Чарльз Дж. Педерсен

Чарльз Джон Педерсен Ёсио Ясуи
Рожденный	( 1904-10-03 ) 3 октября 1904 г. Пусан , Корейская империя
Умер	26 октября 1989 г. ) ( 1989-10-26 ) ( 85 лет Салем, Нью-Джерси , США
Национальность	Американский
Альма-матер	Дейтонский университет , Массачусетский технологический институт
Известный	Открытие краун-эфиров Разработка дезактиваторов металлов
Награды	Нобелевская премия по химии (1987 г.)
Научная карьера
Поля	Органическая химия
Учреждения	Дюпон

Краун-эфир, координирующий ион калия

Чарльз Джон Педерсен ( японский : 安井 良男 , Ясуи Ёсио , 3 октября 1904 — 26 октября 1989) — американский химик-органик, наиболее известный благодаря открытию краун-эфиров и описанию методов их синтеза на протяжении всей своей 42-летней карьеры химика. DuPont на экспериментальной станции DuPont в Уилмингтоне, штат Делавэр , и в лаборатории DuPont в Джексоне в Дипуотере, штат Нью-Джерси. Часто связанный с Ридом Макнилом Изаттом , Педерсен также разделил Нобелевскую премию по химии в 1987 году с Дональдом Дж. Крэмом и Жан-Мари Леном . Он единственный лауреат Нобелевской премии, родившийся в Корее, кроме лауреата Премии мира Ким Дэ Чжуна .

Педерсен сделал бесчисленное множество других открытий в химии, таких как открытие и разработка дезактиваторов металлов . Его ранние исследования также привели к разработке значительно улучшенного процесса производства тетраэтилсвинца , важной добавки к бензину. Он также внес свой вклад в разработку неопрена .

Молодость

Родился 3 октября 1904 года в Пусане , Корея . Чарльз Дж. Педерсен был младшим из троих детей. Его отец, Бреде Педерсен, был норвежским морским инженером, который иммигрировал в Корею , чтобы поступить на корейскую таможенную службу после того, как покинул дом из-за семейных проблем. Позже он работал инженером-механиком на шахтах округа Унсан на территории современной Северной Кореи . Его мать-японка, Такино Ясуи, иммигрировала из Японии в Корею со своей семьей и наладила успешную деятельность, занимаясь торговлей соевыми бобами и шелкопрядами, расположенными недалеко от шахт округа Унсан , где пара в конечном итоге и встретилась. Хотя о его старшем брате, который умер от детской болезни еще до рождения Педерсена, упоминается немного, у него была старшая сестра по имени Астрид, которая была на пять лет старше его. В Японии он использовал японское имя Ёсио (良男), которое он писал с помощью кандзи , означающих «добрый» и «человек». По словам Педерсена в отдельном автобиографическом рассказе о своем детстве, он родился до русско-японской войны , и поскольку его мать все еще горевала из-за недавней смерти его старшего брата, в детстве он не чувствовал себя желанным гостем. .

Несмотря на то, что Педерсен жил на территории нынешней Южной Кореи , поскольку Педерсен жил неподалеку от принадлежащих американцам шахт округа Унсан , площадь которых составляла примерно 500 квадратных миль, он вырос, говоря преимущественно по-английски .

Когда Педерсену было около 8 лет, его семья отправила его учиться за границу в Нагасаки , Япония, а затем позже перевела в колледж Св. Иосифа в Иокогаме , Япония.

После успешного завершения образования в колледже Св. Иосифа, из-за тесных связей его семьи с Обществом Марии (марианистов) , Педерсен решил поступить в американский колледж в Дейтонском университете в Огайо .

Во время своей студенческой жизни в 1922 году, изучая химическую инженерию в Дейтонском университете в Огайо , Педерсен был хорошо сбалансированным студентом, который полностью погрузился в спортивные, академические и социальные аспекты своего колледжа. Страстно увлекаясь теннисом , Педерсен играл в школьной университетской теннисной команде под руководством тренера Фрэнка Кронауга, бывшего капитана по теннису Дейтонского университета . Играя все четыре года обучения в бакалавриате, Педерсен стал капитаном команды как в юношеском, так и в старшем сезоне. Более того, Педерсен одновременно был вице-президентом Клуба инженеров и отвечал за литературу в редакционном отделе Дейтона. ^. Окончив Дейтонский университет в 1926 году по специальности «химический инженер» , он посвятил себя времени, проведенному в университете, а также различным достижениям, которых он добился во время учебы на бакалавриате.

