成果解读：有机合成搭建分子的高楼大厦.docx

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1、成果解读：有机合成一搭建分子的高楼大厦强力抗癌药物、高效的有机杀虫剂、能够自己发光的薄膜显示器，这些东西有什么共同点？那就是，它们都由复杂有机分子组成，如果没有2O1O年诺贝尔化学奖获得者们的研究成果把催化交叉偶联反响，人工合成这些分子就非常困难。碳元素是地球生命的根底，有机分子都有着碳原子搭成的“骨架。碳原子之间的结合是有机化学的核心，有关研究已经带来了好几个诺贝尔奖。人们经常会在自然界新发现一些有巨大应用潜力的复杂有机物，但这些物质的天然产量往往很少，如果不能有效地人工合成，潜力就无法变成现实。将小的有机分子拼装起来，可以制造出大分子。但是，让来自不同分子的碳原子互相结合，不是一件容易的事

2、，这涉及到原子周围的电子数影响到化学反响的关键因素。电子就像带负电的云，围绕着带正电的原子核。有机物里重要元素如碳、氮和氧的原子，最外层如果有不多不少8个电子，就会很稳定。如果不是8个，原子就倾向于多退少补，与别的原子“交易电子，发生化学反响。在有机小分子中，碳原子自身最外层的4个电子，加上与其他原子共享的电子，往往使碳原子外层电子总数到达稳定的8个。这种状态下的碳原子，既不想再从别的原子那里夺来电子，也不想把自己的电子交出去，因而不容易与其他原子结合。怎么让这些懒洋洋的碳原子活泼起来，好将它们凑作一堆？一百多年前人们已经想到方法，法国科学家格林尼亚创造了一种试剂，利用镁原子强行塞给碳原子两个

3、电子，使碳原子变得活泼。这是一项非常重要的成果，使格林尼亚获得了1912年的诺贝尔化学奖。但是这样的方法在合成复杂大分子的时候有很大局限。人们不能控制活泼的碳原子的行为，反响会产生一些无用的副产物。在制造大分子的过程中，副产物生成得非常多，反响效率低下。用把作为催化剂可以解决这个问题。把原子就像“媒人一样，把不同的碳原子吸引到自己身边，使碳原子之间的距离变得很近，容易结合也就是“偶联，而把原子本身不参与结合。这样的反响不需要把碳原子激活到很活泼的程度，副产物比拟少，更加精确而高效。2O世纪6O年代末至70年代初，美国科学家理查德赫克研究出了后来被称为“赫克反响”的方法，利用称为烯煌的有机小分子

4、在耙催化作用下合成大分子。1977年，日本科学家根岸英一用锌原子将碳原子运送到把原子上，实现“根岸反响。两年后，日本科学家铃木章用硼元素取代锌，实现类似的效果，并且毒性更低，适宜规模化生产，这就是“铃木反响。如今，这三个反响经过不断改良，在化学界和工业界取得了重要地位，应用于许多物质的合成研究和工业化生产。例如赫克反响被用于合成抗癌药物紫杉醇和抗炎症药物落普生，铃木反响那么帮助合成了有机分子中一个体格特别巨大的成员水蛆毒素。科学家还尝试用这些方法改造一种抗生素万古霉素的分子，用来杀灭有超强抗药性的细菌。此外，利用这些方法合成的一些有机材料能够发光，可用于制造只有几毫米厚、像塑料薄膜一样的显示器。