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K. Barry Sharpless へのインタビューがどのようなものかを理解するには、ピンボールをプレイするのが一番です。 彼の頭が固まると、会話がどこに跳ね返るか正確にはわかりません。 議論のトピックは、ジャージー海岸での釣りからアセチルコリンエステラーゼ阻害剤、そして彼の最愛のペットであるバティまで、わずか数分でジャンプする可能性があります。 そして、Sharpless は、彼の一連の思考が必ずしも直線的ではないことを認めた最初の人になるでしょう。 「私は通常、質問に答えません」と彼は認めます。 「私は完全な文章で話すことはできませんし、書くのにかなりの時間を費やしています。」
今年のプリーストリー メダリストである K. バリー シャープレスは、分子を彼の入札に応じさせる達人です。 彼は、不斉触媒作用とクリックケミストリーという 2 つの影響力のある化学分野の先駆者です。 そして、彼は大勢の化学者に影響を与えました。 この分子メーカーが、ニュージャージー州マナスクアンでの釣りからノーベル化学賞を受賞するまでの経緯をご覧ください。
シャープレスの友人、元学生、同僚は、彼を説明するように求められると、「風変わり」や「型にはまらない」などの言葉を使います。 しかし、彼らが最終的にたどり着いた説明は、彼は「分子のように考える」ということです。 このフレーズは、シャープレス自身が発祥のようです。シャープレスは、学部で有機化学を教えていたときに学生にそうするようにアドバイスしました。 シャープレスを知っている人は、分子がどのように振る舞うのか、そしてどのようにして分子に自分の命令を実行させることができるのかを知るという彼の並外れた能力を要約すると言います.
ほぼ 50 年にわたるキャリアの中で、この化学的直感により、カリフォルニア州スクリプス リサーチの WM ケック化学教授であるシャープレスは、2001 年のノーベル化学賞の半分を含む 2 ページ分の賞を獲得しました。彼の履歴書に。 今年、彼は米国化学会の最高の栄誉である 2019 年プリーストリー メダルを受賞しました。これは、「触媒による不斉酸化法の発明、クリックケミストリーの概念、アジド-アセチレン付加環化反応の銅触媒バージョンの開発」が評価されたものです。 」
「プリーストリーを受け取ることは、まさに青天の霹靂であり、私が予想もしていなかったものです」とシャープレスは言います。 多くの過去のプリーストリー メダリストとは異なり、彼は科学政治や化学ジャーナルの編集者としての活動を避けてきました。 「私は、化学者がより良い化学を行えるようにするために人生を費やしてきた、ただの化学者です」と彼は言います。
シャープレスは、中央科学でのキャリアを予見していませんでした。 彼は大学の最後の学期まで医学部に進学していましたが、海への愛情に突き動かされ、釣り船の船長になるという考えを抱いていました。家族。
シャープレスはフィラデルフィアで育ちましたが、若い頃の夏は、ニュージャージーの海岸と合流するマナスクアン川を探索して過ごしました。 彼の家族は近くにコテージを持っていて、母親が彼を自由に歩き回らせてくれたと言います。 「人生について、私が興味を持っていることすべてについて学んだ場所です」と彼は言います。 シャープレスが年をとるにつれて、彼は叔父のディンクと一緒に航海を始め、マナスクアンで魚を捕りました。
シャープレスはフィラデルフィアのクエーカー学校に通い、ドイツ語の読み書きを教えてくれたと信じています (このスキルは、後に古い化学文献を調べるのに役立つことがわかりました)。 しかし、彼はほとんどの時間を釣りの空想に費やしたと言います。 「A を取得するために必要なこと以外は、学校ではあまり学びませんでした」と彼は思い出す。
シャープレスは、1959 年の秋にダートマス カレッジで学士課程を始めました。1 年生のときにスキー事故で足を骨折し、冬学期中ずっと松葉杖をついて図書館まで足を引きずりながら有機化学を勉強しました。 「気に入っただけでなく、すべてを覚えていました」と彼は言います。 「彼らが私に尋ねることができて、私が答えられない質問はなかったと思います。」
「彼は、1960 年の秋に私が大学院から直接教えた最初のコースで、135 人のダートマス大学の学部生の中で一番の学生でした」と、ダートマス大学の化学名誉教授であるトム スペンサーは言います。 「初心者の私には、この明らかに非常に明るく、狂気に満ちたエネルギッシュな若者の才能を比較する根拠がありませんでしたが、幸いなことに、彼が科学のキャリアを追求することを思いとどまらせることはありませんでした。」
スペンサー氏によると、当時は化学薬品のストックルームが基本的に学生に開放されていた時代であり、シャープレスは化学薬品のサイレンコールに抵抗できませんでした.
