Sheppard, Norman

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 8. joulukuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 9 muokkausta .
Norman Sheppard
Syntymäaika 16. toukokuuta 1921( 16.5.1921 )
Syntymäpaikka Hull , East Yorkshire
Kuolinpäivämäärä 10. huhtikuuta 2015 (93-vuotias)( 10.4.2015 )
Maa  Iso-Britannia
Tieteellinen ala kemiallinen fysiikka värähtelyspektroskopia
Alma mater Cambridgen yliopisto
tieteellinen neuvonantaja Gordon Sutherland [1]

Norman Sheppard (16. toukokuuta 1921, Hull - 10. huhtikuuta 2015 [2] , Norwich ) - englantilainen kemisti , Royal Societyn jäsen vuodesta 1967, 1985 - 1987 - Royal Society of Chemistryn Faraday Branch -osaston puheenjohtaja, puheenjohtaja Royal Society of Chemistryn IUPAC -komitea

Elämäkerta

Norman Sheppard syntyi 16. toukokuuta 1921 Hullissa, East Yorkshiressa. Hänen vanhempansa olivat Walter ja Ann Klarges (os Finding) Sheppard. Normanilla oli kaksi nuorempaa siskoa, Margo ja Elizabeth. Walter Sheppard työskenteli Reckitt & Sonsilla ja jäi eläkkeelle Hullin henkilöstöjohtajana.

Normanin vanhemmat tukivat häntä kaikin mahdollisin tavoin eivätkä painostaneet. Myöhemmin hän muisti isänsä sanat:

Jos löydät työn, josta todella pidät, vaikka palkka ei olisikaan kovin korkea, olet todella rikas.

Norman piti tätä erittäin tarkana kuvauksena hänen akateemisesta elämästään. [3]

Koulutus

Vuoden pikkulasten valmistavan koulun jälkeen Normanin vanhemmat lähettivät Normanin Hymersiin, itsenäiseen julkiseen päiväkouluun pojille, jossa hän opiskeli vuosina 1930–1940. Rehtori ennusti hänelle diplomaattista tulevaisuutta, mutta Norman valitsi luonnontieteen suunnan. Norman piti koulussa kriketin pelaamisesta, valokuvaamisesta, arkkitehtuurista ja lentokoneiden mallintamisesta.

Vuonna 1939 Norman päätti lopulta tulla Cambridgeen. Rehtori ohjasi hänet stipenditutkimuksiin St. John's Collegessa ja St. Catharine's Collegessa. Jälkimmäisessä Norman sai 40 puntaa vuodessa.

Normanin opiskelijaelämä oli erittäin onnistunut, hän oli Tripos -kokeen tulostaulukossa sekä sen ensimmäisessä että toisessa osassa. Hän valmistui Normanista vuonna 1943. [3]

Tieteellinen toiminta

Norman Sheppardin tieteellinen ura alkoi toisen maailmansodan aikana. Tiedemiehet vapautettiin sotilaallisista tehtävistä, mutta heidän oli otettava vastaan ​​kaikki maan johdon ehdottamat strategisesti tärkeät hankkeet. Joten Norman aloitti työnsä Sutherlandin tieteellisessä ryhmässä saksalaisen polttoaineen analyysillä. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää menetelmä polttoaineen alkuperän määrittämiseksi. Lisäksi Norman onnistui optimoimaan kehitetyn tekniikan kumien tutkimiseen. Synteettisten kumien värähtelyspektrien mukaan hän pystyi määrittämään luonnollista lähimpänä olevat. Tämän työn perusteella N. Sheppard väitteli tohtoriksi vuonna 1947. Yliopiston jälkeen Norman vietti vuoden koeajalla Yhdysvalloissa Raman-spektroskopiassa.

Vuonna 1948 Norman palasi Cambridgeen vuoden Ramsay Memorial Fellowship -apurahalla ja palasi Sutherlandin laboratorioon kolloidisten tieteiden laitoksella. Täällä hän pystyi järjestämään oman tieteellisen ryhmänsä. Yliopistossa oman tutkimustyönsä ohella pidettiin infrapuna- ja UV-näkyvien spektrometrien ylläpitoa ja jalostusta, uusien menetelmien neuvontaa, tutkijoille luennoimista sekä orgaanisen ja epäorgaanisen kemian tutkijoiden neuvontaa spektrien tulkinnassa.