Получив степень бакалавра химического машиностроения , Педерсен решил поступить в Массачусетский технологический институт , чтобы получить степень магистра органической химии. Хотя тогдашние профессора советовали ему остаться и получить докторскую степень по органической химии, Педерсен решил вместо этого начать карьеру, отчасти потому, что он больше не хотел, чтобы его поддерживал отец. Он один из немногих, кто получил Нобелевскую премию в области науки, не имея докторской степени .

Du Pont

Покинув Массачусетский технологический институт , Педерсен в 1927 году устроился на работу в компанию DuPont в Уилмингтоне, штат Делавэр , благодаря связям своего научного руководителя, профессора Джеймса Ф. Норриса . Находясь в DuPont , Педерсен смог начать исследования в лаборатории Джексона под руководством Уильяма С. Калкотта и закончил свою карьеру в DuPont на экспериментальной станции в Уилмингтоне, штат Делавэр. Будучи молодым химиком в DuPont , Педерсен стал свидетелем и вдохновился многими процветающими химиками, такими как Джулиан Хилл и Рой Дж. Планкетт , а также прорывами в области полимеров и работами в области органической химии. Педерсен проявлял особый интерес к промышленности , когда он начал свою химическую карьеру, что повлияло на направление проблем, которые он намеревался решить как химик. Когда Педерсен начал работать над проблемами в качестве нового химика, он мог свободно работать над любыми проблемами, которые его интересовали, и он быстро заинтересовался окислительной деградацией и стабилизацией субстрата . Работы и работы Педерсена вышли за рамки этого, однако это оказало большое влияние на его исследования, которые в конечном итоге были удостоены Нобелевской премии .

Выйдя на пенсию в возрасте 65 лет, его работа привела к 25 статьям и 65 патентам, а в 1967 году он опубликовал две работы, описывающие методы синтеза краун-эфиров (циклических полиэфиров). Молекулы в форме пончика были первыми в серии необычных соединений, которые образуют стабильные структуры с щелочных металлов ионами . В 1987 году он разделил Нобелевскую премию по химии за свою работу в этой области с Дональдом Крэмом и Жаном-Мари Леном , которые расширили свои оригинальные открытия. На протяжении всего процесса получения Нобелевской премии компания Dupont полностью поддерживала Педерсена, предоставив ему штатного специалиста по связям с общественностью и по совместительству секретаря. Компания DuPont также использовала собственный корпоративный самолет для сопровождения Педерсена и его семьи, поскольку он не мог путешествовать на коммерческих самолетах.

Открытие краун-эфиров

Примерно в 1960 году Педерсен вернулся к исследованиям в области координационной химии , сосредоточившись на синтезе мультидентатных лигандов . рекомендовал ему Его коллега Герман Шредер поработать над координационной химией ванадия , прежде чем заняться полимеризацией и окислительно- активностью ванадия каталитической . Именно во время работы над этим исследованием Педерсен сделал открытие краун-эфира . Изучая био[2-(о-гидроксифенокси)этил] эфир , Педерсен во время очистки соединения случайно обнаружил неизвестное вещество, описанное как «слизь». Используя ультрафиолето-видимую спектроскопию для изучения его реакций с фенольными группами, после обработки образцов щелочью , хотя кривая поглощения изначально не показывала никаких изменений, наблюдалось, что она смещалась в сторону более высоких значений поглощения , если одна или несколько гидроксигрупп были неспаренными . Основываясь на этом наблюдении, Педерсен затем окунул неизвестный продукт в метанол и гидроксид натрия . Хотя раствор не растворялся в метаноле , он становился щелочным при контакте с гидроксидом натрия .

Поскольку неизвестное вещество не солями натрия , в которых неизвестное растворялось в метаноле, Педерсен затем приступил к обработке метанола растворимыми вещество стало растворимым , что позволило ему сделать вывод, что растворимость обусловлена ​​ионами натрия, а не щелочностью . Поскольку поведение этого вещества повторяло поведение 2,3-бензо-1,4,7-триоксациклононана с удвоенной молекулярной массой , неизвестная молекула была затем названа дибензо-18-краун-6 , первой из ароматических молекул. обнаружены коронные соединения.

