Herbert C. Brown - Herbert C. Brown
Herbert C. Brown | |
---|---|
Urodzić się |
Herbert Brovarnik
22 maja 1912 r |
Zmarł | 19 grudnia 2004
Lafayette, Indiana , Stany Zjednoczone
|
(w wieku 92 lat)
Narodowość | amerykański |
Alma Mater | Uniwersytet w Chicago |
Znany z | Organoborany |
Małżonkowie | Sarah Baylen (1937-2004; jego śmierć; 1 dziecko) |
Nagrody |
Nagroda Stulecia (1955) Narodowy Medal Nauki (1969) Medal Elliotta Cressona (1978) Nagroda Nobla w dziedzinie chemii (1979) Medal Priestleya (1981) Medal Perkin (1982) Złoty Medal AIC (1985) Nagroda NAS w dziedzinie nauk chemicznych (1987) |
Kariera naukowa | |
Pola | Chemia |
Instytucje |
Uniwersytet w Chicago , Uniwersytet Purdue |
Doradca doktorski | Hermann Irving Schlesinger |
Pod wpływem |
Akira Suzuki Ei-ichi Negishi |
Herbert Charles Brown (22 maja 1912 – 19 grudnia 2004) był amerykańskim chemikiem i laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 1979 roku za pracę z organoboranami .
życie i kariera
Brown urodził się jako Herbert Brovarnik w Londynie , z ukraińskich żydowskich imigrantów z Żytomierza , Pearl (z domu Gorinstein) i Charlesa Brovarnika, kierownika sklepu żelaznego i stolarza. Jego rodzina przeniosła się do Chicago w czerwcu 1914 roku, kiedy miał dwa lata. Brown uczęszczał do Crane Junior College w Chicago, gdzie poznał Sarah Baylen, którą później poślubił. Uczelnia była zagrożona zamknięciem, a Brown i Baylen przenieśli się do Wright Junior College . W 1935 opuścił Wright Junior College i jesienią rozpoczął studia na Uniwersytecie w Chicago , ukończył dwa lata studiów w trzech czwartych, aw 1936 uzyskał tytuł licencjata. W tym samym roku został naturalizowanym obywatelem Stanów Zjednoczonych . 6 lutego 1937 Brown poślubił Baylen, osobę, którą przypisuje mu zainteresowanie wodorkami boru , tematem związanym z pracą, w której wraz z Georgiem Wittigiem zdobył w 1979 roku nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Dwa lata później rozpoczynając studia magisterskie uzyskał stopień doktora nauk technicznych. w 1938 r. również z Uniwersytetu w Chicago.
Nie mogąc znaleźć pracy w przemyśle, postanowił przyjąć stanowisko habilitacyjne. To był początek jego kariery naukowej. Został instruktorem na Uniwersytecie w Chicago w 1939 roku i piastował to stanowisko przez cztery lata, zanim przeniósł się na Wayne University w Detroit jako asystent profesora. W 1946 został awansowany na profesora nadzwyczajnego. Stał się profesor od chemii nieorganicznej na Purdue University w 1947 roku i dołączył do rozdziału Beta Nu Alpha Chi Sigma tam w 1960 roku piastował stanowisko profesora emerytowanego od 1978 aż do śmierci w 2004 roku Herbert Brown Laboratorium Chemii została nazwany jego imieniem na kampusie Purdue University. Był członkiem honorowym Międzynarodowej Akademii Nauk w Monachium .
W czasie II wojny światowej , współpracując z Hermannem Irvingiem Schlesingerem , Brown odkrył metodę wytwarzania borowodorku sodu (NaBH 4 ), który może być wykorzystany do produkcji boranów , związków boru i wodoru . Jego praca doprowadziła do odkrycia pierwszej ogólnej metody wytwarzania asymetrycznych czystych enancjomerów . Elementy znalezione jako inicjały jego imienia H , C i B były jego polem pracy.
W 1969 został odznaczony Narodowym Medalem Nauki .
Brown szybko przypisał swojej żonie Sarze wspieranie go i pozwalanie mu skupić się na twórczych wysiłkach poprzez zarządzanie finansami, utrzymanie domu i podwórka itp. Według Browna, po otrzymaniu nagrody Nobla w Sztokholmie , niósł medal, a ona niosła nagrodę w wysokości 100 000 USD.
W 1971 otrzymał nagrodę Złotej Płyty Amerykańskiej Akademii Osiągnięć .
Został wprowadzony do Galerii Sław Alpha Chi Sigma w 2000 roku.
Zmarł 19 grudnia 2004 r. w szpitalu w Lafayette w stanie Indiana po ataku serca . Jego żona zmarła 29 maja 2005 roku w wieku 89 lat.
