第92章 1987年度 让-马里耶·皮埃尔·莱恩 唐纳德·J·克拉姆 查理斯·J·佩特森
因合成穴醚化合物以及对冠醚化合物的研究成就而荣获1987年诺贝尔化学奖
让-马里耶·皮埃尔·莱恩
让-马里耶·皮埃尔·莱恩（法国，1939～），物理化学、生物化学和超分子化学家。1939年9月30日生于法国阿尔萨斯地区的罗塞姆。1960年，莱恩获斯特拉斯堡的路易·巴斯德大学化学学士学位，三年后获博士学位，后赴美留学于哈佛大学，随伍德沃德（美国有机化学家，1965年诺贝尔化学奖获得者）研究学习，1966年后返回母校路易·巴斯德大学任教。
莱恩出生时，阿尔萨斯地区已被德军占领，父亲被抓去为德国充当炮灰，后侥幸脱逃。战后，莱恩进入学校接受教育，由于父亲很喜欢音乐、绘画、文学艺术，中学毕业后，莱恩进入路易·巴斯德大学学习，他开始选择哲学，后改读化学。尽管莱恩最终没有成为一名哲学家，但他依旧保持对哲学的爱好，在研究工作中以善于思辨、富有哲理、立论严谨、逻辑性强而闻名，他用富有哲学性的思维构筑起“超分子化学”理论，科学界同行称之为“化学领域的哲学家”。
莱恩的主要成就在于合成“穴醚”和创立“超分子化学”。1966年，莱恩返回法国母校任教并继续进行有机化学研究，他在前人研究成果的基础上用氮原子取代冠醚中的氧原子，合成了极具选择性并可引起结构特异性反应的“穴醚”。氮对氢的亲和性较氧更强，因为氮杂环醚在中性附近可存在氨盐型，即有带正电荷的阳离子。如六氮杂-36冠醚-9-6H+，将解离的乙二酸、丙二酸、马来酸和富马酸等分开，纳入并生成复合物，尤其纳入三磷酸腺苷，其强度是丙二酸的2500倍。这种与天然物相似的化合物存在于生物体内，与核酸和蛋白质合成有极密切的关系，莱恩合成的大环状化合物比冠醚和氮杂冠醚本身更具组合选择性。
让-马里耶·莱恩因人工合成“穴醚”和创立“超分子化学”这一新兴化学分支学科而与克拉姆、佩特森共获1987年诺贝尔化学奖。
唐纳德·J·克拉姆
克拉姆（美国，1919～2001年）有机化学家，1919年生于美国佛蒙特州，1942年毕业于内布拉斯加大学，1947年获哈佛大学化学博士学位。1956年后，克拉姆任加利福尼亚大学有机化学教授。
克拉姆的主要成就在于提出了“主宾化学”概念。他将20多种冠醚化合物作为主体化合物，并用多种不同取代基的伯胺盐作为客体，研究主体-客体在形成络合物时的现象，从而开辟了“主宾化合物”的新领域。他发现具有光学活性的新冠醚化合物也具有显著的主体识别能力，能选择“伙伴”进行络合反应，找到了能够决定分子相互认识和相互作用的相配因子。当时，人们已知在氨基酸中有D（顺式）和L（反式）光学活性对映异构体。研究发现，对某些有机物适当修改也可制成光学活性物质。如在合成冠醚中的α位置上有两个相互连接的萘环，由于原子团相隔太紧而使两萘环不可能位于同一平面，它们形成相互扭转结构，其中R（右旋）体和S（左旋）体同时存在。克拉姆的理论体系在这类具有光学活性化合物的合成（不对称合成）中得到了广泛的应用。
在对映异构的氨基酸中，对于右旋体光学活性冠醚加以混合时，D体、L体的氨基酸分别生成混合物。由R体醚和L体的氨基酸组成的混合物分别具有光学活性，这两种复合物的熔点、溶解度及其他特性完全不同。因此，采用适当的方法（如溶解度差）可将其分离。克拉姆利用此方法成功制出L体丙基丙氨酸纯度达90%。
克拉姆发明的方法不仅可分离分子，若在冠醚中加含适当官能团的化合物还可区别具有立体选择性结构的特殊化合物，从而鉴别分子形状。
查理斯·J·佩特森
查理斯·J·佩特森（美国，1904～1989年）生于朝鲜釜山（现属韩国）。父亲是挪威人，母亲是日本人，早年随父母旅居朝鲜，1922年后迁入美国，同年进入俄亥俄州戴顿大学学习。1927年，佩特森获马萨诸塞州工业大学硕士学位后供职于杜邦公司。
1961年，佩特森开始进行钯催化剂催化烯烃聚合物的性能，以及残留钯催化剂的惰性进行研究，他将钯催化剂与含苯的五齿配位体结合，并以此合成二苯18-冠（醚）。佩特森采用的合成法为以后其他冠醚化合物的发现及其合成提供了理论依据。此后，佩特森将精力逐渐从钯催化剂转向对大环状醚的研究。1967年，佩特森在美国化学学会上发表的重要研究报告中阐明了环状醚的合成法，并将这种环状醚命名为冠醚。
20世纪80年代后期，佩特森发现，环状的冠醚结构中央能够容纳一个金属阳离子，由于所容纳的金属阳离子（Li+、K+、Mg2+、Zn2+、NH4+等）的种类不同，所形成的化合物性质而有差异，所形成的环状醚的原子数发生变化，其中心的空孔大小也将随之改变，这种空孔的孔径可进行有选择地与其他金属阳离子组合，从而与混有不同离子的溶液形成具有相应性质的配位体。即是说，环状醚可将所需的离子有选择性地置于自己的空孔中，以此识别离子的种类。
