有机化学发展史和诺贝尔化学奖
诺贝尔化学奖百年史话 第三章 有机化学
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Palytoxin (1994)
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Palytoxin
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C131H227N3O53 Mr=2692.26 64 asymmetric 6 Olefin centers 270=1.2x1021 isomers
3.2 高分子化学的创始人
• 高分子分子量是多少？
• 高分子为什么难于透过半透膜而有 点象胶体？ • 为什么没有固定的熔点和沸点，不 易形成结晶？ • 胶体论者观点：认为高分于之间主 要是缔合作用，即小分子的物理集 合。 • 施陶丁格观点：测定高分子溶液的 粘度可以换算出其分子量，建立了 定量关系式——施陶丁格方程。 • 晶胞大小与高分子本身大小无关， 一个高分子可以穿过许多晶胞
3.1 格氏试剂
• 格林尼亚出身于一个造船师的 家庭中。他早年曾在里昂攻读 数学，后来转为化学，并于 1910年在法国南锡大学任教授。 • 一战中他曾参与过化学武器的 研究，主要为光气的制造和芥 子气的检测。
3.1 格氏试剂
• 格林尼亚发现了一种增长碳链的有机合成方法: 格林尼 亚反应，反应中用到的烃基卤化镁则被后人称为“格氏 试剂”。 • 格氏试剂的合成：卤代烃(简式R-X，其中R代表烷基或芳 基；X 是卤素，通常为溴或碘)与金属镁在乙醚中反应， 制得格氏试剂R-Mg-X. • 对羰基的进攻：反应的第二步，向格氏试剂中加入醛， 酮或酯等羰基化合物。格氏试剂中的碳负离子对羰基碳 进行亲核加成，生成的化合物为一个醇。 • 格氏反应是用有机小分子合成大分子的重要方法。
中国有机化学发展史
中国有机化学发展史
中国有机化学发展史可以追溯到20世纪初。
在这个时期，中国的有机化学领域还相对较
落后，大部分研究依赖于外国进口的有机化学品和技术。
然而，随着中国国内环境的发展和科学研究的推动，中国有机化学开始逐渐起步。
以下是一些中国有机化学发展的重要阶段和人物。
20世纪初至1949年：中国有机化学的起步阶段。
这个时期，中国的有机化学研究主要集中在
学术界，对有机化学基本理论的研究较多，一些优秀的有机化学家如章太炎、李约瑟等开始崭露头角。
但由于条件有限，中国的有机化学研究与国际水平相比还有较大差距。
1949年-1978年：中国有机化学的发展迈出新的步伐。
中华人民共和国成立后，中国的科学研
究得到了更多的重视和支持。
中国学者开始在有机化学领域展开更广泛、更深入的研究，国内有机化学研究机构和实验室相继成立。
在这一时期，中国有机化学家陆续取得了一些重要突破，如黄昆在天然产物合成研究方面的贡献。
1978年至今：中国有机化学蓬勃发展。
改革开放以后，中国的有机化学研究得到了更多的资
源和机会，国内有机化学研究水平不断提高。
中国开始进行大规模的有机化学研究和应用，涉及到有机合成、催化反应、绿色化学等多个方面。
中国的有机化学家在国际学术界也享有很高的声誉，一些中国有机化学家获得了诺贝尔化学奖。
总结来说，中国有机化学的发展经历了起步、发展和蓬勃发展等阶段，取得了一些重要的成果。
随着中国科学研究和技术水平的不断提高，相信中国在有机化学领域会有更加辉煌的发展。
与有机合成相关的诺贝尔化学奖介绍
2010年诺贝尔化学奖
获奖理由：“有机合成中钯催化交叉偶联”研究
22
学术贡献
