Westheimer, Frank

Frank Henry Westheimer
Englanti  Frank Henry Westheimer
Syntymäaika 15. tammikuuta 1912( 15.1.1912 )
Syntymäpaikka Baltimore , Maryland , Yhdysvallat
Kuolinpäivämäärä 14. huhtikuuta 2007 (95-vuotias)( 14.4.2007 )
Kuoleman paikka
Maa  USA
Työpaikka
Alma mater
Palkinnot ja palkinnot Guggenheim-apuraha Willard Gibbs -palkinto Yhdysvaltain kansallinen tiedemitali Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian kemiantieteen palkinto [d] ( 1980 ) Priestley - mitali ( 1988 , 1988 ) Rosenstiel-palkinto ( 1980 ) Arthur Cope -palkinto ( 1982 ) Centenary Award ( 1962 ) Nakanishi-palkinto [d] ( 1997 ) Welchin kemian palkinto [d] ( 1982 ) Lontoon Royal Societyn ulkomainen jäsen ( 30. kesäkuuta 1983 )

Frank Henry Westheimer ( 15. tammikuuta 1912 - 14. huhtikuuta 2007) oli yhdysvaltalainen kemisti [4] . Hän antoi suuren panoksen fysikaalisen orgaanisen kemian kehittämiseen soveltamalla fysikaalisen kemian tekniikoita orgaaniseen kemiaan ja yhdistämällä nämä kaksi aluetta. Tunnisti ja tutki elävien järjestelmien kemiallisten reaktioiden pääluokat. Hän suositteli kineettisen isotooppiefektin käyttöä reaktion siirtymätilojen tutkimiseen, selvitti orgaanisten yhdisteiden kemiallisen aktiivisuuden riippuvuutta molekyyliympäristöstä ja osoitti, että valokemiallisia prosesseja voidaan käyttää monimutkaisten biologisten järjestelmien rakenteiden tutkimiseen.

Elämäkerta

Frank Westheimer syntyi Baltimoressa , Marylandissa 15. tammikuuta 1912. Hänen isänsä, kuten useat lähisukulaiset, oli menestyvä välittäjä.

Westheimer kiinnostui kemiasta opiskellessaan Dartmouth Collegessa ja valmistuttuaan summa cum laude vuonna 1932. Vuonna 1932 Westheimer aloitti kemian tutkijakoulun Harvardin yliopistossa toivoen voivansa opiskella James B. Conantin johdolla . Conantin siirtyminen Harvardin presidentiksi jätti Westheimerin kuitenkin ilman ohjaajaa. Professori E. P. Kohler otti sitten johtotehtäviä tohtorintutkintossaan. Westheimer valmistui vuonna 1935 ensimmäisellä itsenäisellä työllään. Vuosina 1935 ja 1936 Westheimer työskenteli Columbian yliopistossa National Science Foundation Fellowna, missä hän aloitti kemiallisten reaktioiden tutkimuksen fysikaalisen orgaanisen kemian alalla. Vuonna 1936 Westheimer liittyi Chicagon yliopiston tiedekuntaan . Toisen maailmansodan puhkeamisen jälkeen Frank jätti yliopiston työskennelläkseen ohjaajana National Explosives Research Laboratoryssa. Sodan päätyttyä hän palasi tehtäviinsä Chicagon yliopistossa, jossa hän pysyi, kunnes siirtyi Harvardin yliopistoon professorina vuonna 1953; siellä hänestä tuli kemian emeritusprofessori Harvard Morris Loeb -yliopistossa.

Tieteellinen tutkimus

Vuodet Chicagossa

Westheimerin varhainen työ Chicagossa johti havaintoon, että yksinkertaiset aminohapot katalysoivat hiilihydraattien mutarotaatiota [5] ja näyttelevät myös amiinien roolia retroaldolireaktioiden katalyysissä [6] . Nämä ovat kaksi varhaisinta entsyymimallia. Hän tutki myös ympäristön vaikutusta orgaanisten reaktioiden nopeuteen, mukaan lukien liuottimien roolia [7] ja J. G. Kirkwoodin kanssa varausten vaikutusta siirtymätilojen ympäristössä [8] . Vaikka näitä tutkimuksia ei tuolloin tunnustettu, ne muodostaisivat osan perustaa entsyymien toiminnan ymmärtämiselle.

Hän suoritti tärkeää tutkimusta elektrofiilisistä substituutioreaktioista aromaattisten substraattien kanssa [9] [10] [11] . Hän tutki myös alkoholien hapettumista kromihapolla [12] . Tämä tutkimus on edelleen oppikirjaesimerkki siitä, kuinka kineettistä analyysiä ja kineettisiä isotooppivaikutuksia tulisi käyttää monimutkaisten reaktioiden välituotteiden ja reittien löytämiseen ja ymmärtämiseen.

