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黄文魁

黄文魁,男,1928 年10月1日出生于福建省莆田县涵江区霞徐街后巷13号,在家中做简单的化学实验。从莆田第一中学有机化学家、教育家。长期从事天然产物化学和有机合成化学的教学和科学研究。

先后完成了30多项研究课题,其中川贝母植物碱的研究、碘杂环化合物的研究、三尖杉类生物碱的合成研究和固氮酶活性中心化学模拟物的合成研究居同期国际同类研究的领先地位。

人物生平

早期经历

黄文魁,有机化学家。兰州大学化学系教授,兰州大学第一批博士研究生导师。1928年10 月1日出生于福建省莆田县涵江区霞徐街后巷13号。自幼勤奋好学。中学时就酷爱化学,在家中做简单的化学实验。从莆田第一中学毕业后,考入上海市上海交通大学(现名:上海交通大学)化学系。1950年,选定了难度较大的“新法合成氯霉素”作为自己的毕业论文题目。经过27次的反复实验,终于在1951年合成出生产氯霉素所需的一种中间原料,成本比从美国进口的低了一半。由于成绩优异,留校任教并荣获上海市劳动模范。1953年随交大化学系并入复旦大学,1955年支援大西北兰州大学

教育经历

工作经历

1981年2月至1982年6月在美国Standford大学、Cornell大学、Boston 大学访问、讲学。

1978年9月至1982年12月历任兰州大学化学系教授、博士研究生导师,有机化学研究所副所长兼有机合成研究室主任;中国化学会理事,甘肃省药学会副理事长。

1955 年初,26岁的黄文魁基于人们用脱氢方法未能将川贝母分子充分打开的失败经验,以初生牛犊不怕虎的精神大胆提出把用蒸馏和硒脱氢两种方法联合使用,终于首先确定该类植物碱的基本骨架为变形甾体,得到国际化学界的赞赏。使此项研究于1957年1月24日获得中国科学院首次颁发的1956年国家自然科学三等奖。1977 年加拿大化学家人工合成贝母素甲成功,进一步证明当时所确定的骨架正确无误。

杂环化合物是一类结构新颖的有机化合物。黄文魁于50年代中期率先在国内开展碘杂环化合物的研究,并于1956年首次成功地利用硫酸亚碘合环法合成了碘杂环化合物,随后又进行了系统的研究,黄文魁等先后合成了46种含有不同取代基的五、六、七元碘杂环化合物,约占同期国际上合成碘杂环化合物总数的一半。并发现了它们的一些奇特性质。有关成果1966年曾被班克斯(D.F.Banks)在题为“多价碘有机化合物”(Organic Polyvalent Compounds)的综述中引用。该项成果获得甘肃省和1978年全国科学大会的奖励。

1973年 5月,黄文魁大胆的把"Reformatsky反应"用于生物碱的合成,亲手成功地合成了脱氧三尖杉酯碱。该项研究受到全国科学大会的奖励。脱氧三尖杉酯碱的合成成功,为其他4种酯碱的合成提供了重要经验。黄文魁小组共合成了5 种,其中4种为世界上首次,该项成果在异三尖杉酯碱合成出来之前获1982年国家自然科学三等奖

固氮酶活性中心化学模拟物的试探合成研究是在卢嘉锡教授提出的"福州市模型"下邀请黄文魁小组进行合成。从1978 年11月开始,经过艰苦奋斗,合成出一系列"F"系化学模拟物,但不具固氮活性,黄文魁仔细推敲了模型后对其改良又合成了一系列"G系"(G指兰州大学所在地甘肃省)化学模拟物,经过测试证明有些与固氮酶UW15组合时,具有把乙炔还原乙烯的还原活性,而且定性地表现出能把氮气还原成氨的还原固氮活性,使"福州模型"演化出孪合双网兜福州模型Ⅱ。该研究成果获1980年中国科学院福建省科技成果一等奖。1981年初在Stanford大学的测试中再次证明其固氮活性。

他仔细分析了Meinwaed原来设计的合成路线,推敲了他们费时2年尚未突破的关键所在,然后另辟蹊径,连续奋战 4 个月,得到了人工合成的纯品。接着又很快实现了另一种昆虫激素的人工合成。得到 Meinwaed 的高度赞扬,提出愿意同黄文魁教授进一步合作并计划于1983年暑假到兰州大学参观访问及商量合作事宜。

个人生活

健康状况

黄文魁于 1982 年 12 月 24 日应邀赴广州市因所乘坐飞机是大修后第一次飞行,飞机紧急降落后机组人员率先逃命置乘客而不顾,导致黄文魁窒息死亡,终年 54 岁。

主要成就

科研成就

植物碱大多具有很强的生理活性。继1888年德国科学家弗拉格纳(K.Fragner)开始贝母植物碱的研究之后,日本、中国、苏联等国也陆续开展了这方面的研究。但因该类植物碱结构复杂,结构式长期未得到建立,仅仅停留在测定实验式或官能团的阶段,而且这些实验式大多是错误的。

50年代初期,黄文魁在朱子清教授的领导下,开展贝母植物碱的研究,取得了突破性进展。当时缺乏色谱、光谱等先进的分析测试设备,研究川贝母植物碱的结构只能依靠化学方法。黄文魁在总结前人单独使用硒脱氢或蒸馏方法未能将贝母素分子充分打开的失败经验的基础上,提出将上述两种方法联合并用的新构想,并于1955年首先确定了该类植物碱的基本骨架为“变形甾体”。此项成果获1956年国家自然科学三等奖。1977年加拿大化学家库特尼(J.P.Kutney)等用合成方法也证明了贝母植物碱的基本骨架为“变形甾体”。