• 他们在“钯催化交叉偶联反应”研究领域作出了杰出贡献， 其研究成果使人类能有效合成复杂有机物。 • 为制造复杂的有机材料，需要通过化学反应将碳原子集合 在一起，但碳原子非常稳定，不易发生化学反应，采用钯 催化解决该问题的一个思路是使碳活化。 • 目前“钯催化交叉偶联反应”技术已在全球的科研、医药 生产和电子工业等领域得到广泛应用。 • 以在此领域有卓越贡献的科学家名字命名的有机反应很多。 比如Heck反应、Negishi反应、Suzuki反应、Stille反应、 Kumada反应、Sonogashira反应、Hiyama反应
以改进反应产率， 发现Sonogashira偶联反 应
• 在生物医学上，将荧光染料与 DNA碱基偶联时用 到的正是Sonogashira偶联反应。这对自动DNA 测序和阐明人类基因组起到了重要的作用 。
31
Negishi反应
Negishi 反应就是有机锌 、锆 、铝等化合物在零价 钯催化下的芳基化、烯基化反应。
2010年．Heck，Negishi，Suzuki钯催化交叉偶联反应的获奖。
14
瑞典皇家科学院2001年10月10日宣布，本 年度诺贝尔化学奖授予三位科学家，他们是:
美国孟山都公司 威廉 S．诺尔斯
日本名古屋大学 野依良治
美国斯克里普斯研究所 夏普雷斯
15
以表彰他们在不对称催化反应研究领域取得的突出贡献。
4
Childhood
• 1928年7月12日出生在马萨诸塞州的一个 黎巴嫩基督教移民家庭. • 当他八个月的时候，父亲就死了，他和他 的母亲，哥哥，两个姐姐，阿姨和叔叔生
从诺贝尔化学奖看化学史发展
中国化工报/2003年/10月/27日/从诺贝尔化学奖看化学史发展———访北京大学科学与社会研究中心主任任定成李晓岩 2003年的诺贝尔化学奖不久前授予了美国科学家彼得・阿格雷和罗德里克・麦金农,分别表彰他们发现细胞膜水通道,以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献。
此次诺贝尔化学奖对于化学今后的发展有什么启示?化学对推动社会与经济的发展起到了哪些重要作用?在日前召开的第八届全国化学哲学暨化学史学术研讨会上,记者采访了从事化学哲学和化学史研究的北京大学科学与社会研究中心主任任定成教授。
记者:任教授,您多年从事化学哲学和化学史的研究,请您从这一角度谈谈诺贝尔化学奖的意义。
任定成:历史上大多数的诺贝尔化学奖得主都是由于其贡献巨大,成就显著,因此在揭晓之前,往往已被猜中或看好,评奖结果也是意料之中,这次的诺贝尔化学奖也属这种情形。
以前的诺贝尔化学奖主要颁发给了结构化学、化学反应规律和机理的研究、关于元素的研究、有机化合物的合成、新的化学研究手段的发明等领域。
纵观20世纪以来历届的诺贝尔化学奖,不难看出,诺贝尔化学奖的颁发大体反映了20世纪主流化学发展的历史,而今年的诺贝尔化学奖获奖成就则更多地反映了化学家们的研究进入了生命过程化学。
生命过程化学的基础是有机化学和生物学,但已不单纯是传统的有机化学,它是新领域。
彼得・阿格雷和罗德里克・麦金农的研究是将生物学、生命化学结合在一起的。
本届化学奖的颁发预示着未来化学发展的一种趋势,即在今后50年里,化学的进一步发展必须要和别的学科结合在一起,更多地渗入到生物化学过程中去,这在某种程度上也折射出整个自然科学的发展趋势。
记者:目前社会上有一种说法,化学工业在为社会发展作出巨大贡献的同时,也应对环境污染负很大责任。
对此您是怎么看的?任定成:不能这样简单地看待这个问题。
著名科学家费曼说过,如果说自然科学是打开自然界奥秘的钥匙,那么人文社会学就是这把钥匙的使用说明书。
有机化学诺贝尔奖
有机化学诺贝尔奖
有机化学诺贝尔奖是诺贝尔化学奖的一个子领域，授予在有机化学领域做出重大贡献的科学家。
自1901年首次颁发诺贝尔化学奖以来，已经有数百位科学家获得了这一殊荣，其中包括许多在有机化学领域做出了杰出贡献的人。
有机化学是研究有机物，即碳基化合物的化学结构、性质和反应规律的一门科学。