1960-luvulla Alan Katritzky (RCF 1980), orgaaninen kemisti ja Normanin kollega Cambridgesta, lähti johtamaan kemiantieteiden korkeakoulua uudessa East Anglian yliopistossa ( UEA ). Alan rekrytoi menestyksekkäästi muita professoreita UEA:han. Hetken harkinnan jälkeen Norman ei voinut vastustaa haastetta ja ryhtyi järjestämään fysikaalisen kemian opetusta uudessa yliopistossa.

Värähtelyspektroskopian varhainen tutkimus

Pitzerin työn perusteella Norman aloitti rotaatioisomerian tutkimuksen, jonka aikana hän vahvisti Raman-spektrejä käyttäen, että siirtymäenergia dikloorietaanin "trans"- ja "gauche"-konformaatioiden välillä on 0,8 kcal/mol. Lisäksi Norman ja hänen tieteellinen ryhmänsä jatkoivat monimutkaisempien orgaanisten molekyylien spektrien tutkimista. [neljä]

Myöhemmin Norman sai ensin H3O + -ionin IR - spektrin . Myöhemmin hän tutki Gilbertin kanssa HCl.xH 2 O- ja HBr.xH 2 O -lajien IR-spektrejä ja osoitti erittäin vahvan vetysidoksen läsnäolon H 5 O 2 + -ionissa . HX:stä ja Me 2 O:sta muodostetuille addukteille H-X-venytykselle ominaisen vyöhykkeen sijainti ja ääriviiva osoittivat, että addukti muodostui H-sidoksen kautta, ts. Me 2 O ... HX, eikä protonisiirrolla, jolloin saadaan (Me 2 OH) + X - . [5]

Kemiallinen adsorptio metallipinnoille

Yhdessä David Yates Normanin kanssa kehitettiin menetelmiä katalyyttisten metallihiukkasten kerrostamiseksi lasin huokosiin pelkistämällä vastaava suola vedyllä ja saatiin hiilivetyspektrit Ni:lle, Pd:lle ja Cu:lle. [6]

Vuonna 1975 Norman kohtasi ensimmäisen kerran Characteristic Electron Energy Loss Spectroscopyn ( ECEE ) Institute de Recherches sur la Catalyze -instituutissa Lyonissa. Tämä oli uusi erittäin herkkä värähtelyspektroskooppinen menetelmä, joka kattoi keski-IR-spektroskopiassa havaittujen viritysenergioiden koko alueen ja soveltui yksittäisten kiteiden pinnoilla oleviin molekyylien yksikerroksiin. Resoluutio 40–80 cm – 1 oli huono, mutta koko IR-alueen kattavuus mahdollisti adsorboituneiden molekyylifragmenttien yksiselitteisen tunnistamisen. Norman sai apurahan ostaakseen ESHEE-laitteen, joka asennettiin UEA:han. Tämä on myötävaikuttanut huomattavaan määrään papereita adsorboitujen hiilivetyjen, hiilimonoksidin ja vedyn värähtelyspektreistä kiteisillä pinnoilla.

Norman ehdotti 1990-luvulla, että metallipinnan valintasääntöä (MSSR), joka ennusti, että metallipinnoille adsorboituneet molekyylit, pintaan nähden kohtisuorassa polarisoidut värähtelymuodot virittyisivät yksinomaan, voitaisiin soveltaa metallikristalliitteihin adsorboituneisiin molekyyleihin. kidekoko ei ole liian pieni (suurempi kuin 10 nm). [7] Tämä selitti metallinäytteille kerrostuneiden molekyylien spektrien yksinkertaisuuden, jota Norman tallensi useiden vuosien ajan. Nuo. kaikki metallipinnan kanssa polarisoidut värähtelymuodot puuttuivat. Kun kyseessä on adsorboitunut eteeni (C 2 H 4 ), olettaen sen suurimman C 2v -symmetrian , Norman väitti, että vain yksi kolmesta normaalisti IR-aktiivisesta CH venytysvärähtelymoodista ilmestyisi.