「私のような人は、研究室に入ると、本当に恋に落ちるチャンスがあります」と Sharpless は言います。 「ストックルームにあるすべての化学物質を覚えました。匂い、味です」と彼は、冗談かどうか見分けるのが難しい口調で言います。 彼が真剣であるかどうかにかかわらず、この種の感覚体験は安全上お勧めできません.
しかし、シャープレスは夏の間、研究のためにダートマスに滞在したことはありませんでした。 「釣りがもっと好きになりました」と彼は言います。
外科医であるシャープレスの父親は、「バリーが医学部に行き、彼の足跡をたどると思っていました」とスペンサーは言います。 しかし、化学におけるシャープレスの才能を見て、スペンサーは彼にこの分野で大学院の学位を取得するよう勧めました。 「ある日、彼の父親から電話があり、『この子に何をしているの?』と聞かれました。 」 スペンサーは覚えています。 「彼の父親は、私が一体何者なのか、なぜ私がバリーの人生を台無しにしようとしているのだろうと不思議に思っていました。 しかし、私がバリーの才能について説明したとき、彼の父親は口を閉ざし、後に熱心な支持者になりました。」
大学院では、シャープレスは西に移動してスタンフォード大学に移り、大学院生として Eugene E. van Tamelen と共にコレステロール生合成に取り組み、James P. Collman と共にポスドクとして有機金属化学に取り組みました。 しかし、シャープレスがスタンフォード大学時代に最も影響力を持った出来事は、彼がビーチ パーティーでジャン デューザーに会ったときでした。 「1 月は、ダートマス出身の友人の 1 人である Doug Walgren のデートでした」と Sharpless は回想します。
2人は1年半後の1965年に駆け落ちし、シャープレスは彼女が彼を支え、彼の成功の大部分を支えたと信じています. たとえば、K. バリー シャープレスの署名欄の下にある雄弁な文章の多くは、ノーベル賞の自伝や、安全ゴーグルを着用していなかったために爆発の際に片方の目が失われたことを説明する物語などです。 、ヤンによって書かれました。
（余談ですが、ウォルグレンはペンシルベニア州の第 18 区から選出された米国下院議員を 7 期務めました。彼とシャープレスは友人であり続け、シャープレスが 2001 年にノーベル賞を受賞したとき、ウォルグレンは電話をかけ、ジャンは答えました。彼は彼女にこう言いました。考えてみてください、ヤン、もし私があなたと結婚していたら、私は大統領になっていたかもしれません。」)
1969 年、Sharpless はマサチューセッツ州に移り、ハーバード大学の Konrad E. Bloch の研究室でポスドクとして酵素学を研究しました。 翌年、彼はマサチューセッツ工科大学の助教授になり、スタンフォード大学で教職に就くまで 7 年間を過ごしました。 しかし、3 年後、彼は MIT の化学部門に再び参加しました。
スタンフォード大学では、Sharpless は二重結合を非対称に酸化する方法を開発しようとしており、フラットな C=C ランドスケープを 2 つの可能な酸素含有 3D 形状のうちの 1 つに変換しました。 彼は自分の仕事が停滞したと感じたことを覚えています。 「MIT に戻るために退職することを伝えてから 1 か月後、不斉エポキシ化に関するブレークスルーが得られました」と彼は言います。 彼のグループが 1 か月早く発見していたら、「おそらく私はそこを離れなかったでしょう」と彼は言います。
