日本化学家获诺贝尔奖的社会背景(1)(4)
2015-08-17 01:36
导读：高中毕业后，野依立即考入京都大学工学部，学习工业化学专业，并在大学毕业后，考入研究生院继续学习深造。在研究生院修完课程以后，他打算去民营
高中毕业后，野依立即考入京都大学工学部，学习工业化学专业，并在大学毕业后，考入研究生院继续学习深造。在研究生院修完课程以后，他打算去民营企业工作。但是，在他修完硕士课程的时候，他的指导老师野崎先生晋升为教授并聘请他为助教。与白川不同的是，野依的研究领域很广泛，发表的文章也很多:在学习硕士课程的两年间，他发表了3篇论文；在担任助教的五年间，他发表了30篇论文。
野依频繁地参加各种研究活动，他的才能很快就引起了同行的关注。1968年，野依晋升为名古屋大学副教授。不久，他就去美国Harvard大学留学。一年的留学经验特别是他听过Osborn副教授的
无机化学课程，这对于他以后的研究起到了很大作用[4]107－108。回国工作了三年以后，他就晋升为教授。这样快的职称晋升速度在日本是一个特例。
野依以其从事的“不对称合成反应的研究”荣获了诺贝尔奖。在此之前，他先后获得了日本化学会奖、日本学士院奖、文化勋章、美国化学会Cope奖等许多项大奖。这一点也与在荣获诺贝尔奖之前只获得过高分子学会奖的白川形成了对比。
1. 镜像异构体与不对称合成
在有机化合物中，我们把组成分子的要素虽然完全相同但其结构不同的两种化合物称为“异构体”。其中，我们又把组成分子的要素的位置呈左右分布的两种化合物称为“镜像异构体”(注:组成分子的要素的位置排列与其实体形成了镜与像的关系，所以称之为“镜像异构体”。)，并把其中的一方称为“D型”，把另一方称为“L型”。这两种物质的化学性质虽然相同，但是，它们的生理作用却不同。例如，在谷氨酸中，L型谷氨酸有很好的味道，在日本，它被称为“味素”并受到消费者们的喜爱；D型谷氨酸却完全没有味道。在酞胺哌啶酮中，D型酞胺哌啶酮是一种高效催眠剂；而L型酞胺哌啶酮却具有一种可怕的催畸性，当妊娠妇女服用它的时候，它就会使胎儿的手脚变成畸形。
（科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布） 在一般情况下，如果通过化学途径合成镜像异构体，就会以50比50的比例同时产生D型和L型两种化合物，很难只合成其中的一种化合物(我们把这种合成反应过程称为“不对称合成”)。在合成酞胺哌啶酮的时候，由于人们不知道L型酞胺哌啶酮具有催畸性，因此，人们把合成出来的两种酞胺哌啶酮的混合物作为睡眠药拿到市场上去销售。结果，服用它的大多数妊娠妇女生出了畸形儿。如果人们掌握了这种不对称合成反应技术，那么，就应该不会发生上述悲惨的事件。
然而，在自然界中，几乎所有的镜像异构体却不是成对存在的。例如，在谷氨酸中，只存在L型谷氨酸而不存在D型谷氨酸；在葡萄糖中，只存在D型葡萄糖。其原因是，在生物体内，存在着“酶”这种催化剂——即所说的一种“铸模”，各个物质都按照这种“铸模”的要求被合成出来。例如，就谷氨酸而言，在生物体内，只存在着L型的铸模。这样，当在生物体内合成谷氨酸分子的时候，构成这种分子的各个要素，就会在与L型的铸模相符合的位置上形成谷氨酸分子。其结果，必然只生成L型谷氨酸分子，而不会生成D型谷氨酸分子。
这样，生物体借助于酶的帮助，常常只发生不对称合成反应。因此，如果我们能够创造出具有与酶相同机能的铸模，那么，不管是在实验室还是在工厂，就能够进行不对称合成反应了。之所以授予野依诺贝尔化学奖(2001年)，就是因为他研制出了具有这种机能的铸模——即用于不对称合成反应的催化剂。
2. 研究方法及其背景
野依最初从事的是“不对称Carbene反应研究”，其研究成果以论文的形式于1966年发表了。这项研究虽然不是以不对称合成本身为目的的研究[4]104－106，[5]7－8，但是，野依在这项研究中发现，某种镜象异构体的D型和L型是以45比55的比率生成出来的。就是说，尽管不完全但它们确实发生了不对称合成反应。但是，野依在当时并没有立即开展这项研究。他在从美国留学回国以后，于1974年再次开展了这方面的研究。这项研究主要是由高谷秀正副教授在野依指导下完成的。他们在经过6年反复进行试错实验以后，最后成功地合成出了纯度大约为100%的L型薄荷醇(薄荷香气的组成成分)。这种合成技术在日本国内被工业化，其产品也被出口到海外。 共2页: 1 [2] 下一页 论文出处(作者):岛原健三
