一篇IF=2.5的论文奠定他的诺奖！

2005年，诺贝尔委员会将化学奖授予Yves Chauvin（伊夫·肖万）、Robert Grubbs和Richard Schrock，以表彰他们在烯烃复分解反应方面的开创性工作，这一反应极大地帮助合成化学家用很少的步骤组装复杂的分子。Robert Grubbs和Richard Schrock的贡献已在大量著名期刊文章中得到报道，而伊夫·肖万1971年的一篇论文为后来的发现铺平了道路，至今仍指导和激励研究工作。

【一篇IF=2.5的论文奠定了他的诺奖】

图 1. 伊夫·肖万论文手稿首页

在手稿上，年份改为1970，这解释了为什么这篇论文在Die Makromolekulare Chemie中被大量错误地引用。该期刊Die Makromolekulare Chemie创刊于1947年，现名Macromolecular Chemistry and Physics，由 诺奖得主Hermann Staudinger 于 1943 年创立，实时IF=2.52，是关于高分子化学与物理的。伊夫·肖万的论文，其基础化学涉及通过现在称为环烯烃开环复分解聚合形成的聚合物。同时该文章是用法语写的，摘要是用德语和法语提供的，在一定程度上阻碍了其发现与传播。这也告诉了我们，真正的科学，无论它们在何处出版，都应该被发现、阅读和欣赏。

【打破思想禁锢，敢想】

伊夫·肖万的座右铭是，“如果你想找到新的东西，就去寻找新的东西！”（If you want to find something new, look for something new!）。这种态度有一定的风险，因为即使是最轻微的失败也往往会引起轰动，但成功时你会很高兴，值得冒险。烯烃复分解的早期，由于催化剂组合物配方不合理，其发展很大程度上受到了Ziegler–Natta化学的影响。研究的整个矛盾（无论是应用的还是基础的）通常都在于，我们必须从前人传下来的知识开始，但能够“在适当的时候”离开它。伊夫·肖万以他冷静谦逊的性格、探索新事物的好奇心、以及精心设计的研究方法从一个新的角度阐明了烯烃复分解的反应机理。这项工作是物理有机化学的经典范例，伊夫·肖万与其学生通过使用气相色谱法和质谱法量化金属催化剂催化的环状和非环状烯烃之间反应的产物分布来阐明反应机理。对使用钨催化剂通过交叉复分解产生的混合烯烃的观察导致了现在被称为Chauvin机制的机理提出，它帮助我们合理化低聚、聚合以及开环和闭环反应。在这里，烯烃的碎片——包含双键碳原子的分子——相互交换位置，就像跳舞的情侣交换伴侣一样。

图 2. 通过这种“烯烃之舞”运作的Chauvin机制和分子催化剂

在伊夫·肖万的论文发表之前，烯烃复分解被错误地认为是通过[2+2]型环加成发生的，其中金属正好位于这种全碳环状中间体的中心。在伊夫·肖万的论文中，钨亚烷基原位形成并提供了假定的金属环丁烷中间体，从而产生了一种新的金属亚烷基和一种具有新取代模式的新烯烃。金属-亚烷基作为该反应的引发剂或催化剂的参与是一个重要的发现。如果伊夫·肖万是正确的，那么这种定义明确的物种可能是克服众多障碍的关键，这些障碍阻碍了烯烃复分解从单纯的好奇向实用的有机转变的演变。

【烯烃复分解的发展】

烯烃复分解的下一个重大发展来自于定义明确的催化剂的制备。Schrock于1990年首次报道了稳定的钼亚烷基配合物，Grubbs在1992年描述了更多的空气和水稳定性钌催化剂（图1b）。伊夫·肖万的发现，尤其是在催化剂的性质如何影响活性方面，在Nolan的工作中得到了例证，他在1999年使用N-杂环卡宾(NHC)支持配体来稳定Ru-亚烷基并扩大其烯烃复分解的范围。当时的物理无机化学家Nolan对模型钌系统进行了溶液量热法研究，发现用更碱性的NHC配体代替PCy3放热约5 kcal mol−1。反过来，Grubbs催化剂带有PCy3配体，是通过配体取代以PPh3为特征的前体配合物获得的，PPh3是一种更弱的碱。通过检查热力学数据，Nolan推断通过Ru-PPh3或Ru- PCy3前体的配体取代可以获得Ru-NHC系统的焓。空间参数和其他热化学数据，即NHCs的M-L键解离焓大大高于叔膦，使Nolan怀疑NHCs会增加催化剂的稳定性和寿命。两种推理都被证明是正确的——带有NHC的第二代Ru亚苄基可以从Ru-PR3亚苄基中获得，并且它们确实表现出更高的稳定性。Nolan首先报告了这种第二代催化剂，紧接着Grubbs和Herrmann也报告了相同的架构。伟大的思想显然是相似的！

伊夫·肖万的论文最后指出，他们的观察结果与当时已知的聚合结果不太吻合，给出了一个有见地的先行分析，即产品分布的控制程度在很大程度上取决于催化剂的性质。这种催化剂设计的努力接踵而至，历时近20年才取得成果。伊夫·肖万的学说集中于理解反应机理以及催化剂组成如何影响稳定性、反应性和选择性。这篇开创性的论文影响了我们现在对烯烃复分解以及几种过渡金属催化反应的思考。理解事物如何工作的方法指导催化剂设计和重新设计，并且直至今天，仍然与我们产生强烈的共鸣。

【谦逊】

图 3. 诺贝尔奖照片

值得一提的是，伊夫·肖万深厚的科学素养与谦逊相得益彰。2005年他不愿意去斯德哥尔摩参加诺贝尔颁奖典礼，他曾亲口对法国媒体说，“对于接受这个奖项，我实在是不年轻了。我的发现其实早在40年前就已经获得，这已经很久远了，然而现在有人说这一发现很有意义。……但我只是开辟了一条道路，是美国同事的不懈工作才使我能够得到这一奖项。他们经过30多年的实验室辛苦研究才证明我的发现是可行的。”。

但实际上他平衡了基础研究和应用研究，他的杰出工作对整个化工行业的影响是令人难以置信的。与此同时，伊夫·肖万的心态总是年轻的。据其好友讲述，他从未错过每周16公里的徒步旅行，也从未错过每周版的《化学文摘》。 他深深的好奇心与知识和直觉相提并论，这使他成为了一名出色的发明家。虽然伊夫·肖万已于2015年逝世，但我们都应该深深怀念这位伟大的科学家。

来源：高分子科学前沿