Sharpless は、非対称エポキシ化を利用してマイマイガのフェロモン (+)-ディスパーラーを合成することにより、その有用性を示しました。
Sharpless の研究室で何年にもわたる開発を行った後、彼と彼のポスドクである Katsuki Tsutomu が最終的に発見した反応は、Sharpless の不斉エポキシ化であり、チタン化合物とキラル配位子を使用して、第一級および第二級アリル アルコールをエナンチオ選択的に 2,3-エポキシアルコールに変換します。 この反応は、高いエナンチオ選択性で二重結合を酸化する予測可能な方法で金属を使用できることを示し、ノーベル委員会によって引用された研究の一部でした。 反応の有用性を実証するために、Sharpless のグループはそれを使用して (+)-disparlure を作成しました。これはメスのマイマイガが性誘引物質として使用する化学物質です。
フェロモンには持続力があるらしい。 シャープレス研究所がスタンフォードから MIT に移転している間に、1980 年にニューイングランドでマイマイガの大規模な侵入が発生しました。 Sharpless グループのメンバーの何人かがボストンで飛行機を降りたとき、(+)-disparlure の合成中に実験室で着ていた「洗濯されたが魅力的な衣服」を蛾が攻撃した、と Jan Sharpless は思い出します。
マイマイガの攻撃のニュースは、当時マサチューセッツ工科大学のアルバート アンド ヴェラ リスト ビジュアル アーツ センターの所長であったキャシー ハルブライヒに届きました。 1985 年、パフォーマンス アーティストのトーマス コヴァチェヴィッチが MIT に滞在することになり、ハルブライヒはシャープレスにコラボレーションが可能かどうか尋ねました。
結果として得られたパフォーマンス作品は、MIT の急勾配の講堂で開催されました。 講堂の中央にある大きな四角い台座の上で、シャープレスとコバチェビッチは、(+) 変色を施した大きなティッシュのような紙を波打たせていました。
MITの化学教授であるRick Danheiserは、「アイデアは、彼がこれらすべてのマイマイガを部屋の上部に放し、フェロモンでコーティングされたこれらの紙のビーラインを作る方法を示すことでした.
蛾の蛹は陸軍の研究所から注文されたもので、パフォーマンスの日に孵化するようになっている、と Jan は回想する。 「彼らは予定通りに孵化しましたが、悲しいことに、彼らの小さな翼は完全に発達していなかったので、飛ぶことができませんでした」と彼女は言います. "心配無用。 セックスが何であれ、男たちは各通路の上部で解放され、階段をこすって転がり落ち、床からプラットフォームまでホップフライングを試みました。
シャープレスは、1 年前に学部生の有機化学のクラスで同様のデモを行っていた、とダンハイザーは回想します。 その際、オスの蛾の羽は完全に形成されていましたが、(+)-変色は換気システムによって部屋全体に吹き飛ばされていました。 解放されると、マイマイガは必死にいたるところに飛んでいた、とダンハイザーは覚えています。 彼らは学生に着陸し、パニックが続いた.
