Koivu, Arthur John

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 22. maaliskuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 18 muokkausta .
Arthur John Birch
Englanti  Arthur John Birch
Syntymäaika 3. elokuuta 1915( 1915-08-03 )
Syntymäpaikka
Kuolinpäivämäärä 8. joulukuuta 1995( 12.8.1995 ) (80-vuotias)
Kuoleman paikka
Maa
Tieteellinen ala orgaaninen kemia
Työpaikka
Alma mater
tieteellinen neuvonantaja Robert Robinson
Palkinnot ja palkinnot G. Davy - mitali ( 1972 ) Australian tiedeakatemian jäsen [d] ( 1954 ) Lontoon Royal Societyn jäsen

Arthur John Birch ( englanniksi  Arthur John Birch ; 3. elokuuta 1915  - 8. joulukuuta 1995 ) oli australialainen tiedemies, joka oli erikoistunut orgaaniseen kemiaan . Hän osallistui biokemian ja organometallikemian kehittämiseen, jotka tunnetaan parhaiten hänen mukaansa nimetyn aromaattisten yhdisteiden pelkistämisestä natriumin ja etanolin liuoksella nestemäisessä ammoniakissa. Koivupelkistystä käytetään orgaanisessa synteesissä , erityisesti steroidien modifioinnissa . Vuonna 1948 hän julkaisi ensimmäisen kerran täydellisen miessukupuolihormonin, 19-nortestosteronin, synteesin.

Lontoon kuninkaallisen seuran jäsen ( 1958) [1] , Neuvostoliiton tiedeakatemian ulkomainen jäsen (1976) [2] , Royal Australian Chemical Instituten varapresidentti (1976-1977), kuninkaallisen instituutin presidentti Australian Chemical Institute (1977-1978) [3] .

Elämäkerta

Varhaiset vuodet

Arthur Birch syntyi Sydneyssä 3. elokuuta 1915, oli perheen ainoa lapsi. Isä Spencer Birch syntyi Northamptonshiressa Englannissa ja asui Kanadassa , Fidžinissä ja Uudessa-Seelannissa, missä hän tapasi Lily Baileyn, joka muutti Keski-Tasmaniasta. Spencer Birch työskenteli kokina suuressa hotellissa Sydneyssä ja toimi myöhemmin johtajana Woolworth Cafeteriassa . Syntyi vuosi sen jälkeen, kun pari muutti Sydneyyn, Arthur kävi koulua Woollahran esikaupunkialueella, josta hän valmistui Sydneyn tekniseen lukioon [4] .

Vuonna 1932 hän voitti apurahan ilmaiseen koulutukseen Sydneyn yliopistossa [4] . Isänsä kuoleman jälkeen vuonna 1937 Arthur työskenteli elättääkseen itsensä ja perheensä, ja ensimmäisen opiskeluvuoden päätteeksi saama stipendi antoi hänelle mahdollisuuden jatkaa opintojaan. Valmistuttuaan yliopistosta vuonna 1936 Koivu palkittiin yliopiston kemian mitalilla [4] .

Koivun tieteellinen toiminta opintojensa aikana professori J. C. Earlen johdolla oli eukalyptusöljystä saadun piperitonin analyysi [5] [6] [7] [8] [9] . Vuonna 1938 Birch sai Royal Commission Fellowshipin tohtorin tutkinnon saamiseksi Englannissa (tuohon aikaan Australiassa ei myönnetty kemian tutkintoja).

Työpaikat yliopistoissa Isossa-Britanniassa, Australiassa ja Yhdysvalloissa

Vuonna 1938 Birch muutti Oxfordiin , Englantiin, missä hän tutki osana väitöskirjatyötään tohtori Robert Robinsonin valvonnassa karboksyylihappoja , erityisesti mykobakteerien lipidikalvojen muodostavien rasvahappojen rakennetta . Vuonna 1940 Birch lopetti rasvahappojen käytön [10] . Vuonna 1942 Arthur Birchista tuli Imperial Chemical Industriesin työntekijä ja hän sai tutkimusapurahaa steroidihormonianalogien synteesiin . Tästä työstä on tullut lääketeollisuuden päähaara. Vuodesta 1949 Arthur Birch jatkoi steroidisynteesin tutkimustaan ​​Cambridgessa H. Smithin kanssa, jonka hän oli aloittanut ICI :ssä . Hänen toimintansa keskittyi luonnonyhdisteiden uusien rakenteiden määrittämiseen .