Vuodet Harvardissa

Harvardissa Westheimer tutki laajaa valikoimaa biologisia reaktioita, mukaan lukien dekarboksylaatioreaktiot, peptidien pilkkoutumisreaktiot [13] ja reaktiot, joissa fosforiatomeja käytettiin elektrofiilisinä keskuksina.

Beeta-ketohappojen dekarboksylaatiota varten Westheimer tutki sekä metallista riippuvaa prosessia [14] että imiinistä riippuvaa prosessia [15] . Metalliriippuvaisten dekarboksylaatioentsyymien tutkimus oli yksi ensimmäisistä esimerkeistä bioepäorgaanisen kemian mekanismeista, ja se sisälsi yhden ensimmäisistä kokeista, joilla mitattiin "raskaiden atomien" kineettistä isotooppivaikutusta entsymologiassa, mikä aloitti uuden työn kymmenissä laboratorioissa. .

Westheimer oli yksi ensimmäisistä, joka tunnisti P(III):n lisääntyneen reaktiivisuuden P(V:hen verrattuna), mikä myöhemmin muodosti perustan automatisoidulle kiinteän faasin DNA-synteesille. Lisäksi Westheimer analysoi fosfaattielektrofiilien mono-, di- ja triesterien erilaista reaktiivisuutta. Hän tunnisti laajan valikoiman mahdollisia siirtymätilarakenteita ja välituotteita, mukaan lukien ne, joihin liittyy Stephen Berryn kuvaama pseudokierto [16] .

Pedagoginen toiminta

Westheimerin opetussuunnitelma opetti opiskelijoille fysikaalisen orgaanisen kemian harjoittamiseen tarvittavan tarkkuuden. Hän halusi myös opettaa, miten tutkimus muotoutuu tieteessä, miten löydöt tehdään ja yksi hänen suosikkihetkensä oli tieteen "moderniuden" ohimenevä lyhytaikaisuus.

Louis Feather aloitti Harvardissa, jossa hän opetti Amerikan parasta orgaanisen kemian kurssia. Kun hän jäi eläkkeelle, hän opetti Amerikan huonoimman orgaanisen kemian kurssin. Ja se oli sama kurssi.Frank Henry Westheimer

Westheimerin kanssa opiskelleet opiskelijat olivat useimmissa tapauksissa erinomaisia. Heidän joukossaan ovat Daniel Koshland , josta tuli Berkeleyn professori ja Science -lehden toimittaja , Robert Abeles , jolla oli loistava ura entsymaattisten mekanismien parissa, ja William Jencks , joka käsitteli monenlaisia ​​entsymaattisen katalyysin kysymyksiä. Irving Segal, joka työskenteli Westheimerin kanssa jatko-opiskelijana fosforikemiasta, meni DuPont Research Centeriin tullakseen ensimmäisenä henkilönä, joka käytti synteettistä DNA:ta ja yhdistelmä-DNA-teknologiaa entsyymien toimintamekanismin tutkimiseen.

Yhteiskunnallinen ja poliittinen toiminta

Westheimer toimi presidentti Lyndon Johnsonin tieteellisenä neuvonantajana . Vuonna 1966 hän johti Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian komiteaa , joka määritti toimintatavat valtion tuelle kemian tieteille. Hänen raporttinsa sisältämät suositukset, mukaan lukien ne, joissa on kiinnitetty erityistä huomiota kemiallisiin tieteellisiin laitteisiin, pantiin täytäntöön, ja niitä pidetään edelleen kattavina, optimaalisina ja edistyksellisinä.

Kunniamerkit ja palkinnot

Frank Westheimer on saanut lukuisia palkintoja ja kunniatutkintoja, mukaan lukien Yhdysvaltain kansallisen tiedemitalin, Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian kemian palkinnon, Robert A. Welch -säätiön kemian palkinnon ja lukuisia American Chemical Societyn palkintoja.

Muisti

Vuonna 2002 Harvardin yliopisto perusti hänen kunniakseen Frank G. Westheimer -mitalin erinomaisesta tieteellisestä saavutuksesta. Tähän mennessä mitalia on jaettu yli kymmenen.

Perhe

Vuotta sen jälkeen, kun Westheimer otti tiedekunnan virkaan Chicagon yliopistossa vuonna 1936, hän meni naimisiin Jeanne Friedmanin kanssa. Jeanne kuoli vuonna 2001 Frankin ja heidän kahden tyttärensä, Ruthin ja Ellenin, hengissä.

Henkilökohtaiset ominaisuudet

Westheimer sai yleismaailmallista ihailua ja kunnioitusta kaikkialla maailmassa tiedemiehenä ja ihmisenä. Ominaisuuksia, jotka leimasivat häntä koko hänen elämänsä ajan, olivat voimakas äly, korkeat moraaliset ominaisuudet, poikkeuksellinen rohkeus, poikkeuksellinen määrätietoisuus tieteellisissä löytöissä ja syvä huoli maasta ja ihmiskunnasta.

