乔治·奥拉 George Olah

乔治·安德鲁·奥拉是匈牙利裔美国著名有机化学家。1956年匈牙利革命后他移居美国，在陶氏化学公司工作期间开始研究碳正离子。20世纪60年代，他发现使用超强酸（如氟磺酸、五氟化锑与氢氟酸的混合体系，即魔酸）可以在低温下稳定碳正离子，使其寿命长到足以用核磁共振光谱研究。这一突破解决了有机化学领域长达半个世纪的争论，证实了碳正离子作为反应中间体的存在。他的研究揭示了碳正离子的结构、重排机理和反应规律，深化了人们对亲电反应、酸催化反应的理解。他还在超酸催化化学、亲电氟化、甲醇作为能源载体等领域做出重要贡献，提出了跨油气时代的"甲醇经济"构想。

主要成就

欧拉在碳正离子化学方面作出了系统性贡献，于1972年提出碳正离子的系统新概念，将所有碳正离子分为经典的三配位碳正离子（Carbenium ion）和五配位或更高配位的非经典碳正离子（Carbonium ion）两类。他利用超强酸介质稳定了极不稳定的碳正离子，这一基础研究成果彻底改变了该领域的研究方式，并广泛应用于炼油技术、无铅汽油生产、塑料制品质量改善及新药研发等行业。欧拉还将超强酸-碳正离子体系用于研究碳氢化合物的新反应，开拓了在超强酸介质中进行烷烃的氧化、卤化、硝化等反应的新领域，这些反应具有高收率和良好选择性。

2005年，欧拉提出了将二氧化碳转化为甲醇的“甲醇经济”理念，作为可持续能源方案，并在冰岛建立了世界首套利用地热发电电解水制氢、再与二氧化碳反应生产甲醇的示范装置。他独自或以第一作者发表论文707篇，其中关于稳定碳正离子的文章有282篇，并著有自传《魔幻化学人生——诺贝尔奖得主乔治·奥拉自传》。其研究打开了物理有机化学研究碳正离子的一页。

主要作品

《A Life of Magic Chemistry: Autobiographical Reflections Including Post-Nobel Prize Years and the Methanol Economy》（第二版，2015年）。

《魔幻化学人生——诺贝尔奖得主乔治·奥拉自传》，上海科学技术出版社，2019年5月。

荣誉奖项

乔治·安德鲁·欧拉于1964年获得美国化学会石油化学奖（ACS Award in Petroleum Chemistry）。1994年，他因在碳正离子化学研究方面的贡献独获诺贝尔化学奖。2005年，他获得美国化学会最高荣誉——普利斯特里奖章（Priestley Medal）。

社会活动

2007年8月1日至8月3日，乔治·安德鲁·欧拉应浙江大学化学系邀请访问浙江大学，期间朱军副校长代表学校授予其浙江大学名誉教授称号，欧拉教授并为浙大师生做了题为“甲醇经济”的专题讲座，从能源重要性、碳一循环的化学理论基础谈到甲醇作为能源的多种应用方式及南加州大学的超强酸质子膜专利。此次访问对浙江大学化学系在碳一化学、有机合成、绿色化学等领域的研究产生了历史性影响。

研究方向

欧拉教授的主要的研究方向有：亲电反应;反应机理；锌的合成方法；有机金属化学；反应中间体；稳定的碳正离子；付瑞迪尔-克拉（Friedel-Crafts Chemistry）佛兹烷基化反应；超强酸化学的等等。碳正离子

人物简介

乔治·安德鲁·欧拉在1927年5月22日生于匈牙利首都布达佩斯的一个律师家庭，1949年在布达佩斯工业大学（现更名为：布达佩斯技术与经济大学）获博士学位；由于受到匈牙利十月事件的影响，他和他的家人于1956年移居加拿大，并加入道氏化学公司（Dow Chemical）工作。1957年迁居美国，继续在该公司任职至1964年。1965年，欧拉在凯斯西储大学（Case Western Reserve University）任教。1977年转至南加利福尼亚大学并创建洛克尔碳氢化合物研究所，1991年出任该所主任至退休。乔治·安德鲁·欧拉

欧拉毕业后在布达佩斯技术与经济大学任教。他在加拿大时加入了陶氏化工公司，并在那时开始了对碳正离子的研究。1965年，他回到了凯斯西储大学的学术部。欧拉在1971年成为了美国公民。欧拉生前是南加利福尼亚大学的著名教授，并且是洛克尔碳氢化合物研究所（Loker Hydrocarbon Research Institute）的创建人及主任。他于2017年3月在美国加利福尼亚州贝弗利山的家中去世，享年89岁。他在2005年撰写文章推广甲醇经济。

研究历程

他从小就接受非常严格的中小学训练，有扎实的基础知识。欧拉曾对匈牙利的历史如痴如迷，后来把兴趣转向自然科学。在布达佩斯工业大学（现更名为：布达佩斯技术与经济大学）学习期间，他在Geza Zemplén教授的指导下从事有机化学方面的学习及研究，获理学博士学位，当时年仅22岁。大学几年的学习与研究，把欧拉与有机化学紧紧地连在一起，从此他正式步入了他的有机化学生涯。由于Zemplén是埃米尔·费歇尔的学生，欧拉自称他自己是埃米尔·费歇尔的“徒孙”。

欧拉对碳正离子的早期研究始于他在陶氏化学（Dow Chemical）公司工作期间。1965至1977年间，他在凯斯西储大学任教授。1977年，他转至南加利福尼亚大学任讲座教授，并创建洛克尔碳氢化合物研究所，1991年出任该所主任至退休。

碳正离子化学是有机化学非常重要的组成部分。早在上世纪初，化学家们已发现某些碳正离子的有机染料化合物可以稳定长期存在，但对一般的碳正离子活性中间体却缺乏较直接的观测手段，普遍认为碳正离子是非常不稳定的活性中间体，无法用实验手段直接观察。到60年代初，欧拉和他的同事们找到了能使碳正离子长时间稳定存在的条件，并用核磁共振（NMR）直接检测到它的存在，从而毫无疑问地证实了碳正离子的存在，为碳正离子研究以及碳氢化合物反应活性的研究和应用开辟了新的领域。

1962年，欧拉和他的同事们把（CH3）3CF溶于过量的超强酸介质中（SbF5），然后用HNMR检测到叔丁基正离子1的存在：(CH3)3C-F+SbF5(CH3)3CSbF6。由HNMR谱图可见，产物只有一个单重峰。反应物叔丁基氟化物在δ1.5ppm的双重峰（氟与氢之偶合结果，JHF=20Hz）完全消失。并且甲基的质子共振向低场移至4.3ppm。显示强烈的去屏蔽作用。随后，欧拉进一步用C NMR的方法测得叔碳原子的化学位移为335.2ppm。这比正常叔碳原子的化学位移几乎向低场移动了300ppm。如此低磁场的化学位移碳原子在当时还从未报道过。这等强的去屏蔽效应，显然是叔碳原子的正电荷以及叔碳原子由sp杂化轨道变为sp杂化轨道所致。这一实验结果，确定无疑地证明了所观察到的是叔丁基碳正离子。至此，经过长期而倍经挫折的探索之后，稳定的长寿命碳正离子终于在超强酸介质中被得到了。

欧拉这一发现使几乎所有理论有机化学家都大吃一惊。1962年，他在纽约举行的第九届有机反应机理大会上报告这一发现时，许多化学家都难以置信碳正离子能够在超强酸中长期存在，当时碳正离子研究领域的权威绍尔·温施泰因和赫伯特·查尔斯·布朗（1979年诺贝尔化学奖得主）也对此表示质疑。

围绕Norbornyl碳正离子究竟以经典式还是非经典式存在，绍尔·温施泰因与赫伯特·查尔斯·布朗之间曾展开一场有机化学史上规模很大的争论。欧拉用三种不同的方法制备得到了Norbornyl碳正离子，并用低温NMR等方法对它的结构进行了详细研究，为非经典式Norbornyl碳正离子的存在提供了丰富而直接的证据，他也由此成为非经典式碳正离子提倡者的代表人物。

欧拉在他的诺贝尔奖演讲中风趣地引用盖欧尔格·冯·贝凯希（1961年诺贝尔生理学或医学奖得主）的话：“在对待错误的问题上，一个人应该有几个朋友，他们会愿意花时间检查你的实验设计和实验结果。一个更好的方法是有几个敌人。因为敌人会不遗余力地找出你所有大小错误所在，而你不用付出任何回报。问题是这样的敌人并不多，更糟的是这样的敌人会很快变成你的朋友，因而也减少了对你的帮助。每个人都应该有几个这样的好敌人。”