Zimmerman, Howard

Howard Zimmerman
Howard Elliot Zimmerman
Syntymäaika 5. heinäkuuta 1926( 1926-07-05 )
Syntymäpaikka New York
Kuolinpäivämäärä 12. helmikuuta 2012 (85-vuotias)( 2012-02-12 )
Kuoleman paikka
Maa
Ammatti orgaaninen kemisti
Isä Charles Zimmerman
Äiti May Zimmerman
puoliso

Jane Kirschenheiter (1950) Martha Kaufman (1976)

Peggy Baker-Vick (1991)
Lapset kolme poikaa: Robert, Stephen ja James
Palkinnot ja palkinnot

ACS James Flack Norris -palkinto fysikaalisessa orgaanisessa kemiassa (1976)

 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Howard Elliot Zimmerman ( 5.  heinäkuuta 1926 – 12. helmikuuta 2012) oli amerikkalainen orgaaninen kemisti. Hän teki merkittävän panoksen orgaanisen fotokemian alalla. Hän on orgaanisen kemian reaktioiden mekanismien opin sekä "Zimmerman-paradigman" perustaja.

American Chemical Societyn jäsen , IUPAC :n jäsen, Inter-American Photochemical Societyn jäsen.

Elämäkerta

Howard Zimmerman syntyi New Yorkissa 5. heinäkuuta 1926. Varttui Stamfordissa, Connecticutissa. Hän oli Mayn ja Charles Zimmermanin kahdesta lapsesta vanhin. 10-vuotiaana Howardin isä antoi hänelle kemian pakkauksen, jonka ansiosta poika kiinnostui kemiasta. Hän perusti taloonsa laboratorion ja suoritti alkeellisia kemiallisia kokeita kolmen luokkatoverinsa kanssa. Howard Zimmerman palveli tankkerina Euroopan rintamalla toisen maailmansodan aikana . Pian vihollisuuksien aloittamispäätöksen jälkeen hänet lähetettiin 756. panssaripataljoonaan palvelemaan Salzburgiin, Bergeniin ja Wieniin, jotka puolestaan ​​taistelivat neuvostosektorilla. Palveluksessa hänen komentajansa salli hänen jatkaa koulutustaan. Tämän seurauksena Howard Zimmerman osallistui kemian, matematiikan ja saksan kursseille Rainbow Universityssä Celle an der Siassa Itävallassa. Palveluksensa päätyttyä hänet ylennettiin korpraaliksi ja palattuaan Yhdysvaltoihin hänellä oli kersantti-teknikon arvo. Demobilisoinnin jälkeen vuonna 1946 Zimmerman tuli Yalen yliopistoon perustutkinto-opiskelijana. Opintojensa aikana professori Werner Bergmann kiinnostui orgaanisesta kemiasta. Zimmerman suoritti kandidaatin tutkinnon vuonna 1950. Samana vuonna hän meni naimisiin Jane Kirschenheiterin kanssa. Vuonna 1953 hän väitteli tohtoriksi.

Tieteellinen tutkimus

Tutkimuksia perustilassa olevien reaktiotuotteiden stereokemian alalla

Zimmermannin varhainen työ koski pääasiassa orgaanisten reaktioiden mekanismeja perustilassa. Hän löysi enolin ketonisaation mekanismin ja stereokemian. [yksi]

Hän ehdotti Northwesternin vanhemman opiskelijan Marjorie Traxlerin työn pohjalta siirtymätilamallia, joka tuli pian tunnetuksi Zimmermann-Traxler-mallina, kuvaamaan Ivanovin ja Reformatskyn reaktiotuotteiden stereokemiaa . Orgaaniset kemistit levittivät laajasti teoreettisia oletuksia kineettisesti kontrolloidun enoliketonisoitumisprosessin stereokemiasta ja diastereoselektiivisyydestä aldolityyppisissä reaktioissa, jotka käyttivät niitä määrittämään paitsi näiden, myös monien muiden reaktioiden stereokemiaa. Tämä teos julkaistiin alun perin Journal of the American Chemical Society -lehdessä kahdessa artikkelissa vuosina 1956 ja 1957, jotka olivat hänen eniten lainattuja julkaisujaan. [1] [2]

Ollessaan Northwestern Universityssä Zimmerman löysi mekanismin useille tunnetuille karbanionireaktioille, mukaan lukien Reformatsky-reaktio, Grovensteinin (nykyisin Grovenstein-Zimmermann) uudelleenjärjestely ja koivupelkistys . Täällä hän aloitti myös topologisesti epätavallisen, tyydyttymättömän kolmijäsenisen renkaan synteesin kehittämisen, jossa on kolme kaksoissidosta siten, että π-sidokset järjestyivät sylinterimäisesti. Zimmerman nimesi tämän bisyklo[2.2.2]okta-2,5,7-trieenimolekyylin, joka muodostaa C3- symmetriaryhmän , "ballerinaksi". [3] Hän syntetisoi sen vuonna 1964 muutettuaan Wisconsiniin.

