Herbert C. Brown - Herbert C. Brown

Herbert C. Brown
Herbert C. Brown.png
narozený
Herbert Brovarnik

22. května 1912
Londýn , Anglie , Velká Británie
Zemřel 19.prosince 2004 (2004-12-19)(ve věku 92)
Státní příslušnost americký
Alma mater University of Chicago
Známý jako Organoborany
Manžel / manželka Sarah Baylen (1937-2004; jeho smrt; 1 dítě)
Ocenění Centenary Prize (1955)
National Medal of Science (1969)
Elliott Cresson Medal (1978)
Nobelova cena za chemii (1979)
Priestley Medal (1981)
Perkin Medal (1982)
AIC Gold Medal (1985)
NAS Award in Chemical Sciences (1987)
Vědecká kariéra
Pole Chemie
Instituce University of Chicago ,
Purdue University
Doktorský poradce Hermann Irving Schlesinger
Ovlivněn Akira Suzuki
Ei-ichi Negishi

Herbert Charles Brown (22 května 1912-19 prosince 2004) byl americký chemik a držitel Nobelovy ceny za chemii z roku 1979 za práci s organoborany .

Život a kariéra

Brown se narodil jako Herbert Brovarnik v Londýně ukrajinským židovským přistěhovalcům ze Žitomiru , Pearl ( rozená Gorinstein) a Charlese Brovarnika, manažera železářství a tesaře. Jeho rodina se přestěhovala do Chicaga v červnu 1914, když mu byly dva roky. Brown navštěvoval Crane Junior College v Chicagu, kde se setkal se Sarah Baylenovou, se kterou se později oženil. Vysoká škola byla pod hrozbou uzavření, a Brown a Baylen převedeny do Wright Junior College . V roce 1935 odešel z Wright Junior College a na podzim vstoupil na Chicagskou univerzitu , ve třech čtvrtinách dokončil dva roky studia a v roce 1936 získal titul BS . Ve stejném roce se stal naturalizovaným občanem Spojených států . 6. února 1937 se Brown oženil s Baylenem, osobou, o které se zasloužil, díky níž se začal zajímat o hydridy boru , což je téma související s prací, ve které spolu s Georgem Wittigem získal Nobelovu cenu za chemii v roce 1979. Dva roky poté zahájením postgraduálního studia získal titul Ph.D. v roce 1938, také z University of Chicago.

Protože nemohl najít místo v průmyslu, rozhodl se přijmout postdoktorandské místo. To byl začátek jeho akademické kariéry. V roce 1939 se stal instruktorem na Chicagské univerzitě a tuto pozici zastával čtyři roky, než se jako odborný asistent přestěhoval na univerzitu Wayne v Detroitu. V roce 1946 byl povýšen na docenta. Stal se profesorem z anorganické chemie na Purdue University v roce 1947 a připojil se k kapitolu Beta Nu a Alpha Chi Sigma tam v roce 1960 zastával pozici emeritního profesora od roku 1978 až do své smrti v roce 2004. Herbert C. Brown Laboratoři chemie byla pojmenovaný po něm v kampusu Purdue University. Byl čestným členem Mezinárodní akademie věd v Mnichově .

V průběhu druhé světové války , při práci s Hermann Irving Schlesinger , Brown objevil způsob výroby borohydrid sodný (NaBH 4 ), který může být použit k výrobě borany , sloučeniny bóru a vodíku . Jeho práce vedla k objevu první obecné metody výroby asymetrických čistých enantiomerů . Prvky nalezené jako iniciály jeho jména H , C a B byly jeho pracovním polem.

V roce 1969 mu byla udělena Národní medaile za vědu .

Brown rychle připsal své manželce Sarah podporu a umožnil mu soustředit se na tvůrčí úsilí, když zacházel s financemi, udržoval dům a dvůr atd. Podle Browna po obdržení Nobelovy ceny ve Stockholmu nesl medaili a ona nesla ocenění 100 000 USD.

V roce 1971 získal Cenu Golden Plate od American Academy of Achievement .

V roce 2000 byl uveden do síně slávy Alpha Chi Sigma .

Zemřel 19. prosince 2004 v nemocnici v Lafayette v Indianě po infarktu . Jeho manželka zemřela 29. května 2005 ve věku 89 let.

Výzkum

Borane, BH 3 , je plynná sloučenina, která je přítomna pouze při vysokých teplotách. Dimerizuje za vzniku diboranu, B 2 H 6 . Diborane má pár třícentrových dvouelektronových vazeb.

