维生素b12是个很重要的药物。在没有人工合成技术之前，这种药物只能从动物的内脏中提炼，而且价格极为昂贵，且供不应求。伍德沃德在研究维生素b12的结构时发现，它有181个原子，且结构复杂、性质极为脆弱，给人工合成造成极大的困难。
面对如此巨大技术难题，伍德沃德设计了一个拼接式合成方案，即先合成维生素b12的各个局部，然后再把它们对接起来。经过11年艰苦技术攻关和近千次复杂的有机合成实验，终于完成了维生素b12的合成工作。
在维生素b12合成的长期过程中，伍德沃德认识到有机反应的一个基本规律。这就是伍德沃德参照了日本化学家福井谦一 “边界电子论”的基础上，和他的学生霍夫曼一起提出了分子轨道对称守恒原理，又称伍德沃德-霍夫曼规则。它不但解释了以前很多不能解释的反应，更推动了相关基本有机反应的发展，成为有机化学中最重要的理论之一。1981年，霍夫曼和福井谦一共同获得了诺贝尔化学奖。如果科学界能早两年认识到这一理论的科学意义，伍德沃德将成为两次获得诺贝尔化学奖的科学家之一。
在有机合成过程中，伍德沃德以惊人的毅力夜以继日地工作着，为了做实验作观察记录，每天只睡四个小时，其他的时间依然在实验室工作。长此以往身体不堪重负，积劳成疾的他于1979年6月8日，与世长辞，终年62岁。
伍德沃德一生谦虚和善，淡泊名利。与人合作的成果，他总是把合作者的名字署在前边，甚至干脆不写自己的名字。学术界和他共过事的人对他的这一高尚品质都众口称赞。
除在化学研究领域的卓越贡献外，伍德沃德对化学教育事业的发展，也尽心竭力。他一生共培养了研究生、进修生500多人，遍布世界各地，为化学事业的后续发展积累了潜在力量。
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