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科普：2005年诺贝尔化学奖 (1)

2005年10月5日上午，瑞典皇家科学院公布了今年的诺贝尔化学奖，授予法国的Yves Chauvin，美国加州理工学院的 Robert H. Grubbs，和美国麻省理工学院的Richard R. Schrock，表彰他们在有机合成中发展了异构化方法，"for the development of the metathesis method in organic synthesis"。

首先，介绍一下“metathesis”这个词的意思。从词典上查到：metathesis，n. 调换, 转位, 交换。不过，在化学上，作为专业名词，metathesis翻译成“异构化”。如果不特别指明的话，metathesis一般指的是“烯烃异构化”，olefin metathesis。烯烃，alkene，但一般可与olefin互用。

在化学上，这是怎么回事呢？本文是专门给非化学专业以及化学知识比较少的读者看的，为了让大家能够理解，尽量减少使用少见的专业名词。

打个比方吧，A（男）和B（女）是一对恋人，C（男）和D（女）是另一对恋人。A和B双手对拉着，C和D双手也对拉着。可是这两对恋人彼此很不般配，他们达成了对换的意愿。于是，A有意和D靠近，B有意和C靠近，四人各松开一手：A去拉D的手，B去拉D的手，形成一个四方形。然后A放开还拉着B的手，C放开还拉着D的手，从而形成了新的配对A和D，B和C，彼此用双手拉着对方。这里，双手对拉表示有机分子中的碳碳双键“C＝C”。烯烃异构化，跟上面这个比方一样，碳碳双键必须打开一个键才能进行这个对换（“异构化”）的过程。

换对象有直接换的吗？也许有吧。来，我跟你换对象。这唐突不唐突啊？一般需要借助于媒人，通过第三方来达成换的协议。烯烃异构化也需要借助于媒人，只不过叫“催化剂”。什么是催化剂呢？在初三的化学课里已经教过了，这里再复习一下。催化剂，catalyst，是参与化学反应过程，促进了化学反应的进行，而本身在反应前后保持不变（对于延缓反应的叫抑制剂，inhibitor）。在化学反应过程中，催化剂参与了化学反应，但在一个反应完成之后又恢复了原样，这样少量的催化剂能够起到源源不断的把反应物转化为产物的作用而自己在反应中不被消耗掉。

再回到上面的话题。烯烃异构化的关键在于催化剂。这类催化剂的共同特点是金属碳双键（M＝C，M指的是金属metal），这叫金属卡宾metal carbene（car指的是碳，ene指的是双键烯），所用的金属一般是过渡金属，而含这个碳一般叫亚烷基，alkylidene。

就牵涉到烯烃异构化催化剂和反应机理具体如何发展而来的，请看下回分解。

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