在有机化学的发展史上，许多人做出了划时代的贡献，例如，刘大铭教授发现了脂肪酸的结构，索尔贝格教授提出了烷基化学键的理论，齐勒斯教授发现了立体化学的概念，还有许多人提出了各种有机合成方法和反应机理的理论。
在有机化学诺贝尔奖的历史上，诺贝尔委员会已经授予了许多杰出的科学家这一殊荣，例如，托马斯·金克尔教授和理查德·希尔教授因发现了凯库勒结构而获得了1983年的诺贝尔化学奖，而2010 年的诺贝尔化学奖则颁给了理查德·赫克和阿基米德·科尼奥特因为他们发明了交叉偶联反应而获得。
有机化学在医药、材料、环保等领域都有着广泛的应用，有机化学诺贝尔奖的获得者们的研究成果也为人类的生活带来了很多福祉。
- 1 -。
有机化学中的诺贝尔化学奖-表格
1930年
汉斯•菲舍尔（德）
对血红素和叶绿素等的研究，特别是血红素的合成
7
1937年
沃尔特•霍沃思（英）保罗•卡勒（瑞士）
对碳水化合物和维生素C的研究;类胡萝卜素，黄素和维生素A，维生素B2的研究
8
1938年
里夏德•库恩（奥地利）
对类胡萝卜素和维生素的研究
9
1939年
阿道夫•布特南特（德）拉沃斯拉夫•鲁日奇卡（瑞士）
发明了有机化合物的催化加氢的方法51915年里夏德维尔施泰特德对植物色素的研究特别是对叶绿素的研究tropine61930年汉斯
有机化学中的诺贝尔化学奖
年代
获奖者
获奖贡献
1
1902年
赫尔曼•费歇尔（德）
合成了糖类和嘌呤衍生物
嘌呤和糖类，多肽
2
1905年
阿道夫•冯•拜尔（德）
对有机染料以及氢化芳香族化合物的研究促进了有机化学与化学工业的发展
格奥尔格•维蒂希（德）
将硼和磷及其化合物用于有机合成之中
14
1984年
罗伯特•布鲁斯•梅里菲尔德（美）
开发了多肽固相合成法
血管舒缓激肽，胰岛素
15
2001年
威廉•诺尔斯，巴里•夏普莱斯（美）野依良治（日）
手性催化氧化、催化氢化反应
16
2005年
罗伯特•格拉布，理查德•施罗克（美）伊夫•肖万（法）
对烯烃复分解反应的研究
对性激素的研究;对聚亚甲基和高萜烯的研究
10
1947年
罗伯特·鲁宾逊爵士（英）
对植物产物，特别是生物碱的研究
11
1950年
奥托•迪尔斯（德）库尔特•阿尔德（德）
发现并发展了双烯合成法（狄尔斯-阿尔德反应）
历届诺贝尔化学奖获得者
历届诺贝尔化学奖获得者诺贝尔奖（Nobel prizewinners in chemistry）是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔(1833-1896）的部分遗产作为基金创立的5项奖金之一。
诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。
历届诺贝尔化学奖获奖者名单1901范特霍夫(Jacobus Hendricus Van‘Hoff) 荷兰人（1852–1911) 研究化学动力学和溶液渗透压的有关定律一八八五年，范特霍夫又发表了使他获得诺贝尔化学奖的另一项研究成果《气体体系或稀溶液中的化学平衡》。
此外，他对史塔斯佛特盐矿所发现的盐类三氯化钾和氯化镁的水化物进行了研究，利用该盐矿形成的沉积物来探索海洋沉积物的起源。
1902埃米尔·费歇尔(Emil Fischer) 德国人(1852–1919) 研究糖和嘌呤衍生物的合成埃米尔·费歇尔，德国化学家，是一九零二年诺贝尔化学奖金获得者。
他的研究为有机化学广泛应用于现代工业奠定了基础，后曾被人们誉为”实验室砷明。
”1903阿伦尼乌斯（Svante August Arrhenius) 瑞典人(1859–1927) 提出电离学说在生物化学领域，阿伦尼乌斯也进行了创造性的研究工作。
他发表了《免疫化学》、《生物化学定量定律》等著作，并运用物理化学规律阐述了毒素和抗毒素的反应。
阿伦尼乌斯是当时公认的科学巨匠，为发展科学事业建立了不可磨灭的功勋，因而也获得了许多荣誉。
他被英国皇家学会接受为海外会员，同时还获得了皇家学会的大卫奖章和化学学会的法拉第奖章。
