È considerato da molti uno dei più grandi chimici viventi, avendo fatto progredire notevolmente il campo della sintesi organica grazie allo sviluppo di numerosi reagenti, metodi e sintesi complete di composti organici biologicamente attivi.
Biografia James Corey (il cognome ha origini libanesi e deriva dal nome di famiglia Khoury che in arabo significa prete) nasce da immigrati libanesi di religione cristiana a Methuen, una città a circa 50 km da Boston, nello stato del Massachusetts. La madre Fatina Hasham (1900-1970) sostituisce il nome "William" con "Elias" per ricordare il marito, un uomo d'affari di successo, morto diciotto mesi dopo la nascita del figlio. La famiglia, composta dalla madre, dal fratello, da due sorelle e dagli zii materni (Naciby, morta nel 1960 e John Saba, morto nel 1957), vive in una casa spaziosa e lotta per sopravvivere economicamente durante gli anni della Grande depressione.
Da ragazzino, Corey è alquanto indipendente e pratica sport come il baseball, il football, e l'escursionismo dedicandosi anche a lavori manuali. Frequenta una scuola elementare cattolica e le scuole superiori pubbliche a Lawrence.
All'età di 16 anni, nel luglio del 1945, Corey si iscrive al Massachusetts Institute of Technology. Prima di iniziare la carriera universitaria, la sua unica esperienza nel campo della Scienza è con la matematica e allora decide di seguire un corso di laurea in ingegneria elettronica ma al secondo anno di studi, dopo l'esame di chimica, ripensa ai suoi piani per il futuro e intraprende lo studio della chimica, ottenendo sia la laurea (nel 1948) che il dottorato di ricerca (nel 1951) sotto la supervisione del professor John C. Sheehan, lavorando sul pionieristico programma di ricerca sulle penicilline sintetiche.
Dopo il conseguimento del dottorato, gli viene offerto un posto all'Università dell'Illinois - Urbana-Champaign. Sempre all'Università dell'Illinois, nel 1952 viene iniziato come membro dell'Alpha Chi Sigma, una confraternita che ha come obiettivo il riunire gli studenti e i professionisti legati al mondo della chimica. Durante i primi tre anni di attività all'Università dell'Illinois, si dedica alla ricerca nel campo della chimica fisica organica, in particolare per quanto riguarda l'applicazione della teoria degli orbitali molecolari per investigare gli stati di transizione di diverse reazioni dal punto di vista tridimensionale (ad esempio, dal punto di vista stereochimico). Solamente a partire dal 1954, nominato ricercatore e costituito un piccolo gruppo di ricerca, dà inizio a progetti sperimentali più complessi, relativi alla determinazione strutturale, alla stereochimica e alla sintesi di composti naturali. Grazie ai numerosi successi di queste sue ricerche, nel 1956 viene nominato professore ordinario di chimica e allarga i campi di interesse alla sintesi enantioselettiva, ai complessi metallici e alla chimica enzimatica.
Nel 1957 vince una borsa di studio Guggenheim e viene invitato da Robert Woodward a trascorrere un periodo all'Università di Harvard. In quei mesi, a causa della dolorosa perdita dello zio, Corey si immerge nello studio e partorisce le idee chiave relative a una visione generale e razionale della sintesi organica, idee notevolmente apprezzate da Woodward e che applica per la sintesi del longifolene, un terpene presente in alcune resine dei pini.
Nella primavera del 1959 accetta un'offerta dall'Università di Harvard dove attualmente è professore emerito di chimica organica e supervisiona un vasto programma di ricerca che si occupa della sintesi di molecole complesse bioattive, di chimica organometallica, dello sviluppo di nuovi metodi di sintesi, della catalisi molecolare, di chimica bioorganica ed enzimatica, dell'utilizzo dei computer nell'analisi retrosintetica e dell'utilizzo delle prostaglandine e di altri eicosanoidi in ambito medico.
Nel settembre del 1961 sposa Claire Higham e hanno tre figli: David Reid, John e Susan.
