Роберт Бернс Вудворд

Чтобы узнать о других людях по имени Роберт Вудворд, см. Роберт Вудворд (значения) .
Роберт Бернс Вудворд
Рожденный ( 1917-04-10 ) 10 апреля 1917 г.
Бостон , Массачусетс , США
Умер 8 июля 1979 г. ) ( 1979-07-08 ) ( 62 года
Кембридж, Массачусетс , США
Альма-матер Массачусетский технологический институт ( бакалавр наук , доктор философии )
Известный
Награды
Научная карьера
Поля Органическая химия
Учреждения Гарвардский университет
Диссертация Синтетическая атака на проблему эстрона   (1937)
Докторантура Джеймс Флэк Норрис
Эйвери Адриан Мортон [2]
Докторанты

Роберт Бернс Вудворд ForMemRS HonFRSE (10 апреля 1917 — 8 июля 1979) — американский химик-органик . Многие считают его выдающимся химиком-синтетиком-органиком двадцатого века. [3] внес большой вклад в эту тему, особенно в синтез сложных натуральных продуктов и определение их молекулярной структуры . Он тесно сотрудничал с Роальдом Хоффманом по теоретическим исследованиям химических реакций . В 1965 году ему была присуждена Нобелевская премия по химии .

Молодость образование и ​

Вудворд родился в Бостоне, штат Массачусетс , 10 апреля 1917 года. Он был сыном Маргарет Бернс (иммигрантки из Шотландии, которая утверждала, что является потомком поэта Роберта Бернса ) и ее мужа Артура Честера Вудворда, который сам был сыном аптекаря Роксбери Харлоу Эллиота Вудворда.

Его отец был одной из многих жертв пандемии гриппа 1918 года .

С самого раннего возраста Вудворда привлекала химия, и он занимался частным изучением химии, одновременно посещая государственную начальную школу, а затем среднюю школу Куинси . [4] в Куинси, Массачусетс . К моменту поступления в среднюю школу ему уже удалось провести большую часть экспериментов из Людвига Гаттермана широко используемого в то время учебника экспериментальной органической химии . В 1928 году Вудворд связался с генеральным консулом немецкого консульства в Бостоне (бароном фон Типпельскирхом). [5] ), и через него удалось получить копии нескольких оригинальных статей, опубликованных в немецких журналах. Позже, в своей лекции в Коупе, он вспоминал, как был очарован, когда среди этих статей случайно наткнулся на оригинальное сообщение Дильса и Альдера о реакции Дильса-Альдера . На протяжении всей своей карьеры Вудворд неоднократно и эффективно использовал и исследовал эту реакцию как теоретически, так и экспериментально. В 1933 году он поступил в Массачусетский технологический институт (MIT), но настолько пренебрег своим формальным обучением, что его исключили в конце осеннего семестра 1934 года. Массачусетский технологический институт повторно принял его на осеннем семестре 1935 года, и к 1936 году он получил степень бакалавра наук . Всего год спустя Массачусетский технологический институт присвоил ему докторскую степень , когда его однокурсники еще получали степени бакалавра. [6] Докторская работа Вудворда включала исследования, связанные с синтезом женского полового гормона эстрона . [7] Массачусетский технологический институт требовал, чтобы аспиранты имели научных руководителей. Советниками Вудворда были Джеймс Флэк Норрис и Эйвери Адриан Мортон. [ нужна ссылка ] хотя неясно, действительно ли он последовал их совету. После непродолжительной постдокторской работы в Университете Иллинойса он получил младшую стипендию Гарвардского университета с 1937 по 1938 год и оставался в Гарварде на различных должностях до конца своей жизни. В 1960-х годах Вудворд был назначен профессором Доннера, и это звание освободило его от преподавания официальных курсов, чтобы он мог посвятить все свое время исследованиям.

и Исследования карьера ​

Ранние работы [ править ]

Первым крупным вкладом в карьере Вудворда в начале 1940-х годов стала серия статей, описывающих применение ультрафиолетовой спектроскопии для выяснения структуры натуральных продуктов. Вудворд собрал большое количество эмпирических данных, а затем разработал ряд правил, позже названных правилами Вудворда , которые можно было применять для выяснения структур новых природных веществ, а также неприродных синтезированных молекул. Целесообразное использование недавно разработанных инструментальных методов было характерной чертой, которую Вудворд демонстрировал на протяжении всей своей карьеры, и ознаменовало радикальный переход от чрезвычайно утомительных и длительных химических методов структурного выяснения, которые использовались до этого.

