Уильям Х. Грин
Уильям Х. Грин мл. | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 11 апреля 1963 г. |
| Другие имена | Билл Грин |
| Альма-матер | Суортмор-колледж Калифорнийского университета в Беркли |
| Известный | Вычислительное химико-кинетическое моделирование, квантовая химия, химия топлива |
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Поля | Химическая инженерия |
| Учреждения | Массачусетский технологический институт |
| Докторантура | К. Брэдли Мур |
| Веб-сайт | зеленая группа |
| Внешние видео | |
|---|---|
 «Уильям Грин о предсказании химических реакций» | |
| «Уильям Грин – Лекция по химии горения и топлива» |
Уильям Х. Грин младший (родился 11 апреля 1963 г.) — Хойта К. Хоттеля профессор химической инженерии в Массачусетском технологическом институте , работающий в области технологии химических реакций .
Его исследования в основном сосредоточены на использовании компьютеров для точного прогнозирования продуктов и временной эволюции систем реагирующих химических веществ. Он был удостоен награды за «разработку и распространение методов прогнозирования химической кинетики, основанных на квантовой химии». [ 1 ] Он опубликовал около 300 журнальных статей и глав книг, которые цитировались более 13 000 раз. [ 2 ]
Ранний период жизни
[ редактировать ]Грин родился в Филадельфии 11 апреля 1963 года и был старшим из шести детей Уильяма Х. Грина (1938–2013) и Мариты Руллиг Грин (1940 г.р.). Он вырос в среднеатлантических штатах, в основном в округе Делавэр, штат Пенсильвания. Грин пропустил детский сад и 4-й класс и вскоре после своего 16-летия окончил Академию Арчмир , частную католическую среднюю школу в Делавэре. В старшей школе он был лучшим учеником по естествознанию и имел высшие награды по математике. Он стал чемпионом штата на математической олимпиаде и получил награду Научного совета долины Делавэр за выдающиеся достижения в области химии. Во время учебы в старшей школе он также был редактором школьного литературного журнала и информационного бюллетеня бойскаутов. Его интерес к физической химии разжег его учитель доктор Стэнли Ф. Сарнер, эксперт в области химии ракетного топлива.
Образование
[ редактировать ]в 1983 году с отличием в области науки и техники. Грин с отличием окончил Суортмор-колледж Для исследования своей дипломной работы он построил прибор молекулярного луча под руководством Кэрол Казенс Калер и использовал его для измерения влияния энергии вращения на скорость реакции NO. + озон, его первая журнальная публикация. [ 3 ] Находясь в Суортморе, он также был редактором новостей студенческой газеты и одним из руководителей образовательного проекта по ядерной войне.
Грин получил стипендию Национального научного фонда для обучения в аспирантуре по физической химии Калифорнийского университета в Беркли . В Беркли он защитил докторскую диссертацию под руководством К. Брэдли Мура. Для своей диссертации он измерил и проанализировал спектры высококолебательно возбужденных молекул, а вместе с однокурсником И-Чиа Ченом измерил и интерпретировал спектры возбуждения фотофрагментов кетена. Последние эксперименты были первыми, кто очень четко продемонстрировал, что относительные скорости образования различных каналов продукта с энергетическим разрешением квантуются, как и предсказывает теория RRKM . Эта работа привлекла внимание прессы, [ 4 ] был предметом статьи в Annual Review of Physical Chemistry. [ 5 ] и обсуждается в учебниках по скорости мономолекулярных реакций. [ 6 ] В 1996 году Клиппенштейн и Аллен использовали эти данные для проверки основного метода Клиппенштейна расчета скорости безбарьерных реакций. [ 7 ]
После получения докторской степени. В 1988 году Грин получил стипендию от Национального научного фонда , НАТО и Дарвиновского колледжа для проведения постдокторских исследований по теоретической химии в Кембриджском университете вместе с Николасом К. Хэнди . За это время он разработал основные методы расчета молекулярных спектров, работая над программой SPECTRO с Эндрю Уиллетсом и над синглетным метиленом молекулы Реннера-Теллера со Стюартом Картером и Питером Ноулзом. В начале 1991 года он работал над докторской диссертацией вместе с Маршей И. Лестер в Пенсильванском университете , разрабатывая основу для интерпретации спектров ван-дер-ваальсовых комплексов свободных радикалов.
