Кеничи Фукуи
Кеничи Фукуи | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 4 октября 1918 г. |
| Умер | 9 января 1998 г. (79 лет) Киото , Япония |
| Национальность | японский |
| Гражданство | Япония |
| Альма-матер | Киотский императорский университет |
| Известный | Пограничные орбитали [2] функция Фукуи |
| Супруг | Томоэ Хориэ (м.1947) |
| Дети | Тэцуя Фукуи (сын) и Мияко Фукуи (дочь) |
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Поля | Химия |
| Учреждения | Киотский технологический институт , Киотский университет |
| Докторантура | Синдзиро Кодама |
| Докторанты | Кейджи Морокума Гернот Френкинг |
Кеничи Фукуи ( Fukui Kenichi , Fukui Ken'ichi , 4 октября 1918 — 9 января 1998) — японский химик . [1] Он стал первым человеком восточноазиатского происхождения, получившим Нобелевскую премию по химии , когда в 1981 году он выиграл премию вместе с Роальдом Хоффманном за независимые исследования механизмов химических реакций . Отмеченная наградами работа Фукуи была сосредоточена на роли пограничных орбиталей в химических реакциях: в частности, на том, что молекулы имеют общие слабосвязанные электроны, которые занимают пограничные орбитали, то есть высшую занятую молекулярную орбиталь ( ВЗМО ) и низшую незанятую молекулярную орбиталь ( НСМО ). [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
Ранняя жизнь [ править ]
Фукуи был старшим из трех сыновей Рёкичи Фукуи, торговца внешней торговлей, и Чи Фукуи. Он родился в Наре, Япония . В студенческие годы между 1938 и 1941 годами интерес Фукуи стимулировали квантовая механика и Эрвина Шрёдингера уравнение . У него также возникла убежденность в том, что прорыв в науке происходит благодаря неожиданному слиянию отдаленно связанных областей.
В интервью The Chemical Intelligencer Кеничи рассказывает о своем пути к химии, начиная со средней школы.
«Причину моего выбора химии нелегко объяснить, поскольку химия никогда не была моим любимым предметом в средней и старшей школе. На самом деле тот факт, что мой уважаемый Фабр был гением в химии, подспудно пленил мое сердце, Самое решающее событие в моей образовательной карьере произошло, когда мой отец попросил совета у профессора Ген-ицу Кита из Императорского университета Киото относительно того, чем мне следует заняться».
По совету Кита, личного друга старшего Фукуи, юного Кеничи направили на кафедру промышленной химии, к которой тогда принадлежал Кита. Он также объясняет, что химия была для него трудной, потому что, казалось, для ее изучения требовалось запоминание, и что он предпочитал более логичный характер химии. Он последовал совету наставника, которого очень уважал сам Кеничи, и никогда не оглядывался назад. Он также пошел по этим стопам, поступив в Киотский университет в Японии. В том же интервью Кеничи также обсудил причину, по которой он предпочитает больше теоретической химии, чем экспериментальной. Хотя он, безусловно, преуспел в теоретической науке, на самом деле большую часть своих ранних исследований он посвятил экспериментальным. Кеничи быстро завершил более 100 экспериментальных проектов и статей, и ему очень нравились экспериментальные явления в химии. Фактически, позже, во время преподавания, он рекомендовал своим студентам экспериментальные дипломные проекты, чтобы сбалансировать их, теоретическая наука стала более естественной для студентов, но, предлагая или назначая экспериментальные проекты, его студенты могли понять концепцию обоих, как и должен любой ученый. После окончания Императорского университета Киото в 1941 году Фукуи работал в Армейской топливной лаборатории Японии. Вторая мировая война . В 1943 году он был назначен преподавателем химии топлива в Императорском университете Киото и начал свою карьеру в качестве химика-экспериментатора-органика.
Исследования [ править ]
Он был профессором физической химии в Киотском университете с 1951 по 1982 год, президентом Киотского технологического института с 1982 по 1988 год, членом Международной академии квантовых молекулярных наук и почетным членом Международной академии наук в Мюнхене. [ нужна ссылка ] Он также был директором Института фундаментальной химии с 1988 года до своей смерти. А также президент Химического общества Японии в 1983–84 годах, получивший помимо Нобелевской премии множество наград , таких как; Премия Японской академии в 1962 году, «За заслуги в культуре» в 1981 году, Императорская награда Большого Кордона Ордена Восходящего Солнца в 1988 году, а также множество других наград, не столь престижных.