Muistiinpanot

  1. ↑ http://www.boston.com/yourlife/health/blog/2007/04/15-week/
  2. ↑ http://www.boston.com/yourlife/health/blog/2007/04/todays_globe_gu.html
  3. ↑ http://pubs.acs.org/cen/news/85/i17/8517news3.html
  4. ↑ Steven Benner, Elias J. Corey. Frank Henry Westheimer. 15. tammikuuta 1912–14. huhtikuuta 2007  (englanniksi)  // Royal Societyn jäsenten elämäkerralliset muistelmat. – 2018-12. — Voi. 65 . — s. 469–480 . — ISSN 1748-8494 0080-4606, 1748-8494 . - doi : 10.1098/rsbm.2018.0009 . Arkistoitu alkuperäisestä 24. lokakuuta 2019.
  5. ↑ FH Westheimer. GLUKOOSIN MUTAROTAMISEN AMINOHAPOKATALYSI  //  The Journal of Organic Chemistry. – 1937-11. — Voi. 02 , iss. 5 . - s. 431-441 . - ISSN 1520-6904 0022-3263, 1520-6904 . doi : 10.1021 / jo01228a003 .
  6. ↑ FH Westheimer, Herzl Cohen. Diasetonialkoholin dealdolisaation amiinikatalyysi  // Journal of the American Chemical Society. - 1.1.1938. - T. 60 , no. 1 . - S. 90-94 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01268a029 .
  7. ↑ JG Kirkwood, FH Westheimer. Errata: Substituentien sähköstaattinen vaikutus orgaanisten happojen dissosiaatiovakioihin. I ja II  (englanniksi)  // The Journal of Chemical Physics. - 1939-06. — Voi. 7 , iss. 6 . — s. 437–437 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . - doi : 10.1063/1.1750464 .
  8. ↑ FH Westheimer, W.A. Jones, Robert A. Lad. Substituentien sähköstaattinen vaikutus reaktionopeuksiin III. Solvent Effect  (englanniksi)  // The Journal of Chemical Physics. - 1942-07. — Voi. 10 , iss. 7 . — s. 478–485 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . - doi : 10.1063/1.1723752 .
  9. ↑ FH Westheimer, Edward Segel, Richard Schramm. Bentseenin hapettumisen mekanismi 1,2  //  Journal of the American Chemical Society. - 1947-04. — Voi. 69 , iss. 4 . — s. 773–785 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01196a011 . Arkistoitu alkuperäisestä 13.7.2020.
  10. ↑ R.M. Schramm, F.H. Westheimer. Anisolin nitrausmekanismi  //  Journal of the American Chemical Society. - 1948-05. — Voi. 70 , iss. 5 . - P. 1782-1784 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01185a036 .
  11. ↑ Wm. J. Klapproth, F. H. Westheimer. Aromaattisen merkuroinnin mekanismi. 1 I. Orientation Effects  //  Journal of the American Chemical Society. – 1950-10. — Voi. 72 , iss. 10 . - P. 4461-4465 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01166a035 .
  12. ↑ FH Westheimer. Kromihapon hapetusmekanismit.  (Englanti)  // Chemical Reviews. - 1949-12. — Voi. 45 , iss. 3 . - s. 419-451 . — ISSN 1520-6890 0009-2665, 1520-6890 . - doi : 10.1021/cr60142a002 .
  13. ↑ FH Westheimer. HYPOTEESI KIMOTRYPSIIIN VAIKUTUSMEKANISMIIN  //  Proceedings of the National Academy of Sciences. – 15.11.1957. — Voi. 43 , iss. 11 . — s. 969–975 . - ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490 . - doi : 10.1073/pnas.43.11.969 .
  14. ↑ Gordon A. Hamilton, F. H. Westheimer. KITEINEN DEKARBOKSYLAASI ILMAN BIOTIINIA  //  Journal of the American Chemical Society. - 1959-05. — Voi. 81 , iss. 9 . — s. 2277–2277 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01518a073 .
  15. ↑ Gordon A. Hamilton, F. H. Westheimer. ASETOASETAATIN ENTSYMAATTISEN DEKARBOKSYLAATIN MEKANISMISTA 1  //  Journal of the American Chemical Society. – 1959-12. — Voi. 81 , iss. 23 . — s. 6332–6333 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01532a058 .
  16. ↑ Charles H. Clapp, Arnold Satterthwait, F. H. Westheimer. Monomeerinen metyylimetafosfaatti. II. Elektrofiilinen aromaattinen substituutio  (englanti)  // Journal of the American Chemical Society. - 1975-11. — Voi. 97 , iss. 23 . - P. 6873-6874 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja00856a052 .