Vuonna 1951 Birch muutti Australiaan Sydneyn yliopiston kemian laitoksen kutsusta, jonka dekaaniksi hänestä tuli vuonna 1952. Laboratorioiden varustelu ja yliopiston rahoitus jättivät paljon toivomisen varaa, joten oli tarpeen turvautua taloudelliseen tukeen Nuffield- ja Rockefeller -säätiöiltä . Vuonna 1954 Birch valittiin Australian tiedeakatemiaan [4] . Vuonna 1955 hän sai tarjouksen perustavanlaatuisen kemian johtajaksi Fysikaalisten tieteiden tutkimuslaitoksessa uudessa Australian National Universityssä (ANU) Canberrassa. Australian yliopistojen heikon rahoituksen vuoksi Birch valitsi Manchesterin yliopiston ANU :n sijaan, jonne hän muutti vuonna 1956. Tämä tiedemiehen teko johti myöhempään Australian yliopistojen uudelleenjärjestelyyn. Birch huomautti myöhemmin: "Uskovalla lähtölläni olen luultavasti antanut suurimman panokseni Australian yliopistojärjestelmään" [4] .

Manchesterissa Birch jatkoi yhteistyötään H. Smithin kanssa sukupuolihormonien ja muiden luonnollisten yhdisteiden tutkimuksessa, mikä kiinnosti häntä eläkkeelle jäämiseen asti. Vuonna 1958 Birch valittiin Royal Societyn [4] jäseneksi ja perusti ensimmäisen biologisen kemian tiedekunnan Manchesterissa ja johti sitä . Birch osallistui ensimmäiseen IUPAC -symposiumiin luonnollisista yhdisteistä, joka pidettiin Sydneyssä, Canberrassa ja Melbournessa vuonna 1960. Birch oli ANU :n Canberra Research School of Chemistry -koulun aloitteentekijä , ja hänet valittiin dekaaniksi vuodesta 1965 (vuoteen 1976), mikä oli yksi syy hänen muuttamiseensa Canberraan vuonna 1967. Myöhemmin tutkimuskoulun päärakennus nimettiin Arthur Birchin mukaan [4] . Vuosina 1977-78. valittiin Australian Royal Institute of Chemistryn varapuheenjohtajaksi ja myöhemmin presidentiksi .

Eläkkeelle jääminen ja eläkevuodet

Vuonna 1980 Arthur Birch jäi eläkkeelle ANU :n orgaanisen kemian laitoksen professorina , mutta jatkoi organisatorista ja tieteellistä toimintaansa sen jälkeen. Vuonna 1994 hän sai kunniajäsenyyden Royal Australian Institute of Chemistry -instituutilta . Vuosina 1982-1986. toimi Australian tiedeakatemian presidenttinä . Vuosina 1979-1987. oli konsultti Unescon kehitysohjelman projektissa "Tutkimuksen ja opetuksen parantaminen yliopistoissa" Kiinan kansantasavallassa .

Birchin tieteellinen omaelämäkerta ("Seeing the Obvious " [11] ) kirjoitettiin hänen elämänsä viimeisen 10 vuoden aikana American Chemical Society -sarjan Profiles, Paths and Dreams -sarjaan . Omaelämäkerrat Eminent Chemists" julkaistiin vähän ennen hänen 80-vuotissyntymäpäiväänsä elokuussa 1995.

Arthur Birch kuoli Canberrassa 8. joulukuuta 1995.

Tieteellinen toiminta ja saavutukset

Pelkistysreaktion kehittäminen

Osana steroidihormonien synteesin tutkimusta Arthur Birch kehitti menetelmän aromaattisten johdannaisten pelkistämiseksi dihydrojohdannaisiksi natriumin ja etanolin vaikutuksesta nestemäisessä ammoniakissa. Tämän reaktion tuotteet ovat steroidihormonien ja niiden analogien tuotannon esiasteita . Tärkeää on luonnollisten yhdisteiden esiasteiden stabiilisuus monille muutoksille säilyttäen samalla niiden synteesiin tarvittavat funktionaaliset ryhmät .

