編譯 許林玉
大衛(wèi)·埃文斯(David A. Evans)發(fā)現(xiàn),某些反應可用于合成具有生物活性的天然物質(zhì)(如抗生素和抗癌藥物),作為潛在的藥物療法。他的貢獻改變了研究人員制造復雜天然分子和研發(fā)藥物的方式。2022年4月29日,埃文斯與世長辭,享年81歲。
作為教育家,埃文斯一生恪盡職守,致力于科學傳播工作。20世紀80年代中期,他發(fā)現(xiàn)學生和研究人員在使用繪圖筆和模板繪制口頭報告、手稿、論文和資助經(jīng)費的圖形時,時常會陷入困境。他將麥金塔電腦中的繪圖功能與有機化學的圖形密集特性聯(lián)系起來,與妻子薩利(Sally)和研究生斯圖爾特·魯賓斯坦(Stewart Rubenstein)一起開發(fā)出化學繪圖軟件ChemDraw。如今,全球學術界和產(chǎn)業(yè)界的有機和無機化學家都認為,這款化學結構繪圖軟件不可或缺。埃文斯改變了有機化學的呈現(xiàn)和教學方式,其影響遠遠超出了他所任職的機構,使接下來連續(xù)幾代人從中受益。
1941年,埃文斯出生于華盛頓特區(qū),后獲得歐柏林學院的獎學金。在那里,化學家諾曼·克雷格(Norman Craig)引導他走上了研究有機小分子的道路。埃文斯的博士研究始于密歇根大學安娜堡分校,博士學位則是在加州理工學院獲得的。 1967年,他在加州大學洛杉磯分校接受了第一份教職。在那里,他開始研究重排反應。在這類反應中,原子的數(shù)量和類型保持不變,但它們的連接方式會發(fā)生變化。在有機合成中,重排至關重要,因為許多步驟都會經(jīng)過有序的過渡態(tài),所以可以預先對復雜分子的合成進行規(guī)劃。重排反應在合成激素和天然毒素時大有用武之地。
埃文斯還發(fā)現(xiàn)了一種能夠顯著加速重排反應的方法,可控制立體化學,還能同時形成和破壞碳-碳鍵。該反應被稱為埃文斯陰離子氧化-柯普(Oxy-Cope)反應。埃文斯找到了既可以在更低溫度條件下發(fā)生反應,又廣泛適用于各類有機合成的起始物質(zhì)。作為以埃文斯命名的幾個反應之一,為了解其加速反應的起因,它成了科學家深入研究的課題。
1974年,埃文斯重返加州理工學院,并在那里一直工作到1983年。在此期間,他取得了被認為是他最具影響力的發(fā)現(xiàn)成果,并因此推動了之后數(shù)十年的研究。醛醇反應自1869年起就廣為人知,但缺少一種控制相對和絕對立體化學的實用方法。埃文斯證明,用硼可以創(chuàng)造出高度有序的過渡態(tài),從而克服上述缺陷。他采用易于獲取的氨基酸,發(fā)明了一種“助劑”作為手性試劑。硼烯醇化物與醛發(fā)生反應,可產(chǎn)生見于眾多具有生物活性的天然產(chǎn)物的基序。
埃文斯學術生涯的最后一站停留在哈佛大學,他曾短暫擔任過該?;瘜W系主任。在此期間,他的團隊揭示了這種埃文斯助劑的全部合成潛力,制備了許多復雜的天然物質(zhì)。他們還在不對稱催化領域作出了重大貢獻,其中最重要的貢獻包括抗生素萬古霉素和抗癌藥物苔蘚抑素-2和海綿抑素-2的全合成。
埃文斯在教學講義方面的投入不亞于其科學會議報告。他將這些講義與化學教育界同仁分享,得到他們的認可,他的教案對后來幾代人的教學產(chǎn)生了影響。多年來,他將有關反應機理和合成問題的數(shù)據(jù)庫保存在一個公開網(wǎng)站上,讓世界各地的人都能自由使用。他培養(yǎng)的學者不勝枚舉,包括憑借在有機分子不對稱催化領域的工作而榮獲2021年諾貝爾化學獎的大衛(wèi)·麥克米蘭(David MacMillan)。埃文斯的第一位女博士研究生安·韋伯(Ann Weber)后來成為美國默克制藥公司先導物優(yōu)化部門副總裁,并因參與發(fā)現(xiàn)糖尿病藥物西格列汀而聲名鵲起。
埃文斯認為,每一個人的創(chuàng)造力都應得到最好的展示和利用。他留下了一些有史以來最完整的合成序列,可用于制造自然界中最復雜的天然生物活性分子。
資料來源Nature