В 1944 году вместе со своим научным сотрудником Уильямом фон Эггерсом Дерингом Вудворд сообщил о синтезе алкалоида хинина , используемого для лечения малярии . Хотя синтез рекламировался как прорыв в приобретении труднодоступного лекарственного соединения в оккупированной Японией Юго-Восточной Азии, на самом деле он был слишком долгим и утомительным для внедрения в практические масштабы. Тем не менее, это стало вехой в химическом синтезе. Особое понимание Вудворда в этом синтезе заключалось в том, что он осознал, что немецкий химик Пауль Рабе превратил предшественник хинина, называемый хинотоксином, в хинин в 1905 году. Следовательно, синтез хинотоксина (который на самом деле синтезировал Вудворд) проложил бы путь к синтезу хинина. Когда Вудворд совершил этот подвиг, органический синтез все еще был в значительной степени вопросом проб и ошибок, и никто не думал, что такие сложные структуры действительно можно построить. Вудворд показал, что органический синтез можно превратить в рациональную науку и что синтезу могут способствовать хорошо известные принципы реакционной способности и структуры. Этот синтез был первым в серии чрезвычайно сложных и элегантных синтезов, которые ему предстояло предпринять.

работа и ее Более влияние поздняя

Вудворд говорил о хлорофилле в 1965 году.

Кульминацией стали 1930-е годы, когда британские химики Кристофер Ингольд и Роберт Робинсон , среди других, исследовали механизмы органических реакций и разработали эмпирические правила, которые могли предсказать реакционную способность органических молекул. Вудворд был, пожалуй, первым химиком-синтетиком-органиком, который использовал эти идеи в качестве основы для прогнозирования синтеза. Стиль Вудворда послужил источником вдохновения для работы сотен последовательных химиков-синтетиков, которые синтезировали важные с медицинской точки зрения и структурно сложные натуральные продукты.

премия Нобелевская и Органический синтез

В конце 1940-х годов Вудворд синтезировал множество сложных натуральных продуктов, включая хинин , холестерин , кортизон , стрихнин , лизергиновую кислоту , резерпин , хлорофилл , цефалоспорин и колхицин . [8] Этим Вудворд открыл новую эру синтеза, иногда называемую «эрой Вудворда», в которой он показал, что натуральные продукты могут быть синтезированы путем тщательного применения принципов физической органической химии и тщательного планирования.

Многие из синтезов Вудворда его коллеги описывали как впечатляющие, и до того, как он их осуществил, некоторые считали, что создать эти вещества в лаборатории будет невозможно. Синтезы Вудворда также были описаны как содержащие в себе элемент искусства, и с тех пор химики-синтетики всегда искали в синтезе как элегантность, так и полезность. Его работа также включала исчерпывающее использование недавно разработанных методов инфракрасной спектроскопии , а затем и ядерного магнитного резонанса спектроскопии . Другой важной особенностью синтезов Вудворда было внимание к стереохимии или особой конфигурации молекул в трехмерном пространстве. Большинство натуральных продуктов, имеющих медицинское значение, эффективны, например, в качестве лекарств, только тогда, когда они обладают определенной стереохимией. Это создает потребность в « стереоселективном синтезе », позволяющем получить соединения с определенной стереохимией. Хотя сегодня типичный синтетический путь обычно включает такую ​​процедуру, Вудворд был пионером, показавшим, как при исчерпывающем и рациональном планировании можно проводить стереоселективные реакции. Многие из его синтезов включали придание молекуле определенной конфигурации путем установки в нее жестких структурных элементов — еще одна тактика, которая сегодня стала стандартной. В этом отношении особенно его синтезы резерпин и стрихнин Ориентирами были .

Во время Второй мировой войны Вудворд был советником Совета по военному производству по проекту пенициллина. Хотя часто приписывают предположение о бета- лактамной структуре пенициллина , на самом деле она была впервые предложена химиками из Merck и Эдвардом Абрахамом в Оксфорде, а затем исследована и другими группами (например, Shell). Вудворд сначала поддержал неправильную трициклическую структуру ( слитый с тиазолидином и оксазинон с амино-мостиком) структуру, выдвинутую группой пенициллинов в Пеории. Впоследствии он дал свое одобрение на структуру бета- лактама , и все это в противоположность структуре тиазолидин - оксазолона, предложенной Робертом Робинсоном , тогдашним ведущим химиком-органиком своего поколения. в 1945 году доказала правильность структуры бета-лактама В конечном итоге, Дороти Ходжкин с помощью рентгеновской кристаллографии .