マイマイガの展示は計画通りにはいきませんでしたが、Danheiser 氏はシャープレスの教育スタイルを示すものだったと述べています。 「バリーは常にクラスを楽しませる方法を見つけようとしていましたが、情報に基づいた方法でそれを行っていました」とダンハイザーは言います。 「彼の化学への情熱は彼の講義で明らかであり、それは伝染性がありました。」
1986 年から 1988 年までシャープレスの研究室でポスドクを務めたハーバード大学のエリック ヤコブセンは、不斉エポキシ化は化学界から信じられないほどの興奮を引き起こしたと述べています。化学者が予測可能な方法で立体化学を制御できるようにした最初の反応です」と彼は言います。
ヤコブセンが MIT にいる間、彼はシャープレスと協力して、現在シャープレス不斉ジヒドロキシル化として知られている反応を研究しました。 この変換では、アルケンがキラル キニーネ配位子の存在下で四酸化オスミウムと反応して、隣接する炭素に 2 つの -OH 基があるビシナル ジオールの単一ジアステレオマーを形成します。 これは、シャープレスがノーベル賞を受賞したキラル触媒酸化反応のもう 1 つです。
「結果が注目を集めると、Barry は非常に興奮しますが、それがどうなるかは、研究室の人々には必ずしも明らかではありません」と Jacobsen 氏は言います。 「彼の注目を集めることに取り組むことができたので、私はとても幸運でした。 そして、一度彼の注目を集めたら、それは信じられないほどでした. 彼が問題に飛び込み、それに夢中になる方法は驚くべきものでした。」
ヤコブセンは、ポスドク時代にニューヨーク市の母親を訪ねていた感謝祭の日のことを思い出します。 「電話が鳴り、母が電話に出ると、バリー・シャープレスだった」と彼は回想する。 「彼女は研究室で働くことについて十分に知っていたので、もしあなたのアドバイザーが感謝祭の日にあなたに電話をかけてきたら、それは悪いことだということを知っていました.私のボンネットで火事が起きているか何かです.」 ジェイコブセンは神経質に電話を取り、シャープレスは単に化学について話したいだけであることに気づきました. 「彼は、私たちが数日前に交わした会話をフォローアップしたかっただけでした。なぜなら、彼はそれについて考えるのをやめられなかったからです。」
1990 年、シャープレスは、当時研究所の所長だったリチャード ラーナーに誘われて、スクリップスに移りました。 「彼が化学の天才であることは明らかでした」とラーナーは言います。
Scripps に在籍中、Sharpless は不斉触媒作用からクリックケミストリーとなるものへと移行し始めました。 クリックケミストリーの背後にある中心的なアイデアは、互いにのみ共有結合で「クリック」するようにバネがかけられた分子ビルディングブロックを使用することです.
Sharpless と Jan は一緒にクリック ケミストリーというモニカを思いつきました。 彼はそれが普及するとは思っていなかったと言いますが、頭韻的なラベルは定着しており、生化学、材料科学、表面科学など、科学の非常に異なる領域でクリックケミストリーが使用されるようになりました.
いくつかの異なるクリック反応がありますが、代表的な例は銅触媒によるアジド - アルキン付加環化反応 (CuAAC) です。 この反応は、アジドとアルキンを結合させて 1,2,3-トリアゾールを形成し、2 つの部分を結合します。 アジドとアルキンの間の反応は新しいものではありませんでした。 それらの報告は 20 世紀初頭にさかのぼり、ルートヴィヒ マクシミリアン大学ミュンヘンのロルフ ホイスゲンは、1950 年代後半にこの概念を固めたとされています。
しかし、Huisgen が考案した変換には長い時間がかかり、高温が必要で、2 つの異なる位置異性体が生成されました。 2002 年、Sharpless と彼のグループは、反応を触媒するために銅 (I) を使用した場合、水中で、室温で瞬時に進行させることができ、1 つの位置異性体しか生成しないことを報告しました。
