在眾多杰出的有機(jī)全合成化學(xué)家當(dāng)中,K. C. Nicolaou 無(wú)疑是該領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。因?yàn)槊质鬃帜缚s寫(xiě)為K.C.N.,故調(diào)皮者稱(chēng)之為有機(jī)化學(xué)界的“西毒”(KCN)。
據(jù)說(shuō),2個(gè)小時(shí)后論文寫(xiě)好寄出。15年后,再次回憶起這一幕,Nicolaou臉上依然浮現(xiàn)著幸福的微笑,而當(dāng)年那個(gè)半夜打出電話(huà)的學(xué)生就是當(dāng)今國(guó)內(nèi)的全合成大牛、北京大學(xué)楊震教授。在Nicolaou眼里,這個(gè)需要與毒性試劑密切接觸、需要面對(duì)無(wú)數(shù)次失敗的工作,雖然枯燥卻充滿(mǎn)樂(lè)趣。
K . C. Nicolaou課題組的Taxol合成團(tuán)隊(duì)
上世紀(jì)80年代初,人們發(fā)現(xiàn)從太平洋紫杉樹(shù)皮中提取的紫杉醇有很好的抗癌療效,但這種天然產(chǎn)物產(chǎn)量極為有限,紫杉醇的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)也特別復(fù)雜,使得紫杉醇的全合成工作特別困難,引起世界眾多有機(jī)化學(xué)家的興趣。當(dāng)時(shí)世界各大公司、著名的研究室,都在紛紛競(jìng)爭(zhēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)分子的全合成。1992年楊震在香港中文大學(xué)黃乃正院士的推薦下來(lái)到美國(guó)斯克利普斯研究所追隨當(dāng)時(shí)合成化學(xué)界的一代宗師尼克勞(Nicolaou)教授讀博,也正好趕上這個(gè)末班車(chē)。
先后共有30多個(gè)研究組參與研究,化學(xué)家們投入大量人力和財(cái)力進(jìn)行了幾十萬(wàn)次實(shí)驗(yàn),實(shí)屬罕見(jiàn)。而Nicolaou教授指導(dǎo)下紫杉醇合成的成功,在有機(jī)化學(xué)和抗腫瘤藥物研發(fā)領(lǐng)域意義非凡。1994年2月17日,Nature雜志首先報(bào)道了taxol的全合成。
(Nature, 1994, 367, 630)
Nicolaou課題組的Taxol合成策略如下:通過(guò)DA反應(yīng)構(gòu)建了A環(huán)和C環(huán)兩個(gè)六元環(huán),然后先通過(guò)Shapiro反應(yīng)連接AC兩個(gè)片段,最后通過(guò)MuMurry反應(yīng)關(guān)上八元環(huán)。這是一則非常精彩的全合成,是K. C. Nicolaou教授的經(jīng)典作品之一,楊震這個(gè)名字也因此被很多人熟悉起來(lái)。
取得這個(gè)成就足以令人自豪,不過(guò),Nicolaou依然醉心于事業(yè)。過(guò)去的30多年,Nicolaou教授以其驚人的毅力、膽略和勇氣合成了眾多結(jié)構(gòu)新穎的復(fù)雜天然產(chǎn)物,,例如兩性霉素B(Amphotericin B)、西羅莫司(Sirolimus)、紫杉醇(Taxol)、萬(wàn)古霉素(Vancomycin)等等。其中每一個(gè)分子合成中的精妙之處都體現(xiàn)了Nicolaou教授在全合成化學(xué)領(lǐng)域的極深造詣。他的科學(xué)精神始終鼓舞著新一代合成化學(xué)家滿(mǎn)懷激情地投身到全合成化學(xué)的研究行列。
Nicolaou 教授簡(jiǎn)介
K. C. Nicolaou教授,全名Kyriacos Costa Nicolaou。1969-1972年,以第一名的榮譽(yù)在Bedford College獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位;1972-1973年,獲得英國(guó)University College博士學(xué)位, 師從F. Sondheimer教授和P. J. Garratt教授;1972-1973年,他在哥倫比亞大學(xué)進(jìn)行博士后研究,師從E. J. Kazt教授;1973-1976年,在哈佛大學(xué)進(jìn)行博士后研究,師從諾貝爾獎(jiǎng)獲得者 E. J. Corey教授。先后在賓夕法尼亞大學(xué)、加州大學(xué)圣地亞哥分校(UCSD)、斯克里普斯研究所(The Scripps Research Institute,TSRI)任職教授。2013年起,Nicolaou教授轉(zhuǎn)到美國(guó)萊斯大學(xué)(Rice University)任職。被選為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院院士、美國(guó)科學(xué)發(fā)展促進(jìn)會(huì)會(huì)士、雅典科學(xué)院外籍院士等,獲得了非常非常多的化學(xué)領(lǐng)域獎(jiǎng)項(xiàng),如 2016年沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng)(Wolf Prize in Chemistry)、2005年阿瑟?C?科普獎(jiǎng)(Arthur C. Cope Award)、2002年四面體獎(jiǎng)(Tetrahedron Prize)、美國(guó)化學(xué)會(huì)獎(jiǎng)(ACS Award)等。