В 1952 году Фукуи со своими молодыми сотрудниками Т. Ёнедзавой и Х. Шингу представил свою молекулярно-орбитальную теорию реакционной способности ароматических углеводородов , которая появилась в Журнале химической физики . В то время его концепция не привлекла должного внимания химиков. в 1981 году Фукуи заметил В своей Нобелевской лекции , что его оригинальная статья «получила ряд противоречивых комментариев». В некотором смысле это было понятно, поскольку из-за отсутствия у меня экспериментальных способностей теоретическое обоснование этого выдающегося результата было неясным или, скорее, дано неправильно».
Концепция пограничных орбиталей получила признание после публикации в 1965 году Робертом Б. Вудвордом и Роальдом Хоффманном правил стереоселекции Вудворда-Хоффмана , которые могли предсказать скорость реакции между двумя реагентами. Эти правила, изображенные на диаграммах, объясняют, почему некоторые пары реагируют легко, а другие нет. В основе этих правил лежат свойства симметрии молекул и особенно расположение их электронов. Фукуи признал в своей Нобелевской лекции: «Только после замечательного появления блестящей работы Вудворда и Хоффмана я полностью осознал, что не только распределение плотности, но и узловые свойства отдельных орбиталей имеют значение в таких случаях». широкий спектр химических реакций».
Что поразительно в значительном вкладе Фукуи, так это то, что он развил свои идеи до того, как химики получили доступ к большим компьютерам для моделирования. Помимо изучения теории химических реакций, вклад Фукуи в химию также включает статистическую теорию гелеобразования , органический синтез неорганическими солями и кинетику полимеризации .
В интервью журналу New Scientist в 1985 году Фукуи резко критиковал методы, принятые в японских университетах и промышленностях для развития науки. Он отметил: «В японских университетах есть система кафедр, которая представляет собой фиксированную иерархию. Это имеет свои преимущества, когда вы пытаетесь работать как лаборатория по одной теме. Но если вы хотите выполнять оригинальную работу, вы должны начинать с молодых, а молодые люди ограничены система кафедр, даже если студенты не могут стать доцентами в раннем возрасте, их следует поощрять к оригинальной работе». Фукуи также предостерег японские промышленные исследования, заявив: «Промышленность с большей вероятностью будет вкладывать свои исследовательские усилия в повседневную деятельность. Ей очень трудно заниматься чистой химией. Необходимо поощрять долгосрочные исследования, даже если мы не знаю его цели и неизвестно, будет ли его применение». В другом интервью The Chemical Intelligencer он далее развивает свою критику, говоря: «Как известно во всем мире, Япония пытается догнать западные страны с начала этого века, импортируя из них науку». Япония, в некотором смысле, относительно новичок в фундаментальной науке, поскольку является частью ее общества, и отсутствие способностей к оригинальности и финансированию, в котором западные страны имеют больше преимуществ, наносят ущерб стране в фундаментальной науке. Хотя он также заявил, что ситуация в Японии улучшается, особенно финансирование фундаментальной науки, поскольку оно стабильно растет в течение многих лет.
Признание [ править ]
Фукуи был удостоен Нобелевской премии за понимание того, что хорошее приближение к реактивности можно найти, изучая пограничные орбитали ( ВЗМО/НСМО ). Это было основано на трех основных наблюдениях теории молекулярных орбиталей при взаимодействии двух молекул.
- Занятые орбитали разных молекул отталкиваются.
- Положительные заряды одной молекулы притягивают отрицательные заряды другой.
- Занятые орбитали одной молекулы и незанятые орбитали другой (особенно ВЗМО и НСМО) взаимодействуют друг с другом, вызывая притяжение.
Судя по этим наблюдениям, теория пограничных молекулярных орбиталей (FMO) упрощает реактивность к взаимодействиям между ВЗМО одного вида и НСМО другого. Это помогает объяснить предсказания правил Вудворда-Хоффмана для тепловых перициклических реакций, которые резюмируются в следующем утверждении: «Перициклическое изменение основного состояния допустимо с точки зрения симметрии, когда общее количество (4q+2) и (4r) )компоненты нечетные" [10] [11] [12] [13]
Фукуи был избран иностранным членом Королевского общества (ForMemRS) в 1989 году . [1]
Библиография [ править ]
- Фукуи, Кеничи (1975). Теория ориентации и стереоселекция . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-642-61917-5 . OCLC 851731799 .