Normanin merkittävä tutkimus oli etiinin (C 2 H 2 ) EHEE-spektrit, jotka eroavat toisistaan ​​selvästi ensimmäisen rivin siirtymämetallipinnoilla ja toisen ja kolmannen rivin siirtymämetallien pinnoilla. Malliklusteriyhdisteiden vertailut ovat osoittaneet, että spektrin eri alueet syntyvät samasta C2H2 - fragmentista, joka on sitoutunut kolmeen metalliatomiin Cs-symmetrialla tai neljään metalliatomiin C2v - symmetrialla . Ensimmäisen rivin siirtymämetalleilla hiiliatomit voivat sijaita kahden vierekkäisen 3-kertaisen keskuksen yläpuolella (symmetria C 2v ), mutta toisen ja kolmannen rivin metallien metallien suuret halkaisijat johtavat siihen, että nämä keskukset ovat liian kaukana toisistaan ​​ja koordinaatio saadaan yli 3- moninkertaisen symmetrian (Cs). [kahdeksan]

Adsorptio ja reaktiot metallioksidipinnoilla

Metallipintojen työskentelyn ohella Norman johti menestyksekkään ohjelman, jossa tutkittiin metallioksideihin perustuvia pintatyyppejä ja niiden reaktiivisuutta. C4-alkeenien katalyyttistä isomeroitumista alumiinioksidilla ja alkyynien sinkkioksidilla tutkittiin infrapunaspektroskopialla. [9] Raman-spektroskopiaa on käytetty ymmärtämään etiinin polymeroitumista rutiililla. [10] Useita infrapunatutkimuksia on tehty diatomisten molekyylien adsorptiosta rautaoksidipinnoille. [yksitoista]

Ydinmagneettinen resonanssi

Norman Sheppard oli yksi ensimmäisistä tutkijoista, joka huomasi NMR-tekniikan mahdollisuudet. Hän yritti soveltaa NMR:ää joihinkin hiilivedyihin, mutta ongelma ilmeni. Niiden spektri osoittautui melko monimutkaiseksi, ja täydellinen analyysi sisälsi yleensä matriisidiagonalisoinnin. Norman kääntyi M.V:n puoleen. Wilkes (R.S. 1956), Cambridgen matemaattisen laboratorion johtaja EDSAC II -tietokoneella. Vuonna 1956 tietotekniikka oli vielä kehityksen kynnyksellä, mutta H.P.F. Swinnerton-Dyer (R.S. 1967) pystyi kirjoittamaan ohjelmia diagonalisoimaan melkein minkä kokoisia matriiseja. Joten Norman alkoi työskennellä opiskelijoidensa kanssa monenlaisten molekyylien parissa: diklooripropeenit, substituoidut etaanit, sykliset eetterit, vinyyliyhdisteet, 13C - substituoitu etaani, eteeni ja asetyleeni, perfluorietaanit ja muut. Innovatiivisin oli työ näiden kahden CH 2 -ryhmän välisen yhteyden selvittämiseksi . [12] [13]

Yksi parhaista NMR-periaatteiden esityksistä on kahden Normanin oppilaan: Ruth Linden-Bellin ja Robin Harrisin kirja.

Opetustoiminta

Norman Sheppard luennoi spektroskopiasta Trinity Collegessa. Opiskelijat, jotka kuuntelivat hänen luentokurssiaan, huomasivat, että Norman Sheppardilla oli kyky selittää monimutkaisia ​​asioita yksinkertaisin sanoin. Yksi hänen oppilaistaan ​​K. Banwell kirjassaan [14] osoittaa kunnioitusta Sheppardin luennoille.

Normanin opiskelijat UEA :ssa panevat merkille myös hänen erinomaisen tieteellisen johtajuutensa:

Hän ei ollut vain erinomainen tiedemies, joka inspiroi kaikkia hänelle työskennelleitä, vaan hän oli myös erittäin kiinnostunut toiminnastamme laboratorion ulkopuolella sekä myöhemmässä urassamme ja kehityksessämme.

Kunniamerkit ja palkinnot

Perhe

Norman Sheppard tapasi vaimonsa Kathleen (Kay) McLeanin vuoden kestäneen harjoittelun aikana Amerikassa. He menivät naimisiin heti palattuaan Cambridgeen. Normanilla ja Kaylla oli monia yhteisiä kiinnostuksen kohteita, kuten luonto ja kävely, liberaali politiikka ja virkamieskunta sekä perhematkailu (ehkä väistämätöntä tässä transatlanttisessa liitossa). Onnellinen avioliitto kesti Kayn kuolemaan asti vuonna 2005.

