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罗伯特·格拉布斯(Robert Howard Grubbs,1942年2月27日—2021年12月19日),男,美国国籍,有机化学和高分子科学领域专家,美国国家科学院院士,美国国家工程院院士,美国艺术与科学院院士,中国科学院外籍院士,生前是美国加州理工学院终身冠名杰出教授,深圳格拉布斯研究院荣誉院长。 罗伯特·格拉布:烯烃复分解催化革命的引领者,绿色化学的践行者 罗伯特·霍华德·格拉布(Robert Howard Grubbs)是美国顶尖有机化学家,因开发出实用高效的烯烃复分解反应催化剂,与法国科学家伊夫·肖万、美国科学家理查德·施罗克共同荣获2005年诺贝尔化学奖。他研发的“格拉布催化剂”彻底革新了有机合成领域,推动化学工业向高效、低耗的绿色方向转型,其成果广泛应用于制药、先进材料等关键领域,成为基础科研赋能产业升级的典范。这位一生深耕催化科学的巨匠,于2021年12月19日在美国加利福尼亚州杜阿尔特逝世,享年79岁。 1942年2月27日,格拉布出生于美国肯塔基州马歇尔县的一个农场,童年随家人迁居帕迪尤卡市,在教师母亲的影响下养成了勤奋好学的习惯。1960年高中毕业后,他考入佛罗里达大学,最初计划攻读农业化学,后在教授默尔·A·巴蒂斯特的引导下转向有机化学,从此开启了对化学反应机制的探索之旅。1963年获学士学位,1965年获硕士学位后,他进入哥伦比亚大学深造,师从有机金属化学权威罗纳德·布雷斯洛,专注于碳-金属键化合物研究,1968年以优异成绩获得博士学位。博士后阶段,他在斯坦福大学与詹姆斯·科尔曼合作研究,进一步夯实了有机金属化学的科研基础。 格拉布的学术生涯核心围绕烯烃复分解反应展开。20世纪70年代,烯烃复分解反应虽已被发现,但传统催化剂基于钼、钨等金属,对空气和水分极度敏感,且难以兼容多数合成目标中的官能团,无法实现规模化应用。1978年,格拉布加入加州理工学院任教,此后长期在此深耕,他敏锐意识到,要让这一反应从“科学好奇”变为“实用工具”,关键在于开发稳定、高效且适用性广的催化剂。在伊夫·肖万阐明反应核心机理(金属卡宾催化形成四元杂环中间体)的基础上,格拉布团队另辟蹊径,将研究重心转向钌金属卡宾络合物。 1995年,格拉布团队取得突破性进展,成功研发出第一代格拉布催化剂——苯亚甲基·二氯·双(三环己基磷)合钌。这种紫色固体催化剂颠覆了传统认知,不仅对空气、水、酸、醇等环境稳定,且对官能团耐受性极强,无需特殊实验条件即可使用,迅速成为学术界和工业界的通用工具。1999年,他进一步优化催化剂结构,用氮杂环卡宾配体替代部分磷配体,开发出第二代格拉布催化剂,活性较第一代提升两个数量级,在部分反应中的用量可低至百万分之一,极大降低了应用成本。此外,他还与合作者开发出热稳定性更强的霍维达-格拉布催化剂,拓展了反应的温度适用范围。 这些催化剂的问世,让烯烃复分解反应实现了革命性突破。该反应被形象地比作“分子交换舞伴”,能在温和条件下精准断裂并重组碳-碳双键,大幅简化了复杂化合物的合成步骤,显著提升了原子经济性——即原料转化为有用产物的比例,减少了有害废物排放,被诺贝尔委员会誉为“绿色化学的巨大进步”。如今,格拉布催化剂已广泛应用于抗癌药物关键中间体合成、新型高分子材料制备、农用化学品生产等领域,全球每年依托该技术创造巨大经济价值,其影响力覆盖制药、电子、新材料等多个支柱产业。 1998年,格拉布联合创办 Materia 公司,推动催化剂技术的商业化转化,让科研成果走出实验室惠及全球。他一生发表学术论文600余篇,获得230项专利,培养了包括史蒂文·巴克瓦尔德、杰弗里·科茨等在内的大批顶尖化学人才,其中不乏来自中国的研究生和博士后,为国际催化科学发展注入活力。除诺贝尔化学奖外,他还斩获多项顶级荣誉:2002年获托尔曼奖,2003年获莱纳斯·鲍林奖,2010年获美国化学会金奖,2015年当选美国国家工程院院士,以表彰其催化剂开发对商业产品的推动作用。 作为科研与教育的双重践行者,格拉布在加州理工学院任教四十余年,以严谨的治学态度和开放的科研理念影响了一代学者。他始终强调“基础研究的价值在于解决实际问题”,其研发的催化剂不仅重塑了有机合成的理论体系,更推动了化学工业的绿色转型。罗伯特·格拉布用毕生探索证明了催化科学的核心价值——以微小的催化剂用量,撬动化学合成的巨大变革,他的科研精神与成果,至今仍在持续为全球化学领域的创新发展赋能。 |