理查德·弗雷德里克·赫克(Richard Frederick Heck,1931年8月15日 - 2015年10月9日),美國化學家,因發展鈀催化交叉偶聯反應而聞名,特別是赫克反應。2010年獲得諾貝爾化學獎。他的研究成果廣泛應用于制藥、電子工業和先進材料等領域。
人物簡介
理查德·赫克,美國科學家,1931年出生于馬薩諸塞州斯普林菲爾德,8歲時搬到洛杉磯。1952年和1954年,他分別在加州大學洛杉磯分校取得理學學士和博士學位,指導教授是化學家紹爾·溫施泰因。完成博士后之后,他前往瑞士蘇黎世聯邦理工學院,不久后又回到加州大學洛杉磯分校。1957年,他開始在位于特拉華州城市威爾明頓市的赫克力士公司工作。在那里期間,他的研究屢出成果,使得他在1971年進入特拉華大學的化學與生物化學系就職。他在特拉華大學一直工作到1989年退休。
赫克對現今稱為赫克反應(亦稱溝呂木-赫克反應)的研究,始于他20世紀60年代晚期,對芳基汞化合物與烯烴在鈀催化下的偶聯反應的研究。當時赫克將研究發現發在《美國化學會刊》上,發了連號的7篇文章,這些文章的作者卻只有他一位。70年代早期,日本化學家溝呂木勉和赫克各自報道了使用毒性較低的芳鹵作為偶聯底物的反應。赫克在此發現后,不斷對反應條件進行研究,試圖優化,將其發展為有機合成中有實際且重要用途的合成策略。
赫克反應自發現起,其在有機合成中的重要性便迅速增長。1982年,赫克在《有機反應》上僅用45頁,便可總結當時赫克反應的應用實例。但到2002年,發在《有機反應》期刊上,僅與分子內赫克反應相關的文章,就已達377頁。現今,赫克反應是有機合成中構建碳-碳鍵的常用方法之一。對于該反應,文獻中有多篇綜述文章。
在2006年退休后,與菲律賓籍妻子居住在馬尼拉。2012年,其妻去世,由其侄子照顧其生活。2013年后,因身體健康轉差,頻繁出入醫院,用盡家產。于2015年10月10日在馬尼拉的醫院中逝世。在這周早些時候他曾發生過嚴重的嘔吐反應。
獲得獎項
2010年10月6日,瑞典皇家科學院宣布,美國科學家理查德·赫克和日本科學家根岸榮一和鈴木章共同獲得諾貝爾化學獎。此外,赫克還獲得了包括2005年華萊士·H·卡羅瑟斯獎、2006年赫伯特·C·布朗獎在內的多項榮譽,并于2011年獲得格倫·西博格獎章。他還被授予烏普薩拉大學藥學院(2011年)和德拉薩爾大學(2012年)的榮譽博士學位。
人物貢獻
有機化學如今已經發展成了一種藝術形式,化學家們在試管中制造了非凡的化學“作品”。人類以醫學、電子學及高級科技材料的形式獲益。2010年的諾貝爾化學獎獎勵化學界如今最成熟的工具之一。
2010年的化學獎頒給Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi及Akira Suzuki,理由是發展了鈀催化交叉耦合。這一化學工具極大地促進了制造復雜化學物質的可能性,比如羰基分子,其復雜性可媲美天然分子。
碳基化學是生命的基礎,也是眾多迷人自然現象的原因——花的顏色,蛇毒,以及殺菌物質(如盤尼西林)。有機化學讓人類能夠構建自然的化學,利用碳的能力為功能分子提供穩定的架構。這為人類提供了新的醫學及革命性材料,如塑料。
為了創造這些復雜化學物質,化學家需要將碳原子連接在一起。然而,碳是穩定的,碳原子彼此間不易起反應。因此,化學家最初使用的綁定碳原子的方法基于多種可令碳更具活性的技術。這些方法在制造單個分子時挺管用,但當合成更復雜的分子時,化學家往往會在試管中得到許多不必要的副產品。
鈀催化交叉耦合解決了這個問題,并為化學家提供了一種更為精確和有效的工具。在heck反應、Negishi反應及Suzuki反應中,碳原子在一個鈀原子上相集,于是它們的“互相親近”就啟動了化學反應。
鈀催化交叉耦合不僅為全世界研究人員所用,同時也應用到商業產品,比如醫藥品和電子工業所用的一些分子
反應應用
赫克反應成為其他日后發現的眾多鈀催化偶聯反應的基礎,這些反應包括芳鹵與烷基硼酸間的Suzuki-Miyaura偶聯反應、使用有機錫化合物的Stille偶聯反應、使用有機鎂的Kumada-Corriu偶聯反應、使用硅烷的Hiyama偶聯反應、利用有機鋅的Negishi偶聯反應,以及以醇和胺為底物的反應等。這些鈀催化的偶聯反應是目前有機合成和工業生產中常用的合成策略。
其他鈀催化的偶聯反應
赫克反應成為其他日后發現的眾多鈀催化偶聯反應的基礎,這些反應包括芳鹵與基硼酸間的Suzuki-Miyaura偶聯反應、使用有機錫的Stille偶聯反應、使用有機鎂的Kumada-Corriu偶聯反應、使用硅烷的Hiyama偶聯反應、利用有機鋅的Negishi偶聯反應,以及以醇和胺為底物的反應等。這些鈀催化的偶聯反應是目前有機合成和工業生產中常用的合成策略。
曾被赫克研究的一個以炔烴為底物的偶聯反應,1975年被日本化學家頭健吉研究,后者向反應液中加入亞銅鹽以改進反應產率,取得較好的結果。這一偶聯反應現稱為薗頭偶聯反應,亦是有機合成重要技術之一。將熒光染料與脫氧核糖核酸堿基偶聯時用到的就是該反應,而偶聯是自動DNA測序和闡明人類基因組時的重要環節。
除發現鹵代烴可通過與鈀(0)氧化加成而活化外,赫克也是首位對π-烯丙金屬配位化合物進行結構分析(JACS 82: 750)和首位闡明烯烴氫甲酰化機理(JACS 83:4023)的化學家。氫甲化反應現在用于制取各類醇、醛,每年產量高達150億磅(6800萬噸)。
去世消息
2015年10月初,84歲的赫克因付不起治療費,在菲律賓一家公立醫院病逝,告別了他為之作出突出貢獻的世界。
赫克沒有利用其研究成果投資賺錢,而這也導致了他退休后幾乎沒有別的收入來源,甚至不能像其他諾貝爾獎得主那樣光開開講座,占一個榮譽教授的位置。
赫克在退休后沒有額外收入來源,主要依靠每月2500美元養老金。按照菲律賓消費水平,這點錢足夠兩人過上不錯的生活。在菲律賓人傳統觀念中,如果一個家族中有一個人比較有錢,那么,他就有義務照顧和招待家族其他人。因此,納多爾-赫克的侄子邁克爾·納爾多一直帶著妻子兒女與赫克夫婦一起生活。
2012年,妻子去世,赫克精神遭受巨大打擊,加上患上多種重病,健康狀況惡化,由侄子和兩個保姆照顧。由于經常出入醫院,花費不菲。
2015年10月6日,赫克在早餐時突然嘔吐,被送往奎松一家頂尖的私立醫院,因收費高在急診室住了幾天后,醫院認為,保險公司未給赫克付賬,拒絕繼續治療。因此,侄子納爾多只能將赫克轉往一家公立醫院,但菲律賓公立醫院普遍效率低下,基本無法醫治重病,赫克就此死在病床上。
外部鏈接
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