化學傳記:2005年諾貝爾化學獎得主-羅伯特‧格拉布(Robert H. Grubbs)

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化學傳記:2005年諾貝爾化學獎得主-羅伯特‧格拉布(Robert H. Grubbs)
國立臺灣師範大學化學系博士生 陳維家

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圖一 羅伯特‧格拉布(Robert H. Grubbs,來源:參考資料4)

羅伯特‧格拉布(Robert H. Grubbs,1942年2月27日至今,圖一)1,2,1942 年出生於肯塔基州的凱爾弗特市,那是一個以農業為主的地區,其父親為農場工作者、母親是教師、兩個姊妹分別為教師與電子技師。

少年時期,格拉布的父親常帶他建造房屋、修繕水電、組裝農場機具,而母親則帶著他瀏覽各種書籍,他在兩人中學到了及智慧和閱讀習慣,並被肯塔基州西邊的鈾礦精煉廠和國中科學老師 (Mis. Baumgardner) 引發了他對化學的興趣。由於少年常在農場工作的緣故,格拉布最後選擇了佛羅里達的農業化學作為主修。

大學時格拉布參與了分析動物糞便的暑期專題研究,並認識了在有機化學實驗室的朋友,藉由在朋友實驗室幫忙的機會,他研讀了許多有機化學的教科書並發現自己對於有機化學實驗的熱愛,最後受到朋友指導教授 Merle Battiste 的鼓勵前往紐約州的哥倫比亞大學,在 Ronald Breslow 的指導下獲得化學博士學位。

格拉布剛畢業的第一年在史丹福大學和 James Collman 合作,後來在密西根州立大學任教,1978 年,格拉布來到了加州理工學院,並在那裡擔任化學系教授迄今。格拉布和小學老師海倫 (Helen) 結婚,兩人育有三個小孩,三人均受過高等教育。

身為有機化學教授的格拉布主要興趣是催化,在密西根州立大學時,他做了許多關於環丁二烯 (cyclobutadiene)、烯烴 (Olefin) 和降莰烯 (norbornene) 研究,藉由從 Ziegler–Natta catalyst 在烯類聚合反應得到的靈感,格拉布後來開始研究 Olefin 的聚合反應,最後他發明了格拉布催化劑(圖二)。

此一類催化劑以金屬釕 (Ruthenium, Ru) 做為中心,具有容易合成,良好的活性和穩定性,對許多官能基具有耐受性,且在水、酸、醇或其他溶劑存在下仍然能保持催化活性等優點,是一個廣泛被工業界使用的商品化催化劑。3其用途為:烯烴交換 (olefin metathesis)、開環交換 (Ring- opening metathesis, ROM)、合環交換 (Ring-closing metathesis, RCM) 和開環聚合的反應 (ring-opening metathesis polymerization, ROMP)。

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圖二 第一代和第二代格拉布催化劑(來源:參考資料5)

羅伯特.格拉布於 2005 年和法國化學家伊夫·肖萬 (Yves‧Chauvin)、美國化學家理查德·施羅克 (Richard R. Schrock) 一同被授予諾貝爾化學獎的殊榮。這三名化學家均以研究金屬催化下的烯烴複分解反應著名,此類反應可以取代許多傳統的有機合成方法,並用於合成新型有機分子,成為近代化學發展的新熱潮。


參考文獻

  1. “The Nobel Prize in Chemistry 2005” (Press release). Nobelprize.org. 5 October 2005.
  2. Grubbs, Robert H. (2003). Handbook of Metathesis (1st ed.). German: Wiley-VCH. ISBN 3-527-30616-1.
  3. Grubbs, R.H.; Trnka, T.M.: Ruthenium-Catalyzed Olefin Metathesis in “Ruthenium in Organic Synthesis” (S.-I. Murahashi, Ed.), Wiley-VCH, Germany, 2004.
  4. “对话国际名人”专栏:专访诺贝尔化学奖得主罗伯特·格拉布斯http://www.szfao.gov.cn/xxgkml/ztlm/dh/201410/t20141019_2601177.htm
  5. 格拉布催化劑, https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%BC%E6%8B%89%E5%B8%83%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82

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