多年后的E. J. Corey教授和K. C. Nicolaou教授
19歲的Nicolaou
2013年,K.C.Nicolaou教授在接受重慶大學(xué)采訪時(shí)表示,“我覺(jué)得我的經(jīng)歷可以告訴現(xiàn)在的年輕人,找到一個(gè)適合你的東西,然后堅(jiān)持下去,才會(huì)有所成就。”當(dāng)記者請(qǐng)K.C.Nicolaou教授對(duì)青年學(xué)子,特別是家庭貧困的學(xué)子提點(diǎn)建議時(shí),他想了想說(shuō)了這么一段話(huà):“我自己的個(gè)人經(jīng)歷就是一個(gè)好例子,在大學(xué)里你可以做兼職,一般學(xué)校也會(huì)給你提供一些幫助,但自身一定要勤奮、努力。我的經(jīng)歷希望對(duì)這些青年學(xué)子有幫助?!盞.C.Nicolaou教授還表示,他本人也可以為重大的貧困學(xué)子提供幫助,例如為他們買(mǎi)英文原版專(zhuān)業(yè)書(shū)。
“桃李滿(mǎn)天下”
在這些年里,Nicolaou教授培養(yǎng)了數(shù)以百計(jì)的優(yōu)秀化學(xué)家,他們?cè)诙鄠€(gè)國(guó)家的企業(yè)界及學(xué)術(shù)界任職,不少做出了相當(dāng)杰出的貢獻(xiàn),老先生可以說(shuō)是真正的“桃李滿(mǎn)天下”,包括Scripps的Phil S. Baran、哥倫比亞大學(xué)的Scott Snyder、普林斯頓大學(xué)的E. J. Sorensen、九州大學(xué)藥學(xué)院的Takashi Ohshima等。國(guó)內(nèi)的有北大化學(xué)院的楊震教授、香港科技大學(xué)戴偉民教授、清華大學(xué)藥學(xué)院唐葉峰教授、上海有機(jī)所的李昂研究員和湯文軍研究員、浙大化學(xué)系的丁寒鋒教授、陜西師范大學(xué)的楊俊教授、華東師范大學(xué)化學(xué)系的姜雪峰教授等。
Nicolaou教授作為第一作者或合作者擁有超過(guò)1400多篇科研文章、綜述文章、書(shū)本章節(jié),專(zhuān)利,多本專(zhuān)著。有機(jī)合成化學(xué)人士必讀的一篇綜述。是《The art of science of total synthesis》,這篇綜述寫(xiě)于2000年,由K. C. Nicolaou教授及其弟子D. Vourloumis、N. Winssinger以及Phil S. Baran撰寫(xiě),長(zhǎng)達(dá)78頁(yè),回顧了整個(gè)天然產(chǎn)物全合成的發(fā)展史,并為新時(shí)期的天然產(chǎn)物全合成做出了展望。
《Classics in Total Synthesis I-III》(譯為《全合成中的經(jīng)典》)、《Molecules that Changed the World》(譯為《改變世界的分子》)是Nicolaou教授的得意之作,在有機(jī)化學(xué)界廣為傳播。
《全合成中的經(jīng)典》三部曲
《改變世界的分子》
Nicolaou在2003年發(fā)表于Org. Biomol. Chem(DOI: 10.1039/B301552C )上的一篇Profile說(shuō):我最欽佩的科學(xué)家是定義原子理論的Demokritos和在許多領(lǐng)域都是真正天才的阿基米德。但是我也非常敬佩在全合成領(lǐng)域的杰出大師伍德沃德(RB Woodward)。我的尊敬和敬意也延伸到我的導(dǎo)師身上,他們向我展示了教育和研究的全部?jī)?nèi)容以及如何將火炬?zhèn)鬟f給下一代。
“不怕實(shí)驗(yàn)室有毒的化學(xué)試劑,因?yàn)槲?strong style="margin:0px;padding:0px;outline:0px;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word !important;">有長(zhǎng)壽基因”
Janssen prize for CREATIVITY IN ORGANIC SYNTHESIS
大約1950年,年僅4歲的KC與他的弟弟和家人站在祖母面前
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