Ha affermato di aver scelto di lavorare nel campo della chimica per via della "sua bellezza intrinseca e la sua grande rilevanza per la salute umana". È stato consulente della Pfizer per più di 50 anni.
Nel 1988 gli viene conferita dal presidente degli Stati Uniti la National Medal of Science e nel 2004 la Medaglia Priestley, il più grande riconoscimento dell'American Chemical Society.
Contributi significativi Reagenti Il clorocromato di piridinio (PCC), noto anche come reattivo di Corey-Suggs, è largamente utilizzato per l'ossidazione degli alcoli ai corrispondenti chetoni e aldeidi. Questo reagente presenta diversi vantaggi rispetto agli altri ossidanti tra cui il fatto che si trova sotto forma di un solido giallo non molto igroscopico, è stabile all'esposizione all'aria ed è di facile preparazione. Nelle ossidazioni è sufficiente utilizzare un moderato eccesso di questo reattivo (circa 1,5 equivalenti molari) ottenendo rese pari o superiori a quelle ottenibili con il reattivo di Collins (un ossidante molto utilizzato in passato, di difficile preparazione e gestione) impiegando fino a 6 equivalenti.Il meccanismo d'azione prevede che l'alcol, in quanto nucleofilo, attacchi l'atomo di cromo esavalente e sposti il cloro formando uno ione cloruro che successivamente agisce da base strappando un protone al substrato e permettendo la formazione dell'aldeide e del composto del cromo(IV):Il carattere leggermente acido del reagente lo rende utile nelle reazioni di ciclizzazione con alcoli e alcheni. In seguito alla prima ossidazione, l'aldeide formatasi può subire una reazione di Prins con l'alchene limitrofo che porta alla formazione di un chetone ciclico, previa eliminazione e successiva ossidazione. Nel caso in cui il chetone fosse un prodotto indesiderato, si utilizza dell'acetato di sodio in polvere come tampone così da bloccare la seconda ossidazione.Il clorocromato di piridinio si è dimostrato essere un valido agente ossidante anche nel campo della sintesi totale. Ad esempio, permette di effettuare un riarrangiamento ossidativo di Babler-Dauben con un alcol terziario attraverso un riarrangiamento sigmatropico [3,3].
Il tert-butildimetilsililetere (TBS), il triisopropilsililetere (TIPS) e il metossietossimetiletere (MEM) sono gruppi protettivi per gli alcoli molto comuni. Lo sviluppo di questi gruppi protettivi ha permesso la sintesi di diversi prodotti naturali che non presentano gruppi funzionali compatibili per sopportare le trasformazioni chimiche standard. Sebbene la comunità dei sintetisti organici stia attualmente abbandonando l'utilizzo dei gruppi protettivi, è ancora raro che una sintesi di un prodotto naturale pubblicata su una rivista sia eseguita senza l'uso di questi strumenti.A partire dal 1972, il gruppo tert-butildimetilsililetere è diventato il gruppo protettivo per il silicio maggiormente utilizzato in quanto stabile alla cromatografia, sufficientemente labile per la rimozione in condizioni basiche e acide e, soprattutto, stabile ad alcuni nucleofili del carbonio come i reattivi di Grignard e gli enolati. L'utilizzo dell'acido canforsolfonico (CSA) permette la rimozione selettiva di un tert-butildimetilsililetere primario in presenza di tert-butildimetilsilileteri terziari e di triisopropilsilileteri. Altri mezzi di deprotezione sono gli acidi di Lewis e i fluoruri.Anche i gruppi protettivi che utilizzano il triisopropilsililetere sono stati sperimentati da Corey e forniscono una maggiore selettività nella protezione degli alcoli primari rispetto a quelli secondari e terziari. I triisopropilsilileteri sono più stabili in condizioni acide e basiche e l'unico svantaggio rispetto ai tert-butildimetilsilileteri è che la loro deprotezione (che avviene utilizzando gli stessi mezzi) risulta essere più difficile e sono quindi necessari tempi di reazione più lunghi.Di solito i tert-butildimetilsilileteri sono rimossi con l'utilizzo del fluoruro di tetra-N-butilammonio (TBAF) in tetraidrofurano (THF) ma nella molecola sotto riportata tale etere è ingombrato e resiste alla deprotezione mentre il triisopropilsililetere primario viene rimosso.Il metossietossimetiletere è stato descritto per la prima volta da Corey nel 1976. Questo gruppo protettivo ha una reattività e una stabilità simile agli altri alcossimetileteri in condizioni acide. La rimozione di questi gruppi protettivi avviene generalmente in condizioni acide ma la coordinazione con alogenuri metallici innalza notevolmente la sua labilità.