Вудворд также применил технику инфракрасной спектроскопии и химического разложения для определения структуры сложных молекул. Среди этих структурных определений следует выделить сантоновую кислоту , стрихнин , магнамицин и террамицин . В каждом из этих случаев Вудворд снова показывал, как рациональные факты и химические принципы в сочетании с химической интуицией могут быть использованы для достижения этой задачи.

В начале 1950-х годов Вудворд вместе с британским химиком Джеффри Уилкинсоном , работавшим тогда в Гарварде, постулировали новую структуру ферроцена , соединения, состоящего из комбинации органической молекулы с железом. [9] Это положило начало развитию переходных металлов металлоорганической химии , которая превратилась в очень важную в промышленном отношении область. [10] За эту работу Уилкинсон получил Нобелевскую премию в 1973 году вместе с Эрнстом Отто Фишером . [11] Некоторые историки считают, что Вудворд должен был разделить эту премию вместе с Уилкинсоном. Примечательно, что сам Вудворд так думал и высказал свои мысли в письме, отправленном в Нобелевский комитет. [12]

Вудворд получил Нобелевскую премию в 1965 году за синтез сложных органических молекул. С 1946 по 1965 год его номинировали 111 раз. [13] В своей Нобелевской лекции он описал полный синтез антибиотика цефалоспорина и заявил, что сдвинул график синтеза так, чтобы он был завершен примерно ко времени Нобелевской церемонии.

B 12 Синтез Гофмана Вудворда – и правила

В начале 1960-х годов Вудворд начал работу над самым сложным природным продуктом, синтезированным на сегодняшний день, — витамином B 12 . В замечательном сотрудничестве со своим коллегой Альбертом Эшенмозером из Цюриха команда из почти ста студентов и докторантов в течение многих лет работала над синтезом этой молекулы. Работа была наконец опубликована в 1973 году и стала важной вехой в истории органической химии. Синтез включал почти сотню шагов и включал характерное строгое планирование и анализ, которые всегда характеризовали работу Вудворда. Эта работа больше, чем любая другая, убедила химиков-органиков в том, что синтез любого сложного вещества возможен при достаточном количестве времени и планирования (см. также палитоксин , синтезированный исследовательской группой Ёсито Киши , одного из постдокторантов Вудворда). По состоянию на 2019 год никакой другой общий синтез витамина B 12 не был опубликован.

В том же году, основываясь на наблюдениях, которые Вудворд сделал во время синтеза B 12 , он и Роальд Хоффманн разработали правила (теперь называемые правилами Вудворда-Гоффмана ) для выяснения стереохимии продуктов органических реакций . [14] Вудворд сформулировал свои идеи (которые были основаны на симметрии свойствах молекулярных орбиталей ) на основе своего опыта химика-синтетика-органика; он попросил Хоффмана выполнить теоретические расчеты для проверки этих идей, которые были выполнены с использованием расширенного метода Хюккеля Хоффмана . Предсказания этих правил, названных « правилами Вудворда-Хоффмана », были подтверждены множеством экспериментов. Хоффманн получил Нобелевскую премию 1981 года за эту работу вместе с Кеничи Фукуи , японским химиком, который проделал аналогичную работу, используя другой подход; Вудворд умер в 1979 году, и Нобелевские премии не присуждаются посмертно.

Институт Вудворда [ править ]

Во время учебы в Гарварде Вудворд стал директором Исследовательский институт Вудворда , базирующийся в Базеле , Швейцария, в 1963 году. [15] Он также стал попечителем своей альма-матер Массачусетского технологического института с 1966 по 1971 год и Института науки Вейцмана в Израиле.

Вудворд умер в Кембридже, штат Массачусетс , от сердечного приступа во сне. то время он работал над синтезом антибиотика эритромицина В . Его ученик сказал о нем: [ нужна ссылка ]

Я многим обязан Р.Б. Вудворду. Он показал мне, что можно решать сложные проблемы, не имея четкого представления об их результате, но с уверенностью, что разум и усилия помогут их решить. Он показал мне красоту современной органической химии и ее значимость для области детальных и тщательных рассуждений. Он показал мне, что не нужно специализироваться. Вудворд внес большой вклад в стратегию синтеза, в открытие сложных структур, в изобретение новой химии, а также в теоретические аспекты. Своим примером он учил своих учеников тому удовлетворению, которое приносит полное погружение в науку. Я дорожу памятью о своем общении с этим замечательным химиком.