Исследовательская карьера
[ редактировать ]С 1991 по 1997 год Грин был главным исследователем Exxon Corporate Research. За это время он был одним из первых, кто применил теорию функционала плотности к молекулам с открытой оболочкой и их реакциям. Вместе с Дэвидом Авилой и Китом Ашервудом Ингольдом он обнаружил и объяснил сильное влияние растворителей на определенные типы свободнорадикальных реакций. [ 8 ] и вместе с Робертой Сусноу, Энтони М. Дином и Линдой Бродбелт он изобрел основанный на скорости алгоритм для построения реакционных сетей, соответствующих местным условиям реакции. [ 9 ]
В 1997 году он поступил на факультет химического машиностроения Массачусетского технологического института. Его исследовательская группа разработала программное обеспечение Reaction Mechanism Generator с открытым исходным кодом, которое позволяет любому быстро создавать точные кинетические модели для многих газофазных и некоторых жидкофазных реакционных систем. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] Большинство значений параметров в этом программном обеспечении взяты из расчетов квантовой химии , многие из которых выполнены группой Грина в Массачусетском технологическом институте. Хотя существовало множество предшествующих работ, которые заложили основу, Генератор механизма реакции был значительным шагом вперед по сравнению с предыдущим уровнем техники, что значительно упростило построение надежных химико-кинетических моделей для сложных систем. [ 11 ] Это ключевой момент в достижении долгосрочной цели многих исследователей — сделать возможным предсказывать, что будет происходить в химических реакциях, прежде чем проводить какие-либо эксперименты. Чтобы разработать это программное обеспечение, Грин и его ученики изобрели множество алгоритмов, приближений и методов оценки. Кинетические модели, создаваемые компьютером, часто включают в себя тысячи реакций, и Грин сотрудничал со своим коллегой Полом Бартоном и другими для разработки численных методов решения или упрощения этих очень больших моделей. [ 14 ] [ 15 ]
Грин и его студенты использовали эти новые методы для предсказания самых разных систем, многие из которых включают пиролиз или горение . Предсказания модели были проверены на различных экспериментальных данных, в основном измеренных другими людьми, но некоторые были измерены в лаборатории Грина в Массачусетском технологическом институте. Его группа также создала уникальный прибор, сочетающий в себе флэш-фотолиз , вакуумную ультрафиолетовую фотоионизационную масс-спектрометрию и лазерное поглощение длинного пути, что позволяет одновременно измерять скорости и коэффициенты разветвления продуктов, чтобы проверить расчеты отдельных реакций. Грин также играл ведущую роль в нескольких исследовательских проектах Энергетической инициативы Массачусетского технологического института, включая исследование «Мобильность будущего». [ 16 ] Грин также получил несколько патентов за свою работу в Массачусетском технологическом институте, в первую очередь на метод преобразования токсичного H2S в ценный H2. [ 17 ]
Совсем недавно Грин разработал способы использования машинного обучения для прогнозирования свойств молекул и основных продуктов химических реакций. Это позволило разработать компьютерную программу, которая может предложить хорошие синтетические пути получения большинства молекул малого и среднего размера. Большая часть этой работы была проделана в сотрудничестве с Клавсом Ф. Йенсеном и их аспирантом Коннором Коли, и большая часть работы была обобщена в статье в журнале Accounts of Chemical Research. [ 18 ] Эта работа привлекла внимание прессы, а Коли получил множество наград. [ 19 ]
Заметные достижения
[ редактировать ]В знак признания его исследовательских достижений Грин был назначен главным редактором Международного журнала химической кинетики в 2008 году, а в 2009 году был назначен Хойта К. Хоттеля заведующим кафедрой химического машиностроения . Он получил множество наград, в том числе премию Гленна от ACS. Премия в области химии топлива (3 раза в 2004, 2009, 2013 гг.) и премия AIChE RH Wilhelm Award в 2019 г., высшая ежегодная премия в области техники химических реакций. [ 1 ] [ 20 ] Он был избран членом Американской ассоциации содействия развитию науки в 2016 году и членом Института горения в 2018 году. [ 21 ]
Грин также является сооснователем компании Thiozen. [ 22 ] начинающая компания, стремящаяся коммерциализировать метод преобразования H2S в водород, который Грин изобрел совместно с Райаном Гиллисом. [ 17 ]
Грин опубликовал около 300 журнальных статей и глав книг, которые к 2020 году цитировались более 13 000 раз. [ 2 ] Восемнадцать его бывших докторантов и постдокторантов были назначены на преподавательские должности, и некоторые из них получили награды за свои исследования.