杂环化合物是一类结构新颖的有机化合物。早年合成环状碘鎓盐采用重氮化法。该方法的缺点是原料较难制备,且仅局限于五元环状碘鎓盐的合成。50年代中期,黄文魁率先在国内开展碘杂环化合物的研究,并于1956年将用于合成开链碘鎓盐的一种方法经改进后用于环状碘鎓盐的合成,从而首创合成环状碘鎓盐的新方法——硫酸亚碘酰法,并用这种方法相继合成了20余种新的环状碘鎓盐。这种合成环状碘鎓盐的新方法具有原料易得、操作简便、产率高的特点。

50年代中期及70年代末期,黄文魁等先后研究了多种环状碘鎓盐卤化物的热分解反应,不仅提供了一种合成2-卤-2′-碘代芳香族化合物的新方法,而且可以利用热解产物中含有的2-位碘原子,用氧化关环法自行车赛合成新的含卤环状碘鎓盐。

通过进一步研究,黄文魁等首次发现了碘杂环化合物的下列特征:

1.有些环状碘鎓盐在碱性条件下呈现鲜明的颜色反应,提出了二苯并[a]芘环状碘鎓盐遇碱发生呈色反应的必要条件。

2.在一定反应条件下,环状碘鎓盐分子中的碘鎓官能团可不被破坏,从而提出了一条由较易制备的环状碘鎓盐通过官能团转换制备较难合成的环状碘鎓盐的新路线。

3.某些3,6-二烷氨基二苯并环状碘鎓盐能与四基对二甲(tcnq)形成D-A配位化合物,其中几种复合物在室温下的电导率接近金属。

4.某些环状碘鎓盐能抑制枯草芽孢杆菌生长;3,6-二烷氨基取代的二苯并环状碘鎓盐具有降血压和防辐射性能,并初步揭示了其构效关系。

该成果获1978年全国科学大会奖。

三尖杉属植物中含有多种生物碱。研究结果表明,其中三尖杉酯碱高三尖杉酯碱、脱氧三尖杉酯碱、高脱氧三尖杉酯碱和异三尖杉酯碱具有抗癌活性。由于三尖杉属植物生长缓慢、资源有限,它们在天然植物中含量甚微,而且这些化合物结构新颖,所以探索其人工合成的途径就成为国内外有关科学工作者研究的一个重要课题。

三尖杉酯类生物碱为酯类结构,按一般概念,似乎只要将合成一定构型的边链酸与三尖杉碱经酯化即可获得预期产物。但70年代初至少有两个实验室试图用直接酯化的方法合成,均未成功。1973年黄文魁首先提出将雷福尔马茨基(Reformatsky)反应用于三尖杉酯类生物碱的合成,并于同年9月报告了第一条合成的路线。随后,他又进一步改进反应条件,使关键步骤的产率提高到60%~70%。与国外比较,的合成在时间、路线、收率、工作深入程度等方面均有许多改进或创新。

的合成成功,为其他4种三尖杉酯类生物碱的合成提供了两条重要经验:

1.合成路线设计上采用分步接枝法;

2.可以把雷福尔马茨基反应作为这类生物碱合成的关键步骤。

这两条经验后来在国内外得到应用和推广。继之后,黄文魁等又陆续取得了以下成果:

①1979年实现的合成,并从产物中分离得到表高三尖杉酯碱;②1980年实现的合成;③1981年实现的合成,不久又提出第二条路线,即以α-酮酸酯和乙醛酸乙酯环戊二烯三氯化钛氢化铝锂作用下发生交叉频哪醇(Pinacol)反应得到。交叉频哪醇反应用于生物碱的合成是罕见的。④1982年实现的合成。

至此,5种具有抗癌活性的三尖杉酯类生物碱全部在黄文魁实验室实现了人工合成。其中除是提供第三条路线外,其余均为首先或首批合成成功。中国三尖杉酯类生物碱的合成研究居国际领先地位,黄文魁研究小组作出了突出贡献。为此,1982年黄文魁再次登上了国家自然科学奖的领奖台。

1 朱子清,黄文魁,陆仁荣。川贝母植物碱研究Ⅲ.化学学报,1955,21 (3):232

2李援朝,李裕林,黄文魁。异三尖杉酯碱的新合成法。科学通报,1984,29(11):703

3 黄文魁。碘杂环化合物的研究Ⅱ.化学学报,1957,23(6):438

4 黄文魁,王其,陈学昭。碘杂环化合物的研究Ⅲ.科学通报,1957,(2):49

5 黄文魁,李裕林潘鑫复。脱氧三尖杉酯碱的合成及其立体异构体的分离鉴定。中国科学,1979,(12):1171

6 王永铿,李裕林,黄文魁等。高三尖杉酯碱的合成及其差向异构体的分离鉴定。化学学报,1985,43(2):161

7 王永铿,穆启运,黄文魁等。高脱氧三尖杉酯碱的合成及其差向异构体的分离鉴定,化学学报,1983,41(7):648

8 潘鑫复,李裕林,黄文魁等。异三尖杉酯碱的合成。科学通报,1982,27 (12):1048

参考资料

捐赠600万美元!兰州大学设立“文魁基金”!.中工网.2024-04-04