シャープレス氏は、クリックケミストリーについて最初に話し始めたとき、合成化学者はクリックケミストリーを嫌っていたと言います。 「それは単純すぎた」と彼は言い、それが彼らを侮辱した。 しかし、他の種類の科学者は、この変換がどれほど有用であるかを理解しました。 彼らはそれを使用して、あらゆる種類のシステムでのリンクを保証できます。 表面科学者は、クリックケミストリーを使用して分子を表面に固定できます。 生化学者はそれを使用して、生体分子をレポーター分子にラッチすることができます。 これらの人々は、ほぼすべての条件下で確実に機能する結合形成化学を必要としているだけだとシャープレスは言います. 「下水道から何を知っているかを把握しなければならない材料科学者や生物学者のように、絆が必要な人は、基本的に質問をしません。 彼らは機能するものを持っていることにとても感謝しています。」
1980 年代にシャープレスの研究室で博士号を取得し、スクリップスの同僚としてクリック化学でシャープレスと協力したジョージア工科大学の MG フィンは、「クリック化学は完全にバリーのアイデアであり、完全に彼のインスピレーションでした」と述べています。 「私は、彼がビジョンを明確にし、コンセプトの詳細を開発するのを手伝うことができたことを誇りに思っていますが、私は本当にすべての段階でバリーのリードに従っていました。」
クリックケミストリーは紛れもなく有用なツールでしたが、ほとんどの人は最初はそうは思わなかったとハーバード大学のヤコブセンは言います。 彼は、シャープレスがそのアイデアについて講義を始めたときのことを思い出します。 「その時までに、彼は不斉触媒作用で 2 つの大きな発見をしており、この分野の巨人でした。 その時点で、誰もが彼がノーベル賞を受賞するだろうと確信していました」とヤコブセンは言います。
それで、シャープレスは講義に招待されます。 「彼は、不斉酸化における彼の研究について話す代わりに、完全に左翼から出てきたように見えるこのアイデアについて話し始めました」とヤコブセンは続けます。 「彼は、私たちが必要としているのは良い反応だと判断しました。 完全に信頼できる方法で物事を接続するもの。 それは実際、化学者が通常考えていることではありません。 化学者は、「ここに私が作りたい分子がある」と考えます。 それを作るための最善の方法を考えさせてください」または「これは私が理解し活用したい反応性です。 私がそれで何ができるか見てみましょう。 」
しかしシャープレスは、化学者はあらゆる種類の状況下で物事を結び付ける信頼できる反応を必要としていると述べていました. 「そして、聴衆は彼が気を失ったと思ってお互いを見ているのを覚えています」とジェイコブセンは言います。 「その時、私は彼が何かに夢中になっていることを知っていたと言いたい. しかし、真実は、誰も何が起こっているのかを見ていなかったと思います。 シャープレスだけが、偉大な反応を発見するために必要なこのアイデア、つまり、物事を結びつけ、完全に一般化できるあらゆる反応が、化学に変革をもたらすことを理解していました。
「彼は反応する前にそれについて話しました」とヤコブセンは付け加えます。 「そして、彼が不斉触媒作用について話すように招待され、彼が発見さえしていなかった反応を説明して、このクレイジーなアイデアについて話し始めたので、彼が講演をしたとき、人々はほとんど怒っていたのを覚えています。」
「間違いなく、多くの人が彼が気が狂っていると思っていました」とフィンは同意します。 「ここに彼は不斉触媒作用のための最高の研究室の 1 つを持っていましたが、外から見ると彼はまったく別のことをしたいと思っているように見えました。 それから彼は、彼が別の方法でやりたかったことは、有機化学者に彼らの科学を行うためのまったく異なる方法を教えようとすることであると言い始めました」と彼は言います. 「多くの人は、彼が何を言おうとしているのか理解していませんでした。あるいは、理解したと思って無視したのです。」 しかし、Finn 氏は、彼の概念が分子科学に否定できない影響を与えたことを時が示していると付け加えています。
「バイオ直交化学とケミカルバイオロジーの分野で起こっていることに注意を払っていない限り、なぜバリーが狂っていると考える人がいるのかわからない」と、クリックケミストリーの早期採用者であるスタンフォード大学の Carolyn Bertozzi は言う。 「おそらく歴史は、化学生物学と創薬において最も重要な反応の 1 つであるバリーの銅媒介反応を、合成反応開発の主流の化学者が最終的に生物学者にとってどれほど重要であるかを学んだ点として振り返るでしょう。 」