Badania
Jako doktorant na Uniwersytecie w Chicago , Herbert Brown badał reakcje diboranu , B 2 H 6 . Laboratorium Hermanna Irvinga Schlesingera na Uniwersytecie w Chicago było jednym z dwóch laboratoriów, które przygotowywały diboran. Był to rzadki związek, który był przygotowywany tylko w małych ilościach. Schlesinger badał reakcje diboranu, aby zrozumieć, dlaczego najprostszym związkiem wodorowo-borowym jest B 2 H 6 zamiast BH 3 .
Kiedy Brown rozpoczął własne badania, obserwował reakcje diboranu z aldehydami , ketonami , estrami i chlorkami kwasowymi . Odkrył, że diboran reaguje z aldehydami i ketonami, tworząc dialkoksyborany, które są hydrolizowane przez wodę do alkoholi . Do tego momentu chemicy organiczni nie mieli akceptowalnej metody redukcji karbonylków w łagodnych warunkach. Jednak doktorat Browna praca dyplomowa opublikowana w 1939 roku spotkała się z niewielkim zainteresowaniem. Diboran był zbyt rzadki, aby mógł być użyteczny jako odczynnik syntetyczny.
W 1939 roku Brown został asystentem badawczym w laboratorium Schlesingera. W 1940 roku rozpoczęli badania lotnych związków uranu o niskiej masie cząsteczkowej dla Komitetu Badań Obrony Narodowej . Brown i Schlesinger z powodzeniem zsyntetyzowali lotny borowodorek uranu(IV), który miał masę cząsteczkową 298. Laboratorium zostało poproszone o dostarczenie dużej ilości produktu do testów, ale brakowało diboranu. Odkryli, że można go wytworzyć w reakcji wodorku litu z trifluorkiem boru w eterze etylowym , co umożliwiło im wytwarzanie tego związku chemicznego w większych ilościach. Ten sukces spotkał się z kilkoma nowymi problemami. Brakowało również wodorku litu, więc Brown i Schlesinger musieli znaleźć procedurę, która pozwoliłaby im zamiast tego użyć wodorku sodu . Odkryli, że wodorek sodu i boran metylu zareagowały, tworząc trimetoksyborowodorek sodu , który był opłacalny jako substytut wodorku litu.
Wkrótce poinformowano ich, że borowodorek uranu nie jest już potrzebny, ale okazało się, że borowodorek sodu może być przydatny do wytwarzania wodoru . Zaczęli szukać tańszej syntezy i odkryli, że dodanie boranu metylu do wodorku sodu w temperaturze 250° daje borowodorek sodu i metanolan sodu. Gdy w próbie rozdzielenia dwóch produktów użyto acetonu , odkryto, że borowodorek sodu zredukował aceton.
Borowodorek sodu to łagodny środek redukujący, który działa dobrze w redukcji aldehydów, ketonów i chlorków kwasowych. Wodorek glinowo-litowy jest znacznie silniejszym środkiem redukującym, który może zredukować prawie każdą grupę funkcyjną . Kiedy Brown przeniósł się na Purdue University w 1947, pracował nad znalezieniem silniejszych borowodorków i łagodniejszych wodorków glinu , które zapewniłyby spektrum środków redukujących. Zespół naukowców z Purdue odkrył, że zmiana jonu metalu w borowodorku na lit , magnez lub glin zwiększa zdolność redukcyjną. Odkryli również, że wprowadzenie podstawników alkoksylowych do wodorku glinu zmniejsza zdolność redukującą. Z powodzeniem opracowali pełne spektrum środków redukujących.
Podczas badania tych środków redukujących współpracownik Browna, dr BC Subba Rao, odkrył niezwykłą reakcję między borowodorkiem sodu a oleinianem etylu . Borowodorek dodał wodór i bor do podwójnego wiązania węgiel-węgiel w oleinianie etylu. Produkt borowoorganiczny można następnie utlenić z wytworzeniem alkoholu. Ta dwuetapowa reakcja nazywana jest teraz hydroborowaniem-utlenianiem i jest reakcją, która przekształca alkeny w alkohole antymarkownikowskie. Reguła Markownikowa stwierdza, że przy dodawaniu wodoru i halogenku lub grupy hydroksylowej do podwójnego wiązania węgiel-węgiel, wodór jest dodawany do mniej podstawionego węgla w wiązaniu, a grupa hydroksylowa lub halogenkowa jest dodawana do bardziej podstawionego węgla więź. W hydroborowaniu-utlenianiu zachodzi przeciwna addycja.