Fotokemiallisten reaktioiden tutkimus

Zimmerman ja George Hamond keskittyivät 1960-luvulla rationaalisten muutosten tekemiseen viritystilassa, erityisesti ketonien ja aromaattisten yhdisteiden uudelleenjärjestelyreaktioissa. Kun Hammondin työ keskittyi yksinkertaisten alifaattisten ja aromaattisten ketonien fotoreaktioihin ja stilbeenien isomeroitumiseen, Zimmerman keskittyi pääasiassa tyydyttymättömien syklisten ketonien epätyypillisiin monimutkaisiin uudelleenjärjestelyihin ja bisyklisiin alkeeneihin. Yksi Zimmermanin ensimmäisistä suurista edistysaskeleista oli Derek Bartonin aiemmin julkaisema käsitteiden kehittäminen α-santoniinin monimutkaisten fotokemiallisten prosessien mekanismista. [neljä]

Suurin osa hänen aikalaisistaan, mukaan lukien Burton, joka selitti valotuotteen lumisantoniinin rakenteen, ei pystynyt antamaan oikeaa perustetta tämän tuotteen uudelleenjärjestelylle. Howard paransi lähestymistapaa mekanismiin vaikean fotokemiallisen uudelleenjärjestelyn saavuttamiseksi Kashin säännön mukaisesti (Michael Kashi, 1920-2013), joka alun perin määritti reaktiivisen virittyneen tilan elektronisen konfiguraation ja sovelsi sitten "elektronityöntö" -käsitettä. [5] Tätä käsitettä käytettiin myöhemmin perustilan orgaanisissa reaktioissa reaktiotuotteen saavuttamiseksi. Sitten hän sovelsi tätä lähestymistapaa moniin muihin kemiallisiin muutoksiin kiihtyneessä tilassa. [6] Hän julkaisi nämä tutkimukset yleisnimellä "Orgaanisen fotokemian reaktiomekanismit ". [7]

Zimmermanin käyttämä käsite "elektronipotku", joka liittyy hänen määritelmäänsä elektronisen konfiguraation virittyneen tilan reaktiivisesta luonteesta, oli avainasemassa myöhempien sidosmuutosten tunnistamisessa, mikä tarjosi rajat selkeällä ja järkevällä tavalla valokemiallisten muutosten selittämiseksi. ovat samanlaisia ​​kuin menetelmä, jota käytetään perustilareaktioiden selittämiseen. Tämän seurauksena ilmestyi uusi suunta, joka selittää reaktioiden mekanismeja. [8] Howard Zimmerman osoitti työssään, että orgaanisten yhdisteiden virittyneet tilat käyvät läpi kemiallisia muutoksia, joiden olemassaoloa ei siihen asti edes epäilty. Tämän seurauksena hän loi käyttökelpoisen menetelmän uusien hypoteettisesti mahdollisten fotokemiallisten muutosten tutkimiseen, mikä voisi myöhemmin olla hyödyllinen perustilareaktioiden mekanismeihin osallistuvien aktiivisten välituotteiden fotokemiallisen tuotannon orgaanisessa synteesissä. [9]

Howard Zimmerman seurasi näitä konsepteja yksinkertaisessa nelivaiheisessa järjestyksessä, "Zimmerman-paradigmassa", joka yhdistää jännittyneen tilan elektronisen jakautumisen ja toiminnan reaktiomekanismin periaatteisiin, jotka on kehitetty yksinkertaisia ​​perustilasiirtymiä varten. Neljä asentoa, jotka muodostivat tämän paradigman [10] ovat: (1) valoviritys elektronisesti viritettyyn tilaan, (2) adiabaattinen muutos viritetyssä tilassa, (3) rentoutuminen (elektronisesti laskettu) perustilaan ja (4) ) adiabaattinen lisämuutos sidoksessa stabiilin tuotteen saamiseksi.