Хотя Грин наиболее известен своими исследованиями, он также получил премию Мора за выдающееся преподавание студентов, а также занимал должность исполнительного директора факультета химической инженерии Массачусетского технологического института в 2012–2015 годах.
Личная жизнь
[ редактировать ]Грин женат на Аманде Читам Грин, педагоге. Они познакомились, когда оба работали в литературном журнале Archmere Academy , оба окончили Суортмор-колледж и поженились в 1985 году. Вместе они воспитали троих детей, которые сейчас уже взрослые.
Отец Грина Уильям Х. Грин был радиологом и лидером местного медицинского сообщества. Например, он был президентом Филадельфийского общества рентгенологов в 1986–1987 годах, и в 1998 году в его честь была произнесена ежегодная речь общества. Его мать Марита Руллиг Грин была и остается лидером местных организаций; В число ее многочисленных волонтерских работ входит руководство Лигой женщин-избирательниц округа Делавэр и филадельфийским отделением организации «Голос верных». Их предки иммигрировали в Соединенные Штаты в 19 веке из территорий, которые сейчас являются Ирландией , Германией и Великобританией . Его родители оба были высокообразованными, но ни его бабушка и дедушка, ни предыдущие поколения его семьи никогда не посещали колледж.
Сестра Грина Марита Грин Линд получила почетную докторскую степень в 2008 году за работу с детьми, подвергшимися насилию. [ 23 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Резюме церемонии награждения Ежегодного собрания 2019 года» . АЙШЕ . 29 октября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б «Ученый Google: Уильям Х. Грин» . Google Академик .
- ^ Калер, Кэрол С.; Анселл, Эллен; Апшур, Кэрол Мертен; Грин, Уильям Х. (1984). «Исследование скрещенными молекулярными лучами NO+O3→NO*2 +O2: влияние энергии вращения озона». Журнал химической физики . 80 (8): 3644–3650. Бибкод : 1984JChPh..80.3644K . дои : 10.1063/1.447186 .
- ^ Баум, Руди М. (1988). «Исследования теорий скорости реакции на диссоциацию кетена» . Американское химическое общество . 66 (18): 31–33. doi : 10.1021/cen-v066n018.p031 .
- ^ Грин, Вашингтон; Мур, CB; Полик, ВФ (октябрь 1992 г.). «Ежегодный обзор физической химии: переходные состояния и константы скорости мономолекулярных реакций» . Ежегодный обзор физической химии . 43 (1): 591–626. дои : 10.1146/annurev.pc.43.100192.003111 .
- ^ Баер, Томас; Хейс, Уильям Л. (1996). Динамика мономолекулярных реакций: теория и эксперименты. Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0195074949 .
- ^ Клиппенштейн, Стивен Дж.; Восток, Аллан LL; Аллен, Уэсли Д. (1996). «Карта ab initio высокого уровня и прямая статистическая обработка фрагментации синглетного кетена». Журнал химической физики . 105 (1): 118–140. Бибкод : 1996JChPh.105..118K . дои : 10.1063/1.471858 .
