黃文魁，有機化學家、教育家。長期從事天然產物化學和有機合成化學的教學和科學研究。先後完成了30多項研究課題，其中貝母植物鹼的研究、碘雜環化合物的研究、三尖杉酯類生物鹼的合成研究和固氮酶活性中心化學模擬物的合成研究居同期國際同類研究的領先地位。
基本介紹
- 中文名：黃文魁
- 國籍：中國
- 職業：有機化學家、教育家
- 主要成就：長期從事天然產物化學和有機合成化學的教學和科學研究
人物簡介,人物生平,技術成就,簡歷,主要論著,
人物簡介
黃文魁，有機化學家。蘭州大學化學系教授，蘭州大學第一批博士研究生導師。1928 年 10 月 1 日出生於福建省莆田縣涵江鎮霞徐街後巷13號。自幼勤奮好學。 中學時就酷愛化學，在家中做簡單的化學實驗。從莆田第一中學畢業後，考入上海的國立交通大學(現名:上海交通大學)化學系。1950年，選定了難度較大的“新法合成氯黴素”作為自己的畢業論文題目。經過 27 次的反覆實驗，終於在 1951 年合成出生產氯黴素所需的一種中間原料，成本比從美國進口的低了一半。由於成績優異，留校任教並榮獲上海市勞動模範。1953年隨交大化學系併入復旦大學,1955年支援大西北到蘭州大學。
人物生平
1928年10月1日，黃文魁出生在福建省莆田縣的一個貧寒家庭。遵循當地“地瘦栽松柏，家貧子讀書”的古訓，父親克勤克儉、艱難度日、想盡辦法、苦苦掙扎為黃文魁換得了讀書的機會。幼小的黃文魁朦朧地意識到父母的一片苦心，暗下決心發憤讀書。他沒有辜負父母的厚望，1947年，先後收到5所大學的入學通知書，最後他選擇到上海交通大學化學系深造。在大上海，他目睹了國民黨反動統治的腐敗和祖國遭受帝國主義欺凌的慘狀，憂憤交加，立志刻苦學習，獻身化學事業，為國家的富強效力。當解放戰爭的炮聲在上海郊區響起的時候，他沒有躲避，而是以滿腔喜悅，迎來了上海解放。大學畢業前夕，面對帝國主義對中華人民共和國的封鎖，許多病人因缺乏藥品而備受折磨的現狀，黃文魁毅然選擇“新法合成氯黴素”作為畢業論文的題目。經過27次反覆實驗，合成出生產氯黴素的關鍵性中間原料。《解放日報》稱這種方法“比美國方法所用原料便宜一半”；《大公報》說“這一試驗的成功，在反封鎖鬥爭中更增加了一份力量”。1951年黃文魁被評為上海市勞動模範。同年他的文章在《解放日報》發表，發出了“毛澤東時代的科學工作者是幸福的”的心聲，並向人民宣誓：新法合成氯黴素的研究“遭到了不少困難和失敗，但由於這是有益於人民的一種工作，因此我決不在困難面前低頭！”就這樣，他把志向深深地根植在貧瘠而有希望的土地上，並在以後的30多年裡，腳踏實地，埋頭苦幹，取得了累累碩果。
50 年代初期，黃文魁參加了朱子清領導的貝母植物鹼研究。1955 年初，26歲的黃文魁基於人們用硒脫氫方法未能將貝母分子充分打開的失敗經驗，以初生牛犢不怕虎的精神大膽提出把用鋅粉蒸餾和硒脫氫兩種方法聯合使用，終於首先確定該類植物鹼的基本骨架為變形甾體，得到國際化學界的讚賞。使此項研究於1957年1月24日獲得中國科學院首次頒發的1956 年國家自然科學三等獎。1977 年加拿大化學家人工合成貝母素甲成功，進一步證明當時所確定的骨架正確無誤。
碘雜環化合物是一類結構新穎的有機化合物。黃文魁於 50 年代中期率先在國內開展碘雜環化合物的研究，並於1956年首次成功地利用硫酸亞碘醯合環法合成了碘雜環化合物，隨後又進行了系統的研究，黃文魁等先後合成了46種含有不同取代基的五、六、七元碘雜環化合物，約占同期國際上合成碘雜環化合物總數的一半。並發現了它們的一些奇特性質。有關成果1966年曾被班克斯（D.F.Banks）在題為“多價碘有機化合物”（Organic Polyvalent Iodine Compounds）的綜述中引用。該項成果獲得甘肅省和1978年全國科學大會的獎勵。
三尖杉是我國特產植物，含有微量的酯類生物鹼，其中有 5 種酯鹼具有抗癌活性。1973年 5月，黃文魁大膽的把"Reformatsky反應"用於生物鹼的合成,親手成功地合成了脫氧三尖杉酯鹼。該項研究受到全國科學大會的獎勵。脫氧三尖杉酯鹼的合成成功，為其他 4 種酯鹼的合成提供了重要經驗。黃文魁小組共合成了5 種，其中4種為世界上首次,該項成果在異三尖杉酯鹼合成出來之前獲1982年國家自然科學三等獎。