1904威廉·拉姆赛（William Ramsay) 英国人（1852–1916) 发现了稀有气体他就是著名的英国化学家—成廉·拉姆赛爵士。
他与物理学家瑞利等合作，发现了六种惰性气体：氦、氖、氙、氩、氪。
由于他发现了这些气态惰性元素，并确定了它们在元素周期表中的位置，他荣获了一九零四年的诺贝尔化学奖。
2000-2012年诺贝尔化学奖
2005 三位获奖者分别是法国石 油研究所的伊夫· 肖万、 美国加州理工学院的罗伯 特· 格拉布和麻省理工学 院的理查德· 施罗克。他 们获奖的原因是在有机化 学的烯烃复分解反应研究 方面作出了贡献。烯烃复 分解反应广泛用于生产药 品和先进塑料等材料，使 得生产效率更高，产品更 稳定，而且产生的有害废 物较少。瑞典皇家科学院 说，这是重要基础科学造 福于人类、社会和环境的 例证。
2012 美国医学家罗伯特· 尼科威（Robert Lefkowitz ）和美国 J· 生物学家布莱恩· 克比尔卡（Brian K Kobilka ），因为他 们在“G蛋白偶联受体上的成就”而获化学奖。
2007 德国化学家吉哈德-艾 尔特因为其在固体表面化 学研究领域所做出的贡献 而获此殊荣。
2008 美籍华裔钱永健、美国生物学家马丁· 沙尔菲和 日本有机化学家兼海洋生物学家下村修因研究绿色 荧光蛋白获奖。
2009 英国万卡特拉曼-莱马克里斯 (VenkatramanRamakrishnan) 、美国托 马斯-施泰茨(Thomas Steitz) 和以色列阿 达-尤纳斯(Ada Yonath)因研究核糖体的结 构和功能获奖。
2002 美国科学家约翰· 芬恩、日本科学家田中耕一、瑞士科学 家库尔特· 维特里希因发明了对生物大分子进行确认和结 构分析、质谱分析的方法，而共同获得诺贝尔化学奖。
2003 美国科学家彼得· 阿 格雷、罗德里克· 麦 金农因在细胞膜通 道方面做出的开创 性贡献，而共同获 得诺贝尔化学奖。
2004 诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙· 切哈诺沃、阿夫拉 姆· 赫什科和美国科学家欧文· 罗斯，以表彰他们发现了泛 素调节的蛋白质降解。其实他们的成果就是发现了一种蛋 白质“死亡”的重要机理。
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影响世界的有机化学发展史
1828 Wohler F（徳）意外地由无机物氰酸氨加热得到有机化合物脲素。
1850- Pasteur L （法）成功拆分酒石酸钠铵外消旋体。
von Liebig J（徳）发现有机化合物的定量分析方法，提出基团理
论，建立近代化学实验室的本，发展出以他为核心的“吉森学派”。
1856 在英国传教士Williams A所著《格物探原》书中首次出现中文“化学”一词。
1858 Kekule A （徳）提出碳是四价和碳碳原子间可以成键的概念。
1864 Butlerov A M （俄）提出有机化合物的“化学结构”理论。
1865 Kekule A （徳）提出苯的结构，以1,3,5-环己三烯表示。
1874 van’t Hoff J H （荷）提出碳的正四面体的结构理论。
1891 Fischer E （徳）给出葡萄糖的完整立体结构。
日瓦国际化学会议确立有机化合物系统命名法。
1900 Gomberg M 发现苯甲基自由基，碳正（负）离子概念出现。
Tsvett M （波）发现色谱分离分析方法。
Baekeland L H （比）发明酚醛树酯。
1910 Grignard V （法）发现格氏反应。
Lewis G N （美）提出共价键理论。
Pregl F （奥）建立微量分析方法。
1920- Staudinger H （徳）提出以共价键联结的链式巨大分子概念。