Uuden menetelmän ensimmäinen suora sovellus steroidihormonianalogien valmistukseen oli estradioliglyseroliesterin muuntaminen 19-nortestosteroniksi käyttämällä konjugoimatonta isomeeriä. 19-Nortestosteroni osoittautui tehokkaaksi anaboliseksi androgeeniksi , ja konjugoimaton isomeeri oli estrogeeni .

Koivu ehdotti myös löytämänsä reaktion mekanismia ( kuva 1). Hänen viimeinen työnsä aiheesta syntyi yhteistyössä Leo Radin kanssa, joka käytti ab initio -laskelmia validoidakseen mekanismin, joka on kuvattu jo varhaisessa kokeellisessa asiakirjassa [12] . Metoksibentseeni lisää solvatoituneen elektronin natriumin ammoniakkiliuoksesta, muuttuu palautuvasti radikaali-ioniksi, joka puolestaan ​​lisää protonin alkoholista. Tuloksena oleva neutraali radikaali kiinnittää palautuvasti toisen elektronin muodostaen stabiloidun anionin. Toisen protonin lopullinen lisäys tähän anioniin on käytännössä peruuttamaton normaaleissa koivupelkistysolosuhteissa ja johtaa termodynaamiseen tuotteeseen 2,5-dihydro-1-metoksibentseeni.

Kuva 1. Pelkistysreaktiomekanismin kaavio Birchin mukaan [12]

Vaikka koivun pelkistys oli ylivoimaisesti hänen suurin tieteellinen saavutuksensa Oxfordissa, hän osallistui myös joihinkin Robinsonin steroidisynteesiä koskeviin tutkimuksiin , mukaan lukien laajalti sovellettava menetelmä kulmillisten metyyliryhmien lisäämiseksi [13] .

Aromaattisen biosynteesin polyketiditeoria

Yhä useamman luonnollisista lähteistä eristettyjen fenoliyhdisteiden , erityisesti Uuden-Guinea-puun, alkuperän tutkiminen on johtanut aromaattisten biosynteesin polyketiditeoriaan . Birch ehdotti, että asetaattiyksiköiden pää-häntä -kytkentä voisi johtaa fenoliyhdisteisiin useilla tavoilla [14] . Erityisesti polyketonivälituotteiden renkaan sulkeutuminen aldolikondensaatiolla tai C-asylaatiolla voi johtaa orsinoli- tai floroglusinolijohdannaisiin , vastaavasti (kuvio 2). Ketjun aloittava happo voi olla etikkahappoa tai muuta luonnossa esiintyvää alifaattista aromaattista happoa , kuten hydroksikanelihappoa . Stilbeenit ja flavonoidit voivat myös olla reaktion käynnistäjiä.

Kuva 2. Kaavio fenoliyhdisteiden synteesille biosynteesiprosessissa [14] .

Biokemiallinen näyttö hypoteesille saatiin tutkimalla radioaktiivisen hiilen jakautumista 6-metyylisalisyylihapossa. Tämä happo eristettiin sienestä Penicillium griseofúlvum , joka kasvaa alustassa, joka sisälsi [karboksi-14C]-leimattua etikkahappoa [15] .

Organometallisten yhdisteiden synteesi

1960-luvulla Birch ja Smith saivat useita rautatrikarbonyylikomplekseja ja tutkivat niiden reaktiivisuutta useiden yhdisteiden kanssa [16] . Samalla kehitettyä menetelmää käytetään yhdisteiden synteesiin ja saatujen isomeerien erottamiseen biokemiallisen reitin väliyhteyksien saamiseksi.