- ^ Авила, Дэвид В.; Ингольд, КУ; Луштик, Ю.; Грин, Вашингтон; Прокопио, Д.Р. (1995). «Значительное влияние растворителя на абсолютные константы скорости отрыва гидроксильного атома водорода от трет-бутилгидропероксида и фенола кумилоксильным радикалом. Роль водородной связи». Журнал Американского химического общества . 117 (10): 2929–2930. дои : 10.1021/ja00115a029 .
- ^ Сусноу, Роберта Г.; Дин, Энтони М.; Грин, Уильям Х.; Печак, П.; Бродбелт, Линда Дж. (1997). «Построение кинетических моделей сложных систем на основе скорости». Журнал физической химии А. 101 (20): 3731–3740. Бибкод : 1997JPCA..101.3731S . дои : 10.1021/jp9637690 .
- ^ «РМГ – Генератор механизма реакции» . РМГ .
- ^ Jump up to: а б Гао, Конни В.; Аллен, Джошуа В.; Грин, Уильям Х.; Уэст, Ричард Х. (2016). «Генератор механизмов реакций: автоматическое построение химических кинетических механизмов» . Компьютерная физика. Коммуникации . 203 : 212–225. Бибкод : 2016CoPhC.203..212G . дои : 10.1016/j.cpc.2016.02.013 . hdl : 1721.1/134511.2 .
- ^ Магун, Грегори Р.; Грин, Уильям Х. (2013). «Разработка и реализация программного интерфейса нового поколения для оперативных расчетов квантовых и силовых полей при автоматизированной генерации механизмов реакций». Компьютеры и химическая инженерия . 52 : 35–45. doi : 10.1016/j.compchemeng.2012.11.009 . hdl : 1721.1/101193 . S2CID 42580165 .
- ^ Аллен, Джошуа В.; Голдсмит, К. Франклин; Грин, Уильям Х. (2013). «Автоматическое определение коэффициентов скорости, зависящих от давления». Физ. хим. хим. Физ . 14 (3): 1131–1155. дои : 10.1039/C1CP22765C . hdl : 11858/00-001M-0000-0010-1F60-1 . ПМИД 22146884 .
- ^ Бхаттачарджи, Бинита; Швер, Дуглас А.; Бартон, Пол И.; Грин, Уильям Х. (2003). «Оптимально-редуцированные кинетические модели: устранение реакции в крупномасштабных кинетических механизмах». Горение и пламя . 135 (3): 191–208. дои : 10.1016/S0010-2180(03)00159-7 .
- ^ Певец, Адам Б.; Тейлор, Джеймс В.; Бартон, Пол И.; Грин, Уильям Х. (2006). «Глобальная динамическая оптимизация для оценки параметров химической кинетики». Журнал физической химии А. 110 (3): 971–976. Бибкод : 2006JPCA..110..971S . дои : 10.1021/jp0548873 . ПМИД 16419997 .
- ^ «Энергетическая инициатива MIT» . Массачусетский технологический институт .
- ^ Jump up to: а б WO 2019140068 , Уильям Грин и Райан Гиллис, «Расщепление воды при помощи сероводорода для производства газообразного водорода и диоксида серы», опубликовано 18 июля 2019 г.
- ^ Коли, Коннор В.; Грин, Уильям Х.; Йенсен, Клавс Ф. (2018). «Машинное обучение в компьютерном планировании синтеза». Отчеты о химических исследованиях . 51 (5): 1281–1289. doi : 10.1021/acs.accounts.8b00087 . ПМИД 29715002 .
- ^ «Коннор Коли: Маэстро машинного обучения перепрограммирует способ, которым химики разрабатывают лекарства» . АСУ ЦиЭ] .
- ^ «Премия Р. Х. Вильгельма в области техники химических реакций» . АЙШЕ . 28 марта 2012 г.
- ^ «Сотрудники Института горения» . Институт горения . 20 июня 2017 г.
- ^ «Тиозен: углеродно-нейтральный водород в масштабе» . Тиозен .
- ^ «Ла Саль вручает почетную степень доктору медицины Марите Грин Линд» Университет Ла Саль .