Kay itse oli suorittanut biokemian maisterintutkinnon Kanadan McGill Universitystä, mutta valitettavasti hän ei voinut jatkaa tieteellistä uraansa Englannissa. Heillä oli neljä lasta: Eric, Hugh, Elaine ja Andrew. Hughilla oli terveysongelmia ja hän kuoli traagisesti teini-iässä.

Kolme lasta muistaa Normania erittäin lämpimästi isänä. He puhuvat siitä, kuinka hän rohkaisi heitä heidän urapoluilleen asettamatta rajoja. [viisitoista]

Viimeiset elämänvuodet

Jäätyään eläkkeelle Norman ryhtyi muihin syihin, kuten Norwichin katujen suojelemiseen kaikenlaisilta puilta. Hän oli edelleen hyvin huolissaan tieteen tukitilasta Englannissa ja kirjoitti siitä laajasti [16] . Hän oli erittäin ylpeä UEA :n kehityksestä ja kirjoitti sekä kemian korkeakoulun [17] että itse yliopiston historiasta.

Hänen suurin kiinnostuksensa eläkkeelle siirtymiseen oli tieteenfilosofia ja tieteen/uskontokysymys. Artikkeleissaan Norman vastusti jyrkästi "postmodernia" lähestymistapaa tieteeseen. Kokeilijana hän havaitsi, että Popperin lähestymistapa ei ottanut huomioon sattuman roolia. Normanin mukaan Polanyin ideoiden olisi pitänyt olla tiedemiesten keskuudessa paljon kuuluisempia. Hän piti Polanyin ajatuksia vakuuttavampina kuin Kuhnin ja Popperin, jotka olivat tuolloin suositumpia. [kahdeksantoista]

Norman oli aktiivinen 91-vuotiaaksi asti ja kirjoitti yli 300 tieteellistä artikkelia. Hän kuoli 93-vuotiaana perheen ympäröimänä.

Kollegat Norman Sheppardista

Ruth Linden-Bell (os. Truscott; F.R.S. 2006) kirjoitti Norman Sheppardin kuoleman jälkeen:

Hän oli aina nöyrä ihminen, emmekä usko, että tajusimme, kuinka uraauurtava hänen työnsä oli, edes vuosia myöhemmin.

Normanin epäitsekäs anteliaisuus, erityisesti resurssien jakamisessa, jää Robin Harrisin mieleen, ja se on tärkeä teema, joka läpäisee kaikki hänen kollegoidensa muistot. [3]