Публикации [ править ]

За свою жизнь Вудворд был автором или соавтором почти 200 публикаций, из которых 85 представляют собой полные статьи, остальные составляют предварительные сообщения, тексты лекций и обзоры. Темпы его научной деятельности вскоре превысили его возможности публиковать все подробности экспериментов, и большая часть работ, в которых он участвовал, была опубликована только через несколько лет после его смерти. Вудворд подготовил более двухсот докторов философии. студенты и постдокторанты, многие из которых впоследствии сделали выдающуюся карьеру.

Среди его самых известных студентов Роберт М. Уильямс (штат Колорадо), Гарри Вассерман (Йельский университет), Ёсито Киши (Гарвард), Стюарт Шрайбер (Гарвард), Уильям Р. Руш ( Скриппс-Флорида ), Стивен А. Беннер (Гарвард). UF), Джеймс Д. Вуэст (Монреаль), Кристофер С. Фут (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе), Кендалл Хоук (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе), химик-порфирин Кевин М. Смит (ЛГУ), Томас Р. Хой (Университет Миннесоты), Рональд Бреслоу (Колумбийский университет) ) и Дэвид Дельфин (UBC).

Вудворд обладал энциклопедическими познаниями в химии и необычайной памятью на детали. [16] Вероятно, качество, которое больше всего отличало его от коллег, заключалось в его замечательной способности связывать воедино разрозненные нити знаний из химической литературы и использовать их для решения химической проблемы. [16]

Почести и награды [ править ]

За свою работу Вудворд получил множество наград, почестей и почетных докторских степеней, включая избрание в Американскую академию искусств и наук в 1948 году. [17] Национальная академия наук в 1953 году, [18] Американское философское общество в 1962 году, [19] и членство в академиях по всему миру. Он также был консультантом многих компаний, таких как Polaroid, Pfizer и Merck . Другие награды включают в себя:

Почетные степени [ править ]

Вудворд также получил более двадцати почетных степеней . [22] включая почетные докторские степени следующих университетов:

Личная жизнь [ править ]

Семья [ править ]

В 1938 году он женился на Ирье Пуллман; у них было две дочери: Сиири Анна (1939 г.р.) и Джин Кирстен (1944 г.р.). В 1946 году он женился на Евдоксии Мюллер , художнице и технике, с которой познакомился в Polaroid Corp. В этом браке, продлившемся до 1972 года, родились дочь и сын: Кристал Элизабет (род. 1947) и Эрик Ричард Артур (род. 1947). . 1953). [6]

Идиосинкразии [ править ]

Его лекции часто длились по три-четыре часа. [5] Его самая длинная известная лекция определяла единицу времени, известную как «Вудворд», после чего другие его лекции считались продолжительностью в столько же «милли-Вудвордов». [23] Во многих из них он избегал использования слайдов и рисовал структуры разноцветным мелом. Обычно, чтобы начать лекцию, Вудворд приходил и раскладывал на столешнице два больших белых носовых платка. На одном лежали мелки четырех или пяти цветов (новые кусочки), аккуратно рассортированные по цветам, в длинном ряду. На другой носовой платок положен столь же впечатляющий ряд сигарет. Предыдущая сигарета использовалась для прикуривания следующей. Его семинары по четвергам в Гарварде часто длились до поздней ночи. Он был зациклен на синем цвете, и многие его костюмы, его машина и даже его парковочное место были окрашены в синий цвет. [5]