Kunniamerkit ja palkinnot

  1. Ensimmäinen Northeast ACS:n valokuvakemian palkinto (1971)
  2. ACS James Flack Norris -palkinto fysikaalisessa orgaanisessa kemiassa (1976)
  3. New Yorkin tiedeakatemian Halpern-palkinnon saaja (1980)
  4. Kansallisen tiedeakatemian jäsen ( 1980)
  5. American Institute of Chemists Chemical Pioneer -palkinnon saaja (1986)
  6. Alexander von Humboldt -palkinnon voittaja ( 1988)
  7. Wisconsinin yliopiston fysikaalisten tieteiden Hilldale-palkinto (1990)
  8. ACS:n Arthur C. Cope -stipendiaattipalkinto (1991)
  9. IUPAC Porter -mitali fotokemiallisesta tutkimuksesta (2006)

Henkilökohtainen elämä

Howard Zimmeramn meni naimisiin Jane Kirschenheiterin kanssa vuonna 1950. Heillä oli kolme poikaa: Robert, Stephen ja James. Jane Kirschenheiter kuoli syöpään vuonna 1975. Zimmerman meni naimisiin Martha Kaufmanin kanssa vuonna 1976 ja auttoi kasvattamaan hänen poikaansa. He erosivat vuonna 1985. Vuonna 1991 hän meni naimisiin Peggy Baker-Vickin kanssa.

Henkilökohtaiset ominaisuudet

Kollegoidensa muistelmien mukaan Howard Zimmerman oli paatunut tutkija. Hän pyrki aina saamaan uusia tuloksia, jotka antaisivat syvemmän ymmärryksen fotokemiallisista mekanismeista, varsinkin kun näitä tietoja käytettiin ymmärtämään kiihtyneen tilan reaktioiden perustavanlaatuista luonnetta. Hänen alumninsa – perustutkinto- ja jatkotutkijat – muistavat hänet opettajana ja loistavana tiedemiehenä, jolla oli paljon kokemusta monimutkaisten ongelmien yksinkertaistamisesta muutamalla järkevällä askeleella, mikä tasoitti tietä reaktiomekanismien ongelmien ratkaisemiselle.

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Zimmerman HE Enolien ketonisaatioreaktion stereokemia. // J. Am. Chem. soc. 1956 V.78. P.1168-1173.
  2. Zimmerman HE, Traxler MD. Ivanovin ja Reformatskyn reaktioiden stereokemia// J. Am. Chem. soc. 1957 V. 79. P. 1920-1923.
  3. Zimmerman HE, Paufler RM Bicyclo [2.2.2] okta-2, 5, 7-trieeni (barreleeni), ainutlaatuinen syklinen kuuden elektronin pi-järjestelmä // J. Am. Chem. soc. 1960. V. 82. P. 1514-1515.
  4. Zimmerman HE, Schuster DI Uusi lähestymistapa mekaaniseen orgaaniseen fotokemiaan. 4,4-difenyylisykloheksadienonin fotokemialliset uudelleenjärjestelyt // J. Am. Chem. Soc. 1962 V. 84. P. 4527-4540.
  5. Zimmerman HE, Sandel VR Mekaaninen orgaaninen fotokemia. Solvolyyttiset fotokemialliset reaktiot // J. Am. Chem. soc. 1963. V. 85. P. 915-922.
  6. Zimmerman HE Base-katalysoimat uudelleenjärjestelyt. Molekyylien uudelleenjärjestelyissä // 1963. P.345-406.
  7. Zimmerman HE, Somasekhara S. Mekaaninen orgaaninen fotokemia. Excited state solvolyses // J. Am. Chem. soc. 1963. V. 85. P. 922.
  8. Zimmerman HE Uusi lähestymistapa mekaaniseen orgaaniseen fotokemiaan // Advances in Photochemistry. 1963 Voi. 1. S. 183-208.
  9. Zimmerman HE, Swenton JS Mekaaninen orgaaninen fotokemia. N-π-tripletin tunnistaminen 4,4-difenyylisykloheksadienonin uudelleenjärjestelyssä // J. Am. Chem. soc. 1964. V. 86. P. 1436-1437.
  10. Zimmerman HE, Wilson JW Mekanistinen ja tutkiva orgaaninen fotokemia. Fenyylin migraatio 4,4-difenyylisykloheksenonin säteilytyksessä // J. Am. Chem. soc. 1964. V. 86. P. 4036-4042.

Linkit

1. Givens RS Biographical Memoirs // National Academy of Sciences. 2015. s. 2-16.