Gli 1,3-ditiani sono stati sperimentati da Corey nel 1965 come una temporanea modificazione di un gruppo carbonilico nelle reazioni di spostamento e di addizione. La formazione dei ditiani può essere realizzata con un acido di Lewis o direttamente a partire da composti carbonilici.La pKa dei ditiani è approssimativamente 30 e questo permette la deprotonazione con un alchillitio, tipicamente il n-butillitio. La reazione di ditiani e aldeidi è ora nota come reazione di Corey-Seebach. Il ditiano, una volta deprotonato, svolge la funzione di un anione acilio utilizzato per attaccare il nucleofilo entrante. Dopo la deprotezione del ditiano, di solito con ossido di mercurio(II), si osserva la produzione di un chetone da parte del ditiano "mascherato" da anione acilio. L'utilità di queste reazioni ha ampliato il campo della sintesi organica permettendo ai chimici sintetici di utilizzare l'inversione di polarità (Umpolung) nella sintesi totale. Gli 1,3-ditiani sono utilizzati anche come gruppi protettivi per i composti carbonilici. Inoltre, Corey ha avviato studi approfonditi sulla ciclizzazione delle poliolefine con meccanismo cationico nella produzione enzimatica del colesterolo a partire da semplici terpeni vegetali. Corey ha determinato i dettagli del processo di ciclizzazione studiando la sintesi biologica di steroli dallo squalene.
Metodi Diverse tipologie di reazioni sviluppate nel gruppo di ricerca di Corey sono diventate di uso comune nella moderna chimica organica sintetica e almeno 302 nuovi metodi sono stati messi a punto da Corey e dal suo gruppo a partire dal 1950. La riduzione di Corey-Itsuno, meglio conosciuta come riduzione di Corey-Bakshi-Shibata (CBS), è una riduzione enantioselettiva dei chetoni ad alcoli che utilizza un catalizzatore a base di ossazaborolidine e vari borani come agenti riducenti stechiometrici. Il gruppo di Corey è stato il primo a dimostrare la sintesi del catalizzatore utilizzando il borano e aminoalcoli chirali. La reazione utilizza la prolina, un amminoacido chirale, e in presenza di borano porta alla formazione del catalizzatore CBS. Successivamente Corey ha dimostrato che i borani sostituiti sono più facili da preparare e molto più stabili. Il meccanismo della riduzione inizia con il borano che coordina la ossazaborolidina (catalizzatore CBS) la quale presenta un atomo di azoto leggermente basico; questo è necessario per attivare il borano come un donatore di idruri e per aumentare l'acidità secondo Lewis dell'atomo di boro interno al ciclo del catalizzatore CBS. Quest'ultimo atomo di boro coordina il chetone nel punto dove il doppietto elettronico solitario dell'ossigeno è stericamente più accessibile (ovvero dalla parte che presenta il sostituente meno ingombrante). La migrazione dell'idruro dal borano al centro elettrofilo del chetone avviene attraverso uno stato di transizione con un anello a sei termini che decorre verso la formazione di un intermedio con un anello a quattro termini e successivamente verso la formazione del prodotto e la rigenerazione del catalizzatore.Questa reazione è stata utilizzata anche per la sintesi di prodotti naturali. Ad esempio, Corey e i suoi collaboratori hanno sintetizzato il disidiolide attraverso una riduzione CBS enantioselettiva utilizzando un complesso borano-solfuro di dimetile: