배리 샤플리스

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1. 개요[편집]

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배리 샤플리스는 미국의 물리화학자로 클릭 화학 분야를 개척했다.

2001년과 2022년에 노벨화학상을 수상했다. 마리 퀴리 등과 함께, 2회 이상 노벨상을 수상한 5명 가운데 한 명이다.[2]

2. 생애[편집]

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1941년 4월 28일에 펜실베이니아 필라델피아에서 의사인 아버지 밑에서 태어났다. 유년기부터 청소년기까지 퀘이커계 학교에 다녔다. 청소년기 당시 그의 머리 속에는 배와 낚시 생각으로 꽉 차 있었다고 한다. 낚시를 나가기 위해 필라델피아에서부터 뉴저지 해변가에 있는 가족 소유의 부뚜막까지 갈 수 있을 것이라는 생각도 많이 했다고 한다. 고등학교 앨범에 있는 자신 사진 아래 한 켠에 “나는 바닷가에 갈 예정이야”라고 적어 놓기까지 할 정도였다. 이때의 샤플리스는 낚시에 몰두한 반면 학업 성적은 그저 그랬고, 과학자가 될 것이라고 절대 생각하지 않았다.

이후 그의 부모님이 'Friend’s Central School'을 선택해준 덕에 그는 학교에서 선망 받는 상담자이자 과학교사인 Clayton Faraday를 만나게 됐고, Faraday는 큰 대학교 대신 다트머스 칼리지에 다녀보라고 조언해 1959년 다트머스 칼리지에 프리메드로 진학한다.[3] 그는 사실 영문학과에 가기를 바랬으나, 자신을 뒤이어 의사가 되길 희망하는 부모님의 바람에 프리메드에 들어가게 되었다.

프리메드를 하는 동안 화학과 생물학은 필수였다. 그는 처음에는 흥미가 전혀 없었으나, 2학년 2학기 무렵 토마스 스펜서의 유기화학을 수강하였고 이와 함께 스펜서 랩에 조수로 들어가게 되면서 생각이 바뀌었다. 1963년에 다트머스 대학교를 졸업하자 스펜서 교수는 대학원을 의학 대신 화학으로 가는 게 어떻겠느냐라고 조언했고, 스탠포드 대학교의 유기화학 박사 과정에 진학하면서 스펜서 교수도 같이 스탠포드 대학의 교수로 이직해 그의 박사 과정 지도교수가 되었다.

샤플리스가 1970년 MIT 교수로 재직하던 시절, 실험실에 잠시 들러서 연구 진척상황을 알아보다 소속 대학원생이 NMR 튜브를 밀봉하는 도중 사용한 액체질소로 인해 밀봉된 유리관 내부에 액체산소가 차게 되었고, 온도가 올라가자 생긴 기화압력으로 인한 폭발로 인해 눈 한쪽을 잃었다. 실험실 내에서는 반드시 보안경 착용을 해야 된다는 경각심을 주는 사례.[4]

3. 연구[편집]

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입체특성화학 분야에서 여러 개의 화학 반응을 고안했다. 가장 대표적인 반응이 샤플리스 비대칭 다이하이드록시화 첨가 반응(Sharpless assymmetric dihydroxylation), 샤플리스 에폭시화 고리화 반응(sharpless epoxidation), 샤플리스 옥시아민화 반응(sharpless oxyamination)이 있다.

샤플리스 비대칭 다이하이드록시화 반응은 알켄기 화합물이 오스뮴 테트라옥사이드(OsO₄)를 촉매로 포타슘 페리사이아나이드(K₃Fe(CN)₆))와 (DHQ)₂-PHAL[5]혹은 (DHQD)₂-PHAL와 작용해 1,2-diol기 화합물로 변하는 반응으로, 카이랄 촉매와 반응물로 아카이랄 화합물을 카이랄하게 바꾸는 유기화학 작용이다.