「バリーは、世界を変える化学を開発したいと考えています。あるいは、他の方法ではできなかったことを成し遂げたいと考えています」と、MIT の JoAnne Stubbe は言います。 クリックケミストリーは彼の創造性の証だと彼女は言います。 「みんなと彼の兄弟がそれを使っています。」
シャープレスを知っている人は、彼の論文を読んだり、彼の科学について学んだりしても、彼が誰であるかの本当の感覚をつかむことはできないと言います. 「実際に彼と対話し、彼の知恵を 1 対 1 で体験する必要があります」と Scripps Research の Phil Baran は言います。 「彼は信じられないほど親切で温かいですが、時には非常に恥ずかしがり屋でもあります。 彼は人より化学物質を好む。 彼との議論は、化学にとどめておけば、何時間も続く可能性があります。」
スクリップスのもう一人の同僚であるゲイリー・シズダックは、「合成に関する彼の百科事典的な知識は、追いつくのが難しく、少し威圧的かもしれません. 「彼との思い出の多くは、彼のオフィスを訪れて何かをすぐに手に入れたり、彼の考えを聞いたりすることから始まり、3 分間が制御されたアイデアと興奮の 3 時間の竜巻に変わりました。」
シャープレスに欠点がないわけではありません。 彼は、自分が優れた演説者ではないことを認めた最初の人でしょう。 そして、彼の脳は配線されているため、1 つのことに集中するのが難しくなっています。 彼の欠点にもかかわらず、彼の友人や同僚は皆、彼は良い心を持っていて、過ちに対して寛大であると言います.
MIT の Stephen L. Buchwald は、Buchwald が研究所で教授を務めていた初期の頃、Sharpless のオフィスに行ったことを思い出します。 Buchwald は、Sharpless が貴重な本シリーズ Comprehensive Organicmetallic Chemistry を持っていることに気付きました。これは 1985 年に数千ドルかかりました。Sharpless は彼の個人的な資金から支払ったお金です。 Buchwald は、Sharpless に、高価なシリーズを所有していることに感銘を受けたと語った。 「翌日、私がオフィスに入ると、彼はシリーズ全体を私の机の上に置き、私に渡してくれました」と Buchwald 氏は言います。 「後で、彼はそれを返す必要があったことが判明しました。 しかし、彼は私にそれを返すように頼む代わりに、別のセットを購入しました。」
Sharpless の現在の大学院生の 1 人である Gencheng Li は、Scripps に到着したとき、泳ぎ方を知らなかったと語っています。 シャープレスがこれを知ったとき、彼は水泳コーチとのセッションにリーにサインアップし、サンディエゴに住むことはできず、泳ぎ方もわからないと言いました。
シャープレス氏はメンターとして無頓着であるという評判がありますが、彼の生徒たちは彼の例に従って学んだと言います。 1998 年から 2003 年まで Scripps で Sharpless の博士号を取得した、ペンシルバニア州ウェストポイントにある Merck & Co. の Discovery Chemistry Department のディレクターである Antonella Converso は、次のように述べています。野心的な反応を試みても何の影響もありません。 このことから、優れた科学は常軌を逸したものではないことがわかりました。 優れた科学は、横向きのアイデアにあります。 失敗を恐れず、目を見開いて進み続ければいいのです。」
ハーバード大学のヤコブセンは、「彼は信じられないほどの直感を持っていると言われていますが、私はそれが正義だとは思いません。 「それは直感以上のものだと思います。 彼は、他の人にはできない方法で考える方法を知っています。」
シャープレスの長年の友人であり、スクリプスでの同僚でもあるジュリアス・レベックは、「バリーのように成功し、それを楽々とこなしているように見える人は、競合他社に多くの羨望を引き起こします」と述べています。 「バリーは、これらの有用で画期的なマイルストーンを思いついたことを何度も示してきたと思います。 彼の独創的な方法論は、何世代にもわたる化学者たちを支え、豊かにしてきました。」 Rebek 氏は、Priestley Medal は「彼の膨大な仕事とその化学コミュニティへの貢献を適切に認めたものです」と述べています。
投稿時間: Apr-02-2019