical Reviews, 101(8), 2489-2518. 4. The Nobel Foundation (2001). The Nobel Prize in Chemistry 2001: Press Release. 5. Noyori, R. (2003). Synthesizing our future. Nature Chemistry, 423(6941), 698-699.