с

Рид М. Изатт

В 1968 году Изатт ехал домой на поезде и остановился в Чикаго, чтобы встретиться с физиологом Джорджем Эйзенманом, который сообщил Изатту о статье Педерсена о краун-эфирах, опубликованной всего несколько месяцев назад. Изатт с нетерпением ждал возможности изучить эти краун-эфиры с помощью своей техники термоэмиссионного титрования . Изатт позвонил Педерсену и был первым ученым не из DuPont, который встретился с Педерсеном по поводу своего открытия, и Педерсен предоставил ему образец своего нового соединения краун-эфира . На работу Изатта по молекулярному распознаванию большое влияние оказало его взаимодействие с Педерсеном. Во время последнего визита Изатта к Педерсену перед своей смертью в 1988 году он нашел личное письмо, написанное Педерсеном, в котором говорилось: « Большинство людей достигают «Бессмертия» через свое потомство. У меня нет собственного ребенка. Возможно, коронные эфиры послужат ему, в небольшой степени, чтобы отметить свой след на земле», и Изатт, верящий в это, тоже разделяет послание Педерсена.

Дональд Дж. Крэм

Крам разделил Нобелевскую премию по химии 1987 года с Педерсеном, но расширил монументальное открытие Педерсена в макроциклической химии краун -эфиров . Работа Педерсена касалась двумерных структур , но Крэму удалось синтезировать подобные молекулы в трехмерном пространстве . Синтез Крэма этих трехмерных молекул обеспечил большие успехи в производстве ферментов , производимых в лабораториях, поскольку эти структуры обладают селективностью, основанной на дополнительных структурах.

Жан-Мари Лен

Лен был еще одним ученым, который разделил Нобелевскую премию по химии с Педерсеном и сыграл фундаментальную роль в открытии области супрамолекулярной химии . Работа Лена, особо отмеченная в качестве награды за получение Нобелевской премии, заключалась в его работе над криптандами .

Разные исследования

было проведено минимальное исследование Хотя по этому соединению , Педерсен заметил, что оно потенциально может действовать как дезактиватор меди . Тем не менее, это был первый из многих дезактиваторов металлов , которые действуют путем преобразования неактивного комплекса из который в других отношениях был бы каталитическим иона металла, .

Личная жизнь

Педерсен был женат на Сьюзен Дж. Олт в 1947 году. Затем пара переехала в Салем, штат Нью-Джерси , где они проживали до тех пор, пока Олт не умер 8 февраля 1983 года в возрасте 72 лет. В 1983 году у Педерсена диагностировали миелому , и, хотя он становился все более слабым, он отправился в Стокгольм, чтобы получить Нобелевскую премию . в конце 1987 года Вскоре после этого он был награжден медалью за выдающиеся достижения от научных сотрудников DuPont . Он умер 26 октября 1989 года в Салеме, штат Нью-Джерси .

Наследие

После прорыва Педерсена в понимании его случайного продукта и структуры дибензо-18-краун-6 , огромные успехи были достигнуты в области макроциклической и супрамолекулярной химии . Педерсен посвятил остаток своей исследовательской карьеры изучению этих молекул и положил начало одному из крупнейших достижений, наблюдавшихся за последнее время в конкретной области химии. Этот рост в области работы Педерсена после его знаменательного открытия макроциклических соединений можно увидеть в работе лауреата Нобелевской премии 2016 года по химии по молекулярным двигателям , где работа Педерсена позволила понять, как создавать молекулярные специфические структуры. 2016 года были признаны молекулярные машины В центре внимания лауреатов Нобелевской премии , которые были созданы путем соединения молекул с различными молекулярными кольцами.

Публикации

• Педерсен, Чарльз Дж (1988). «Открытие краун-эфиров». Наука . 241 (4865): 536–540. Бибкод : 1988Sci...241..536P . дои : 10.1126/science.241.4865.536 . ПМИД   17774576 .
• Педерсен, Чарльз Дж (1967). «Циклические полиэфиры и их комплексы с солями металлов». Журнал Американского химического общества . 89 (10): 2495–2496. дои : 10.1021/ja00986a052 .

См. также

• Список японских лауреатов Нобелевской премии

Внешние ссылки

• Чарльз Дж. Педерсен на Nobelprize.org
• Семейный сайт Чарльза Дж. Педерсена