Jako doktorand na Chicagské univerzitě studoval Herbert Brown reakce diboranu , B 2 H 6 . Laboratoř Hermanna Irvinga Schlesingera na Chicagské univerzitě byla jednou ze dvou laboratoří, které připravovaly diboran. Byla to vzácná sloučenina, která byla připravována pouze v malých množstvích. Schlesinger zkoumal reakce diboranu, aby pochopil, proč je nejjednodušší sloučeninou vodíku a boru B 2 H 6 místo BH 3 .

Obecná reakce mezi diboranem a ketonem

Když Brown zahájil vlastní výzkum, pozoroval reakce diboranu s aldehydy , ketony , estery a chloridy kyselin . Zjistil, že diboran reaguje s aldehydy a ketony za vzniku dialkoxyboranů, které jsou hydrolyzovány vodou za vzniku alkoholů . Do tohoto bodu neměli organičtí chemici přijatelnou metodu redukce karbonylu za mírných podmínek. Přesto Brownův Ph.D. práce publikovaná v roce 1939 se setkala s malým zájmem. Diboran byl příliš vzácný na to, aby byl užitečný jako syntetické činidlo.

V roce 1939 se Brown stal asistentem výzkumu ve Schlesingerově laboratoři. V roce 1940 začali pro Národní výbor pro obranný výzkum zkoumat těkavé sloučeniny uranu s nízkou molekulovou hmotností . Brown a Schlesinger úspěšně syntetizovali borohydrid těkavého uranu (IV), který měl molekulovou hmotnost 298. Laboratoř byla požádána, aby poskytla velké množství produktu pro testování, ale diboranu byl nedostatek. Zjistili, že by mohl vzniknout reakcí hydridu lithného s fluoridem boritým v ethyletheru , což jim umožní vyrábět chemikálii ve větším množství. Tento úspěch se setkal s několika novými problémy. Nedostatek měl také lithiumhydrid, takže Brown a Schlesinger potřebovali najít postup, který by jim místo toho umožnil použít hydrid sodný . Zjistili, že hydrid sodný a methylborát reagovaly za vzniku trimethoxyborohydridu sodného , který byl životaschopný jako náhrada hydridu lithného.

Brzy byli informováni, že již není potřeba borohydridu uranu, ale zdálo se, že borohydrid sodný může být užitečný při výrobě vodíku . Začali hledat levnější syntézu a zjistili, že přidáním methylborátu k hydridu sodnému při 250 ° vzniká borohydrid sodný a metoxid sodný. Když byl při pokusu o oddělení těchto dvou produktů použit aceton , bylo zjištěno, že borohydrid sodný snižuje aceton.

Borohydrid sodný je mírné redukční činidlo, které funguje dobře při redukci aldehydů, ketonů a chloridů kyselin. Lithiumaluminiumhydrid je mnohem výkonnější redukční činidlo, které může redukovat téměř jakoukoli funkční skupinu . Když se Brown v roce 1947 přestěhoval na Purdue University , pracoval na nalezení silnějších borohydridů a mírnějších hydridů hliníku, které by poskytly spektrum redukčních činidel. Tým vědců z Purdue zjistil, že změna kovového iontu borohydridu na lithium , hořčík nebo hliník zvyšuje redukční schopnost. Zjistili také, že zavedení alkoxylových substituentů do hydridu hlinitého snižuje redukční schopnost. Úspěšně vyvinuli celé spektrum redukčních činidel.

Při hydroborační oxidaci se skupina OH přidává k méně substituovanému uhlíku v dvojné vazbě.

Při výzkumu těchto redukčních činidel objevil Brownův spolupracovník, Dr. BC Subba Rao, neobvyklou reakci mezi borohydridem sodným a ethyloleátem . K dvojné vazbě uhlík-uhlík v ethyloleátu borohydrid přidal vodík a bor . Organoboranový produkt by pak mohl být oxidován za vzniku alkoholu. Tato dvoustupňová reakce se nyní nazývá hydroborace-oxidace a je reakcí, která převádí alkeny na anti-Markovnikovovy alkoholy. Markovnikovovo pravidlo říká, že při přidání vodíku a halogenidové nebo hydroxylové skupiny k dvojné vazbě uhlík-uhlík se vodík přidá k méně substituovanému uhlíku vazby a hydroxylová nebo halogenidová skupina se přidá k více substituovanému uhlíku pouto. Při hydroboraci-oxidaci dochází k opačnému přidání.

Viz také

Reference

externí odkazy