В одной из его лабораторий его ученики повесили на потолок большую черно-белую фотографию мастера с прикрепленным к ней большим синим «галстуком». Там он висел несколько лет (начало 1970-х), пока не сгорел во время небольшого пожара в лаборатории. [ нужна ссылка ] Он ненавидел физические упражнения, мог спать всего несколько часов каждую ночь, был заядлым курильщиком и любил шотландский виски и мартини. [1] [24]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Тодд, Л.; Корнфорт, Дж.; Т., АР; К., Дж.В. (1981). «Роберт Бернс Вудворд. 10 апреля 1917 г. - 8 июля 1979 г.». Биографические мемуары членов Королевского общества . 27 : 628–695. дои : 10.1098/rsbm.1981.0025 . ISSN   0080-4606 . S2CID   71742454 .
  2. ^ Вудворд, Роберт Бернс (1937). Синтетическая атака на проблему эстрона (Диссертация). Массачусетский технологический институт. hdl : 1721.1/12465 .
  3. ^ Элкан Блаут (2001). «Роберт Бернс Вудворд». Биографические мемуары Национальной академии наук . 80 . | URL = http://www.nasonline.org/publications/biographical-memoirs/memoir-pdfs/woodward-robert-b.pdf
  4. ^ Патнэм, Роберт С. (2001). Бенфей, Отто Теодор; Тернбулл Моррис, Питер Джон (ред.). Воспоминания из средней школы . Фонд химического наследия. п. 12. ISBN  9780941901253 . {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
  5. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Вспоминая легенду органической химии Роберта Бернса Вудворда Знаменитому химику в этом году исполнилось бы 100 лет. Автор Бетани Хэлфорд C&EN Том 95 Выпуск 15 | С. 28–34. Дата выпуска: 10 апреля 2017 г., ссылка .
  6. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Нобелевская премия по химии 1965 года – биография Роберта Б. Вудворда Nobelprize.org
  7. ^ Синтетическая атака на проблему эстрона, докторская диссертация.
  8. ^ «Хлорофилл» . Нью-Йорк Таймс . 3 июля 1960 года . Проверено 13 октября 2012 г. Профессор Роберт Бернс Вудворд, химик из Гарварда, синтезировавший хинин, кортизон и раувольфию, теперь достиг одного из величайших триумфов в химии – полного синтеза хлорофилла, зеленого пигмента, который улавливает энергию солнечного света для создания пищи для все живое. ...
  9. ^ Уилкинсон, Г .; Розенблюм, М.; Уайтинг, MC; Вудворд, РБ (1952). «Структура бис -циклопентадиенила железа». Дж. Ам. хим. Соц. 74 (8): 2125–2126. дои : 10.1021/ja01128a527 .
  10. ^ Федерман Нето, А.; Пелегрино, AC; Дарин, Вирджиния (2004). «Ферроцен: 50 лет металлоорганической химии переходных металлов - от органической и неорганической к супрамолекулярной химии». ХимИнформ . 35 (43). дои : 10.1002/chin.200443242 .
  11. ^ «Нобелевская премия по химии 1973 года» . nobelprize.org . Проверено 12 сентября 2010 г.
  12. ^ Вернер, Х. (2008). Вехи в химии органопереходных металлов: личный взгляд . Спрингер Наука. стр. 161–163. ISBN  978-0-387-09847-0 .
  13. ^ «Архив номинаций» . Апрель 2020.
  14. ^ Хоффманн, Р .; Вудворд, РБ (1970). «Управление орбитальной симметрией химических реакций». Наука . 167 (3919) (опубликовано 6 февраля 1970 г.): 825–831. Бибкод : 1970Sci...167..825H . дои : 10.1126/science.167.3919.825 . ПМИД   17742608 . S2CID   12243669 .
  15. ^ Крейг, Дж. Уэйн (2011). «Научно-исследовательский институт Вудворда, Роберт Бернс Вудворд (1917–1979) и химия за стеклянной дверью». Helvetica Chimica Acta . 94 (6): 923–946. дои : 10.1002/hlca.201100077 .
  16. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Робертс, Дж. (1990). В нужном месте в нужное время . Американское химическое общество . ISBN  978-0-8412-1766-9 .
  17. ^ «Роберт Бернс Вудворд» . Американская академия искусств и наук . Проверено 14 ноября 2022 г.
  18. ^ «Роберт Вудворд» . www.nasonline.org . Проверено 14 ноября 2022 г.
  19. ^ «История участников APS» . search.amphilsoc.org . Проверено 14 ноября 2022 г.
  20. ^ Награды Секция Северного Джерси Американского химического общества - см. раздел Текущие и прошлые лауреаты премии Лео Хендрика Бекеланда.
  21. ^ Американское химическое общество - Чикагская секция
  22. ^ Блат, Элкан. «Роберт Бернс Вудворд 1917–1979: Биографические мемуары» (PDF) . Национальная академия наук . Национальная академия прессы . Проверено 15 января 2017 г.
  23. ^ (на французском языке) Введение в квантовую химию Филипп Хиберти и Нгуен Чонг Ань, Editions Ecole PolytechniqueРено-Брэй (2008) стр.115 ISBN   2730214852
  24. ↑ Роберт Бернс Вудворд. Архивировано 27 апреля 2012 года в Wayback Machine .

Библиография [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

В Wikiquote есть цитаты, связанные с Робертом Бернсом Вудвордом .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Robert_Burns_Woodward&oldid=1217695534"