固氮酶活性中心化學模擬物的試探合成研究是在盧嘉錫教授提出的"福州模型"下邀請黃文魁小組進行合成。從1978 年11月開始，經過艱苦奮鬥，合成出一系列"F"系化學模擬物,但不具固氮活性,黃文魁仔細推敲了模型後對其改良又合成了一系列"G系"(G指蘭州大學所在地甘肅省)化學模擬物,經過測試證明有些與固氮酶UW15組合時,具有把乙炔還原乙烯的還原活性,而且定性地表現出能把氮氣還原成氨的還原固氮活性，使"福州模型"演化出孿合雙網兜福州模型Ⅱ。該研究成果獲 1980 年中國科學院和福建省科技成果一等獎。1981年初在Stanford大學的測試中再次證明其固氮活性。
1981年元月黃文魁到美國工作訪問，在美國科學院院士、著名有機化學家 J.Meinwaed 實驗室工作訪問其間，指出一位印度教授費時十一年合成產物並非純結晶,受到 Meinwaed 注意並要求他合成出純結晶, 黃文魁設計五種合成路線，用三種方法獲得純結晶,從而參加 Meinwaed 兩種新的昆蟲激素的合成。他仔細分析了 Meinwaed 原來設計的合成路線，推敲了他們費時 2 年尚未突破的關鍵所在，然後另闢蹊徑，連續奮戰 4 個月，得到了人工合成的純品。接著又很快實現了另一種昆蟲激素的人工合成。得到 Meinwaed 的高度讚揚，提出願意同黃文魁教授進一步合作並計畫於1983年暑假到蘭州大學參觀訪問及商量合作事宜。
黃文魁於 1982 年 12 月 24 日應邀赴廣州，參加中國科學院廣州化學研究所的評議會議，因所乘坐飛機是大修後第一次飛行，在飛機臨近廣州白雲機場發生電線短路著火,飛機緊急降落後機組人員率先逃命置乘客而不顧，導致黃文魁窒息死亡，終年 54 歲。
黃文魁於1978年被破格從講師提升教授,1979年榮獲全國勞動模範,1982年榮獲甘肅省勞動模範,1983年被追認為甘肅省特等勞動模範,1986 年甘肅省科協在蘭州科學宮為他立了紀念像，以緬懷這位獻身化學事業的科學家。
技術成就
植物鹼大多具有很強的生理活性。繼1888年德國科學家弗拉格納（K.Fragner）開始貝母植物鹼的研究之後，日本、中國、前蘇聯等國也陸續開展了這方面的研究。但因該類植物鹼結構複雜，結構式長期未得到建立，僅僅停留在測定實驗式或官能團的階段，而且這些實驗式大多是錯誤的。
50年代初期，黃文魁在朱子清教授的領導下，開展貝母植物鹼的研究，取得了突破性進展。當時缺乏色譜、光譜等先進的分析測試設備，研究貝母植物鹼的結構只能依靠化學方法。黃文魁在總結前人單獨使用硒脫氫或鋅粉蒸餾方法未能將貝母素分子充分打開的失敗經驗的基礎上，提出將上述兩種方法聯合併用的新構想，並於1955年首先確定了該類植物鹼的基本骨架為“變形甾體”。此項成果獲1956年國家自然科學三等獎。1977年加拿大化學家庫特尼（J.P.Kutney）等用合成方法也證明了貝母植物鹼的基本骨架為“變形甾體”。
碘雜環化合物是一類結構新穎的有機化合物。早年合成環狀碘鎓鹽採用重氮化法。該方法的缺點是原料較難製備，且僅局限於五元環狀碘鎓鹽的合成。50年代中期，黃文魁率先在國內開展碘雜環化合物的研究，並於1956年將用於合成開鏈碘鎓鹽的一種方法經改進後用於環狀碘鎓鹽的合成，從而首創合成環狀碘鎓鹽的新方法——硫酸亞碘醯法，並用這種方法相繼合成了20餘種新的環狀碘鎓鹽。這種合成環狀碘鎓鹽的新方法具有原料易得、操作簡便、產率高的特點。
50年代中期及70年代末期，黃文魁等先後研究了多種環狀碘鎓鹽滷化物的熱分解反應，不僅提供了一種合成2-鹵-2′-碘代芳香族化合物的新方法，而且可以利用熱解產物中含有的2-位碘原子，用氧化關環法合成新的含鹵環狀碘鎓鹽。
經過20多年不懈的努力，黃文魁等先後合成了46種含有不同取代基的五、六、七元碘雜環化合物，約占同期國際上合成碘雜環化合物總數的一半。有關成果1966年曾被班克斯（D.F.Banks）在題為“多價碘有機化合物”（Organic Polyvalent Iodine Compounds）的綜述中引用。
通過進一步研究，黃文魁等首次發現了碘雜環化合物的下列特徵：
