1987年，69岁的克芮姆获得诺贝尔化学奖。这位不修边幅衣着随便的学者不得不穿上燕尾服去领奖，然而，他并没有把获诺贝尔奖看作他的事业的顶峰，只是看作是一件平常事。洛衫矶加州大学(UCLA)的斯托达教授回忆道，克芮姆说过，他生在这个时代是受到特别的恩典，因为许许多多纳税者愿意为他的癖好付钱。克芮姆在洛杉矶加州大学追求他的嗜好50多年，越玩越带劲。 克芮姆年轻时是在佛蒙特的农村里度过的。他四岁丧父，使他成为4姐妹及其母亲之家的唯一男子汉。小铎纳尔快乐，好玩耍，求知欲极强，老找人麻烦。他兴趣广泛，既翻筋斗，也读狄更斯、吉卜林、莎士比亚的小说。为维持生计，他什么都干，铲雪、采摘苹果、平整草地。由于他勤奋能干，16岁时同时被18个人雇佣。 在一所小小的私立学校毕业后，克芮姆得到一笔四年奖学金，到洛林斯学院去学习。他当时就下决心要搞研究。一次，克芮姆回忆道，当时我听到“研究”这个词眼，就觉得它需要足智多谋和创造性，这正是我要的。 从洛林斯学院毕业后，他进入内斯布拉斯大学做硕士论文，为默克公司干活，十分出色，绚丽多彩。随后又到哈佛大学做博士论文。1947年到UCLA。 图2 Cram接授诺贝尔奖 克芮姆的早期研究生机勃勃，到处显露着顽皮男孩的淘气，他老是睁着闪闪发光的双眼噗噗笑，向满屋子高个子科学家们传递着自己的热情。他在温斯坦(SaulWinstein)指导下进行研究，深受温斯坦的影响。不久，他便发现了以他自己的姓名命名的离子态中间物。他研究了硫化合物和cyclophane的立体化学和不对称诱导(克芮姆规则)。很快，他的研究就到达碳负离子化学的前沿了。 1959年，克芮姆与加州理工学院的哈蒙德(GeorgeHammond)一起出版了《有机化学》一书。这是他的第7本书。这本书对有机化学教学是革命性的。60年代，克芮姆成为知名的有机化学家。然而，这仅仅是他使有机化学发生变革的开始。UCLA化学教授霍克(KendallHouk)曾说，他是化学英雄人物，他的思想不同寻常，他执著地把这些思想变成现实。主客体化学是他的不同寻常的思想之一。这种思想源于1967年始见于文献的冠醚。克芮姆立即意识到这一化合物对识别分子的重要意义，决心集中精力研究。霍克说，人们对此深表惊讶和怀疑。但是克芮姆坚韧不拔满怀热情地研究这一不同寻常的化合物。它充满挑战性，变革性，需要十分果断，富于创造性。克芮姆具备这些品质。 图3 年轻的Cram酷爱图像表达 克芮姆把科学研究看作攻克最后的堡垒的真正挑战。他高度评价创造，认为研究才给了他比画家、艺术家、音乐家或雕刻家更多创造的机遇。他进行创造的工具不是泥土或石块，而是原子和分子。它们形成模型，使他最终使主客体化学脱颖而出。 克芮姆对视觉图像有深刻认识。他的400多手稿不仅反映了他对文学的深邃知识，也反映了他的熟练绘画技巧。借助于他对三维空间的深刻理解，克芮姆是个建筑师，先制作模型，然后合成客体，使之与主体吸引，连接。其中某些主客体复合物正是对酶的作用的模拟。 克芮姆以他的主客体化学与巴斯德大学的雷恩(Jean-MarieLehn)和杜邦公司的彼德森(CharlesJ.pedersen)一起分享了诺贝尔奖。他那冒险取得了成功。 雷恩在他的关于超分子的著作里对克芮姆的贡献作的评价是，起先克芮姆的主客体讨论如何设计环醚围绕其他物种(通常是离子)，作为客体的物种的大小和形状取决于作为主体的醚环的物理性质。克芮姆通过加入对主体的结构而言可谓坚固的苯环使建造主体少花费能量，从而发展了这个领域。克芮姆和他的同事们成功地合成了千余种物理与化学性质独特的主体分子。 克芮姆的生活处处表明他喜欢接受挑战的爱好。在教室外，实验室外，克芮姆喜欢冲浪、网球、滑雪、游泳。他把每一项运动看作挑战。斯托达教授说，他的最大挑战者是他自身。当他游泳时，提出高目标，在Y分钟划水X次。他的网球是在UCLA顶尖教练指导下打的。他做什么事都追求做得最好。冲浪充满着激情。斯托达回忆克芮姆冲浪的情景说，他总是把他的报告做到最后提到科学挑战比作冲浪。他也常把他的研究工作比作风口浪尖。他喜欢风口浪尖。然而，一次风口浪尖永远是不够的。克芮姆永无止境，终于使他的冒险获得了诺贝尔奖。 在获得诺贝尔奖后，克芮姆接着又将他研究的有机化学领域以“果合物化学”(Carceplexchemistry)的概念进行发展。雷恩解释道，原始的克芮姆结构对于客体分子是个坚硬的环，它结合了客体却仍使它暴露给外界溶液。新的果合物则涉及包裹并结合在疏水的苯环外面的2个环状分子，称为坚果壳分子(carcerand)，主客体的复合物则称为果合物（carceplex)。 图４ 囚笼——克芮姆发现这种“坚果笼”可以囚禁许多种分子接着克芮姆又创造了半坚果壳分子(hemicarcerands)的概念。它的“种皮”跟果壳分子稍有差别。客体分子只有在足够高的温度下才会进入其间，温度下降后囚禁的分子逃不出来。 克芮姆让α吡喃酮钻进半坚果笼，结果使α吡喃酮在笼内发生了光化学反应，转化为环丁二烯，而通常，由于环丁二烯的高反应活性，是难以分离和研究的。克芮姆用他的半坚果壳得到了它，首次对它进行了考察。豪松(hawthorne)教授说，我把果合物看作克芮姆的研究顶峰，是他所得到的最精巧的东西。 果合化学使化学家得以囚禁并首次研究了许多不稳定分子，如苯炔和环庚四烯。哥伦比亚大学化学教授布瑞斯罗夫(Ronald Breslow)称赞克芮姆的创造发明说，他表征的果合物化学是完完全全的创造，是激动人心的分子容器，是超诺贝尔奖贡献。 克芮姆对有机化学产生巨大冲击波。苏黎士瑞士联邦技术研究所的底德里希(Francois Diederich)称赞克芮姆是有机化学学生和同行的出色教练和导师。他认为存在一个国际性的克芮姆学派，继续对克芮姆的创造进行着研究。底德里希回忆说，克芮姆把他的研究称为科学之梦，特别的化学。他的梦做不完，他的技巧和观点使他梦想成真。 2002年3月28日至30日将在UCLA召开克芮姆讨论会。会议以“克芮姆规则50年—克芮姆化学与化学的神话”为题。此外，霍克及其同事们也计划在10月8日举办克芮姆纪念活动。注文 cyclophane是联吡啶氮正离子通过次甲基与芳环串联的环状化合物，尚无史文译名，近例见C.and En,October,26,1998“Light-powerde molecular machines”一文。 此节的Carceplex和carcerand的汉译是编者杜撰的。摘自《中学化学参考》 |