脲素酶结晶成功，化学学科开始渗入生物学科。
开始研究如何利用石油和天然气，联合碳化物公司（美）建造
石化工厂。
糖精投放市场。
1930- Pauling L （美）提出杂化轨道理论和共振的概念。
Carothers （美）成功合成聚酯，发明尼龙66；高压聚乙烯和合成橡胶问世；石油工业开始取得实效。
Robinson R （英）和Ingold C K（英）提出电子转移理论和动力学方法研究有机反应。
使用超离心机成功地纯化各种不同类型的蛋白质。
发现DDT杀虫效能。
氟利昂制备成功并得到应用。
1940- 石油催化裂化技术得到发展；涤纶纤维上市。
青霉素、链霉素用于治疗；37步反应得到“可的松”；“药物设计”的概念出现。
发现DNA碱基对。
我国有机化学家黄鸣龙发现羰基还原改良法。
有机玻璃开始生产和使用。
1950- 磺胺药物出现；各种类型抗菌素走向世界。
Pauling L （美）提出蛋白质的α-螺旋。
Sanger F （英）确立胰岛素的肽链结构。
Diels O – Alder K反应得到发展。
Watson J D （英）和Crick F（英）建立DNA的双螺旋结构。
Zigler K（徳）– Natta G（意）催化剂被用于常温常压下的烯烃聚合。
Barton D H R（英）建立构象分析原理。
发现核磁共振中的位移和自旋偶合裂分，引入1H NMR和13C NMR技术。
X-晶体衍射相位直接测定法建立。
热固塑料和聚合物相继问世。
生命起源研究工作取得进展。
1960- Corey E G（美）建立反合成分析方法。
FT- 和二维NMR方法得到发展。
聚合物生产大步发展，精细化工品种和产量稳步增加。
我国科学家成功合成牛胰岛素─世界上首次人工合成的蛋白质。
1970- 环境污染问题引起争议。
“基因公司”出现。
手性技术开始发展。
1980- 我国科学家成功合成酵母丙胺酸转移核糖核酸─世界上首次人工合成的转移核糖核酸（tRNA）。
发现RNA催化生物反应；生物技术开始运用。
1990- “人类基因组计划”启动。
发现用石墨电极大量制备富勒烯的方法。
组合化学和“绿色化学”得以发展。
有机化学中的诺贝尔化学奖
H 2N
NH 2
O
OH
HO
CH 2OH
OH O
H HO CH OH
O
1828
1845
1890
脲素乙酸葡萄糖
OH
CH
3
CH 3
1904
1904
1917樟脑萜醇颠茄酮
氯化血红素
马萘雌酮1929
1939
N
N N N Fe CH CH 2H 3C
H 3C
CH 3
CH CH 3
CH 2CH 2CO 2H
CH 2
CH 2CH 2CO 2H Cl -+
1944
1956
OCO OCH 3
OCH 3
OCH 3OCH
3H 3
利血平
喹咛
23)2
土霉素
1963
OH
H
前列腺素F 2
1969
1978
H 2-2OH 1972
河豚毒素（TTX ）O OH
OH
O
鹰爪甲素
1980
H H
H
H
H H H H
H H
H H
H H
H
H H H
H H H H H
H Kekulene 1978
1982足球烷
9H 19
n
1985
蚊产卵信息素
红霉素
1981
1992三苯并苯（环己三烯）青蒿素
1983
O
N Ph
O OH
H
紫杉醇
1994
N
S
埃朴霉素A 1996
(Epothilone A)
2Cl
-O H +N
O
O OH
CH
2OH O
万古霉素 (Vancomine)
1999
O 2O O 222
2
八硝基立方烷2000(高密度高性能炸药）
]
S
S
N N N N
F F F
F
F F O -
O
O O -..
++
313nm
578nm 具强磁性的有机自由基
2000
(2000)N C N C O O H H
F
F
Cl
Cl
OCF 2CHF 2第一个被登记的无公害杀虫剂Hexaflumuron。