1.有些環狀碘鎓鹽在鹼性條件下呈現鮮明的顏色反應，提出了二苯並環狀碘鎓鹽遇鹼發生呈色反應的必要條件。
2.在一定反應條件下，環狀碘鎓鹽分子中的碘鎓官能團可不被破壞，從而提出了一條由較易製備的環狀碘鎓鹽通過官能團轉換製備較難合成的環狀碘鎓鹽的新路線。
3.某些3，6-二烷氨基二苯並環狀碘鎓鹽能與四氰基對醌二甲烷（TCNQ）形成D-A複合物，其中幾種複合物在室溫下的電導率接近金屬。
4.某些環狀碘鎓鹽能抑制枯草桿菌生長；3，6-二烷氨基取代的二苯並環狀碘鎓鹽具有降血壓和防輻射性能，並初步揭示了其構效關係。
該成果獲1978年全國科學大會獎。
三尖杉屬植物中含有多種生物鹼。研究結果表明，其中三尖杉酯鹼、高三尖杉酯鹼、脫氧三尖杉酯鹼、高脫氧三尖杉酯鹼和異三尖杉酯鹼具有抗癌活性。由於三尖杉屬植物生長緩慢、資源有限，它們在天然植物中含量甚微，而且這些化合物結構新穎，所以探索其人工合成的途徑就成為國內外有關科學工作者研究的一個重要課題。
三尖杉酯類生物鹼為酯類結構，按一般概念，似乎只要將合成一定構型的邊鏈酸與三尖杉鹼經酯化即可獲得預期產物。但70年代初至少有兩個實驗室試圖用直接酯化的方法合成，均未成功。1973年黃文魁首先提出將雷福爾馬茨基（Reformatsky）反套用於三尖杉酯類生物鹼的合成，並於同年9月報告了第一條合成的路線。隨後，他又進一步改進反應條件，使關鍵步驟的產率提高到60%～70%。與國外比較，的合成在時間、路線、收率、工作深入程度等方面均有許多改進或創新。
的合成成功，為其他4種三尖杉酯類生物鹼的合成提供了兩條重要經驗：
1.合成路線設計上採用分步接枝法；
2.可以把雷福爾馬茨基反應作為這類生物鹼合成的關鍵步驟。
這兩條經驗後來在國內外得到套用和推廣。繼之後，黃文魁等又陸續取得了以下成果：
①1979年實現的合成，並從產物中分離得到表高三尖杉酯鹼；②1980年實現的合成；③1981年實現的合成，不久又提出第二條路線，即以α-酮酸酯和乙醛酸乙酯在環戊二烯基三氯化鈦—氫化鋰鋁作用下發生交叉頻哪醇（Pinacol）反應得到。交叉頻哪醇反套用於生物鹼的合成是罕見的。④1982年實現的合成。
至此，5種具有抗癌活性的三尖杉酯類生物鹼全部在黃文魁實驗室實現了人工合成。其中除是提供第三條路線外，其餘均為首先或首批合成成功。中國三尖杉酯類生物鹼的合成研究居國際領先地位，黃文魁研究小組作出了突出貢獻。為此，1982年黃文魁再次登上了國家自然科學獎的領獎台。
簡歷
1928年10月1日 出生於福建省莆田縣。
1947年10月至1951年7月 在上海交通大學化學系學習至畢業。
1951年8月至1952年9月 在上海交通大學化學系任助教。
1952年9月至1955年9月 在復旦大學化學系任助教。
1955年9月至1978年8月 在蘭州大學化學系任講師。
1978年9月至1982年12月 歷任蘭州大學化學系教授、博士研究生導師，有機化學研究所副所長兼有機合成研究室主任；中國化學會理事，甘肅省藥學會副理事長。
1981年2月至1982年6月 在美國Standford大學、Cornell大學、Boston 大學訪問、講學。
1982年12月24日 因飛機失事在廣州遇難。
主要論著
1 朱子清，黃文魁，陸仁榮.貝母植物鹼研究Ⅲ.化學學報，1955，21 （3）：232
2李援朝，李裕林，黃文魁.異三尖杉酯鹼的新合成法.科學通報，1984，29（11）：703
3 黃文魁.碘雜環化合物的研究Ⅱ.化學學報，1957，23（6）：438
4 黃文魁，王其灝，陳淑英.碘雜環化合物的研究Ⅲ.科學通報，1957，（2）：49
5 黃文魁，李裕林，潘鑫復.脫氧三尖杉酯鹼的合成及其立體異構體的分離鑑定.中國科學，1979，（12）：1171
6 王永鏗，李裕林，黃文魁等.高三尖杉酯鹼的合成及其差向異構體的分離鑑定.化學學報，1985，43（2）：161
7 王永鏗，穆啟運，黃文魁等.高脫氧三尖杉酯鹼的合成及其差向異構體的分離鑑定，化學學報，1983，41（7）：648
8 潘鑫復，李裕林，黃文魁等.異三尖杉酯鹼的合成.科學通報，1982，27 （12）：1048