Muistiinpanot

  1. Matemaattinen sukututkimus  (englanniksi) - 1997.
  2. Professori Norman Sheppard FRS-News-UEA . www.uea.ac.uk. Haettu 8. joulukuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2019.
  3. ↑ 1 2 3 James J. Turner, Michael A. Chesters. Norman Shepard. 16. toukokuuta 1921–10. huhtikuuta 2015  // Royal Societyn jäsenten elämäkerralliset muistelmat. – 12.12.2018. - T. 65 . — S. 357–380 . - doi : 10.1098/rsbm.2017.0043 . Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2019.
  4. N. Sheppard. Rotaatioisomeria C-C-sidoksista tyydyttyneissä molekyyleissä asoskopiassa värähtelyspektrin avulla. // Spektroskopian edistyminen. - 1959. - Nro 1 . — S. 289–353 .
  5. Rita M. Seel, N. Sheppard. Tutkimus vetysidoksesta dimetyylieetterin ja vetyhalogenidien välillä kiinteässä faasissa  //  Spectrochimica Acta Osa A: Molekyylispektroskopia. - 1969-07. — Voi. 25 , iss. 7 . — s. 1287–1293 . - doi : 10.1016/0584-8539(69)80094-2 . Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2019.
  6. Kemisorboituneiden molekyylien infrapunaspektrit - I. Asetyleeni ja eteeni piidioksidilla tuetuilla metalleilla  (englanniksi)  // Proceedings of the Royal Society of London. Sarja A. Matemaattiset ja fysiikan tieteet. - 12.6.1960. — Voi. 259 , iss. 1297 . — s. 242–256 . — ISSN 2053-9169 . - doi : 10.1098/rspa.1960.0221 . Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2019.
  7. N. Sheppard, C. De La Cruz. Metalleille adsorboituneiden hiilivetyjen värähtelyspektrit: Osa II. Adsorboituneet asykliset alkyynit ja alkaanit, sykliset hiilivedyt, mukaan lukien aromaatit, ja pintahiilivetyryhmät, jotka ovat peräisin alkyylihalogenidien hajoamisesta jne. // Adv. katalyysi. - 1998. - Nro 42 . — S. 181–313. .
  8. CE Anson, BT Keiller, IA Oxton, DB Powell, N. Sheppard. Asetyleeniligandin värähtelyspektrit [Os 3 (CO) 9 (µ 2 -CO) (µ-η 2 -C 2 H 2 ) ja samanlaisen lajin tunnistaminen asetyleenista, joka on adsorboitu Pt(111):lle ja Pd(:lle) 111)]  (englanniksi)  // J. Chem. Soc., Chem. Commun.. - 1983. - Iss. 8 . - s. 470-472 . — ISSN 0022-4936 . - doi : 10.1039/C39830000470 .
  9. J. Saussey, J. Lamotte, J. C. Lavalley, N. Sheppard. Étude par spectroscopie infrarouge de la nature des espèces fortement adsorbées données par le butyne-1, le butyne-2 et le butadiène-1,2 sur alumina: rôle de l'isomérisation  (ranska)  // Journal de Chimie Physique. - 1975. - Voi. 72 . — s. 818–819 . — ISSN 0021-7689 . - doi : 10.1051/jcp/1975720818 . Arkistoitu alkuperäisestä 4. kesäkuuta 2018.
  10. V. Rives-Arnau, N. Sheppard. Raman-spektroskooppinen tutkimus asetyleenin polymeroinnista titaanidioksidilla (rutiili)  (englanniksi)  // Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1: Physical Chemistry in Condensed Phases. - 1980. - Voi. 76 , iss. 0 . - s. 394 . — ISSN 0300-9599 . - doi : 10.1039/f19807600394 .
  11. V Lorenzelli. Infrapunatodisteet hapettuneiden lajikkeiden muodostumisesta $alfa;-Fe2O3-pinnoille adsorboituneesta N2:sta  //  Journal of Catalysis. - 1981-12. — Voi. 72 , iss. 2 . — s. 389–391 . - doi : 10.1016/0021-9517(81)90026-9 . Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2019.
  12. JJ Turner. Monimutkaisten heilutus-lyöntikuvioiden käyttö pienten halkeamien arvioimiseen NMR-spektreissä  // Molecular Physics. - 1.9.1960. - T. 3 , no. 5 . — S. 417–424 . — ISSN 0026-8976 . - doi : 10.1080/00268976000100451 .
  13. Hiilivetyryhmien korkearesoluutioiset ydinmagneettiresonanssispektrit II. Sisäinen kierto substituoiduissa etaaneissa ja syklisissä eettereissä  (englanniksi)  // Proceedings of the Royal Society of London. Sarja A. Matemaattiset ja fysiikan tieteet. – 27.10.1959. — Voi. 252 , iss. 1271 . — s. 506–519 . — ISSN 2053-9169 . - doi : 10.1098/rspa.1959.0169 . Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2019.
  14. Banwell, CN Molekyylispektroskopian perusteet. — 2. painos — Lontoo: New York: McGraw-Hill, 1972.
  15. Sheppard, Eric . Norman Sheppardin muistokirjoitus , The Guardian  (24. toukokuuta 2015). Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2019. Haettu 8.12.2019.
  16. Sheppard, N. SRC-politiikka ja menettely, Chem. Iso-Britannia. - T. 6 . — S. 374–381 .
  17. Sheppard, N. Spektroskopian tutkimus East Anglian yliopiston Chemical Sciences -koulussa, 1963–1989 // Spectrochim. acta. - T. A 46 . — S. 855–859 .
  18. Sheppard, N. Michael Polanyi ja tieteenfilosofia: harjoittavan tiedemiehen näkökulma. // Arviointi. - T. 132 . — S. 107–114 .


Linkit

Norman Sheppardin täydellinen bibliografia