- Фукуи, Кенъити (1984) Гакумон но созо на японском языке) (редактор Сёхана): Косей Шуппанша. ( 4-333-01143-4 . OCLC 15398674 .
- Фукуи, Кеничи (1997). Пограничные орбитали и пути реакции: избранные статьи Кеничи Фукуи . Хироши Фудзимото. Сингапур: World Scientific. ISBN 978-981-279-584-7 . OCLC 827945034 .
- Танака, Казуёси; Ямабе, Токио; Фукуи, Кеничи, ред. (1999). Наука и технология углеродных нанотрубок . Амстердам: Эльзевир. ISBN 978-0-08-042696-9 . OCLC 162135808 .
См. также [ править ]
- Список японских лауреатов Нобелевской премии
- Список нобелевских лауреатов, связанных с Киотским университетом
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: а б с Букингем, AD ; Накацудзи, Х. (2001). «Кеничи Фукуи. 4 октября 1918 г. - 9 января 1998 г.: избран ФРС 1989 г.» . Биографические мемуары членов Королевского общества . 47 : 223. дои : 10.1098/rsbm.2001.0013 .
- ^ «Границы Фукуи: первый японский ученый, получивший Нобелевскую премию, представил концепцию пограничных орбиталей» (PDF) . Pubs.acs.org . Проверено 9 ноября 2015 г.
- ^ Фукуи, К. (ноябрь 1982 г.). «Роль пограничных орбиталей в химических реакциях». Наука . 218 (4574): 747–754. Бибкод : 1982Sci...218..747F . дои : 10.1126/science.218.4574.747 . ПМИД 17771019 . S2CID 268306 .
- ^ Фукуи, К.; Ёнедзава, Т.; Шингу, Х. (1952). «Молекулярно-орбитальная теория реакционной способности ароматических углеводородов» . Журнал химической физики . 20 (4): 722. Бибкод : 1952ЖЧФ..20..722Ф . дои : 10.1063/1.1700523 .
- ^ Белл Дж., Джонстон Б., Накаки С.: Новое лицо японской науки. New Scientist , 21 марта 1985 г., с. 31.
- ^ Шри Кантха С: Кеничи Фукуи. В «Биографической энциклопедии ученых » под редакцией Ричарда Олсона, Marshall Cavendish Corp, Нью-Йорк, 1998, стр. 456–458. [ ISBN отсутствует ]
- ^ The Chemical Intelligencer 1995, 1 (2), 14-18, Springer-Verlag, New York, Inc.
- ^ «Биографические снимки | Xchange химического образования» . Jce.divched.org. Архивировано из оригинала 8 февраля 2012 г. Проверено 9 ноября 2015 г.
- ^ Кеничи Фукуи на Nobelprize.org , по состоянию на 11 октября 2020 г.
- ^ Теория ориентации и стереоселекции (1975), ISBN 978-3-642-61917-5
- ^ Словарь Эйнштейна , Greenwood Press, Вестпорт, Коннектикут, автор Сачи Шри Кантха; предисловие Кеничи Фукуи (1996), ISBN 0-313-28350-8
- ^ Пограничные орбитали и пути реакции: избранные статьи Кеничи Фукуи (1997) ISBN 978-981-02-2241-3
- ^ Наука и технология углеродных нанотрубок под редакцией Казуёси Танака, Токио Ямабе, Кеничи Фукуи (1999), ISBN 978-0080426969
Внешние ссылки [ править ]
- Кеничи Фукуи — лауреат Nobelprize.org
Лауреаты Нобелевской премии по химии |
|---|
- 1918 рождений
- 1998 смертей
- Японские химики ХХ века
- Академический состав Киотского университета
- Японские лауреаты Нобелевской премии
- Иностранные сотрудники Национальной академии наук
- Иностранные члены Королевского общества
- Персонал Императорской японской армии времен Второй мировой войны
- Нобелевские лауреаты по химии
- Выпускники Киотского университета
- Члены Международной академии квантово-молекулярных наук
- Люди из Нары, Нара
- Кавалеры Ордена Культуры
- Химики-теоретики