盘点以中国人命名的化学反应

2021年08月26日 阅读量:8

在大学《有机化学》课程中,学习还原反应时一定会提到Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应,这是第一个以中国人命名的化学反应。有机化学发展至今,已经有成千上万的各类化学反应被发现。其中许多重要的化学反应被冠以人名,以纪念首次发现或是对该反应做出深入研究、取得突出成就的科学家,这也是给予化学家们最崇高的嘉奖和荣誉。

迄今为止,大概已有上千个人名反应被报道,但为人们所熟知和使用的有300个左右。其中,以中国科学家命名的反应却不多见。下面小白就来为大家盘点一下以中国化学家命名的化学反应。

01

Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应

1946年,黄鸣龙在Wolff-Kishner反应的基础上发展了这个反应,因该反应是第一个以中国人名字命名的有机反应而为人熟知。这是一个有机还原反应,羰基化合物(醛或酮)在高沸点溶剂如一缩二乙二醇中与肼和氢氧化钾一起加热反应,羰基还原为亚甲基。该反应经黄鸣龙改进在常压下即可完成,反应时先将反应物与氢氧化钠、肼和高沸点醇类的水溶液混合加热生成腙后,将水和过量的肼蒸出,升温回流数小时后完成。

虽然黄鸣龙对“Wolff-Kishner 还原反应”只是改进,但改进前的反应条件苛刻:需要用封管、金属钠和价值昂贵的无水肼,同时极易引起副反应。改进后这一还原反应变得操作简单,原料价格降低,产率提高,能在工业上进行大规模生产,因而在国际上被广泛应用。

但在国外很多人并不把该方法称为“黄鸣龙还原”或 “Wolff-Kishner-黄鸣龙还原”,而还是叫做“Wolff-Kishner还原”。这是因为黄鸣龙先生的方法说到底还是“改进”,尽管这一改进的意义重大,但改进终究是改进。这也说明了在化学研究中原创性工作的重要性。

02

陆熙炎环化反应

陆熙炎是中国著名有机化学家,1991年当选为中国科学院院士。该反应是陆院士在1995年发展的一种环化反应,它是联烯与烯烃在有机膦的催化下,通过[3+2]环化得到五元环化合物的反应。

2006年,Gregory C. Fu教授发表在《Angew. Chem. Int. Ed.》的一项研究中使用了该反应,并提出叫做Lu's [3+2]环化反应。但由于这个反应使用较少,而且也基本没有其他文献直接称之为Lu's [3+2] annulation,因此并不被广泛认同为人名反应。

03

史一安不对称环氧化

史一安,曾任中国科学院化学研究所化学生物学研究中心主任、中国科学院分子识别与功能重点实验室主任、中国科学院化学研究所学术委员会副主任。史一安教授在Chem. Rev., Acc. Chem. Res., PNAS, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等重要期刊上发表论文100多篇,被引用5000余次,获得多项重要学术奖励和荣誉。

1996年,史一安教授发展了以果糖衍生的手性酮为催化剂,过一硫酸钾(Oxone)或双氧水为氧化剂的不对称环氧化反应,其适用范围非常广,对于反式二取代和三取代烯烃均可获得优秀的反应活性和立体选择性,已经成为现代有机合成的重要工具之一。也是目前影响力和认可度最高的以中国人命名的有机反应。

04

Roskamp–冯小明反应

冯小明,四川大学教授,知名有机化学家,2013年当选为中国科学院院士。冯教授主要从事新型手性催化剂的设计合成、不对称催化反应、手性药物和生理活性化合物的高效高选择性合成研究。

1989年,Roskamp首先报道了利用氯化亚锡催化乙基重氮乙酸乙酯和醛反应制备β-酮酯的反应(J. Org. Chem.,1989, 54, 3258)。经过二十多年的发展,各种路易斯酸(Sc(OTf)3,BF3, GeCl2)都可用于此反应。

2011年,冯小明教授,以手性氮氧–Sc(OTf)3络合物催化剂实现了首例催化不对称Roskamp反应。随后,该研究成果被编入Elsevier公司2011年出版的《Organic Syntheses Based on Name Reactions》(第三版),并被冠名为“Roskamp-Feng反应”。这也是首个中国科学家在中国本土所做的工作被冠以中国人名的反应。

04

张绪穆烯炔环异构化

张绪穆,国际知名配位化学和金属有机化学家,师从卢嘉锡院士(诺贝尔获奖者Linus Pauling 的博士后,时任中国科学院院长),现任南方科技大学理学院副院长、化学系讲席教授。

1,6-烯炔类化合物在膦配位的铑催化剂的催化下进行高区域选择性地进行不对称环化异构化生成五元杂环化合物的反应。通过该反应可以方便地实现烯烃和炔烃分子内的不对称环化,高效地构筑一系列五元杂环化合物,在生物活性分子以及药物分子的合成中有重要的应用。

2014年,张绪穆教授发展了首例手性铑催化剂催化的1,6-烯炔类化合物不对称环化异构化反应,因其重要性被国际化学权威著作“Name Reactions”收录,并被命名为“Zhang enyne cycloisomerization”,这也为以中国人名字命名的有机反应再添一例。

从人名反应看化学发展

根据英国《自然》杂志在去年12月12日发表的评估报告,中国在2019年首次成为“化学第一大国”,把美国挤到了第二位。中国的“自然指数”为6183.75,同比增长了17.9%,超过日本、韩国和印度这三个亚洲邻国相加之和。毫无疑问,中国已成为化学领域一支强大的科研力量。

其实,从人名反应的发展趋势来看,也可以从中能感到我国化学的飞速发展。虽然目前以中国人命名的化学反应少之又少,但小编相信,未来会有更多的中国学者发表原创性的化学研究。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,期待在未来,在中国本土出现影响世界的研究成果,发现能够与Diels-Alder反应、Wittig反应、Suzuki偶联反应等相媲美的反应。

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