Palkinnot ja tieteellinen tunnustus

Palkinnot ja palkinnot

Kunnianimikkeet

Jäsenyydet erilaisissa organisaatioissa

Arthur Birch on nimetty mitalin mukaan, jonka Australian Royal Institute of Chemistry -instituutin orgaanisen kemian osasto on myöntänyt vuodesta 1992 [4] . Vuonna 1995 Australian kansallisen yliopiston kemian tutkimuskoulun päärakennus on nimetty Arthur Birchin mukaan.

Tieteelliset artikkelit

Arthur Birchilla on noin 460 julkaisua, mukaan lukien 1 monografia [17] ja 2 patenttia [18] [19] .


Muistiinpanot

  1. ↑ Koivu; Arthur John (1915-1995  )
  2. ↑ Koivu Arthur // Suuri Neuvostoliiton Encyclopedia  : [30 nidettä]  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.
  3. ↑ Arkistoitu kopio (linkki ei saatavilla) . Haettu 15. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 7. maaliskuuta 2016. 
  4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Australian Academy of Science - Biografiset muistelmat - Arthur Birch (6. elokuuta 2011). Haettu 14. joulukuuta 2017
  5. ↑ Koivu A. ja Earl J. Origaneenin rakenne. Osa II. Sen identiteetti α-tujenin kanssa // J. Proc. Roy. soc. Uusi Etelä-Wales. 1938. V. 72. S. 55-61.
  6. ↑ Koivu A. Isonitroso-α-tujene //J. Proc. Roy. soc. Uusi Etelä-Wales. 1938. V.72. s. 106-108.
  7. ↑ [Birch A. Huomautus Araucaria bidwillin erittymisestä // J. Proc. Roy. soc. Uusi Etelä-Wales. 1938. V. 71. S. 259-260.
  8. ↑ Koivu A. Origaneenin rakenne. Minä //J. Proc. Roy. soc. Uusi Etelä-Wales. 1938. V. 71. S. 330-335.
  9. ↑ Koivu A. Eukalyptusöljyjen α-fellandreenifraktio //J. Proc. Roy. soc. Uusi Etelä-Wales. 1938. V.71. s. 261-266.
  10. ↑ Koivu A. ja Robinson R. Pitkäketjuiset hapot, jotka sisältävät kvaternaarisen hiiliatomin. Osa I //J. Chem. soc. s. 488-497.
  11. ↑ Koivu A. Nähdäksesi ilmeisen // Profiilit, polut ja unelmat. Tunnettujen kemistien omaelämäkerrat (toim. Seeman J.). Washington: American Chemical Society.pp. xxviii ja 269.
  12. ↑ 1 2 3 Birch, A., Hinde A., Radom L. Teoreettinen lähestymistapa koivun pelkistykseen. Sykloheksadieenien rakenteet ja stabiilisuudet // J. Am. Chem. soc. 1981. V. 103. S. 284-289.
  13. ↑ Birch A. ja Robinson R. Kulmaisten Me-ryhmien suora esittely //J. Chem. soc. 1944. s. 501-502.
  14. ↑ 1 2 3 Birch A., Donovan F. Biosynteesiin liittyviä tutkimuksia. I. Joitakin mahdollisia reittejä orsinolin ja floroglusinolin johdannaisiin, Aust. J. Chem. 1953. V. 6. S. 360-368.
  15. ↑ Birch A., Massy-Westropp R., Moye C. Biosynteesiin liittyvät tutkimukset. VII. 2-hydroksi-6-metyylibentsoehappo Penicillium griseofulvum Dierckxissä // Aust. J. Chem. 1955. V. 8. P. 539-544.
  16. ↑ Birch, A., Cross P., Lewis J., White D. Dihydroanisolien rautatrikarbonyyliadduktit: fenolin tautomeerin addukti, Chemy Ind. 1964. V. 20. S. 838.
  17. ↑ Koivu A. Kuinka kemia toimii. Lontoo: Sigma, 1949. PP. 218.
  18. ↑ Birch A., Grove J. ja Nixon I. Gibberellihappo. Brit. Pat. GB844341 19600810. 1960.
  19. ↑ Koivu A. A-Homoestratrien-3-one-johdannaiset. Ger. Pat. DE 1252679 19671026. 1967.
  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat

Kirjallisuus

Linkit