Roald Hoffman | |
---|---|
Roald Hoffmann | |
Datum narození | 18. července 1937 [1] [2] [3] […] (ve věku 85 let) |
Místo narození | Zoločiv , Tarnopolské vojvodství , Polská republika |
Země | |
Vědecká sféra | chemie |
Místo výkonu práce | |
Alma mater | Kolumbijská univerzita |
vědecký poradce |
William Nunn Lipscomb Martin Gouterman |
Známý jako | kdo formuloval Woodward-Hoffmannovo pravidlo ; který vytvořil zobecněnou kvantovou teorii atomových a molekulárních srážek v průběhu chemických reakcí |
Ocenění a ceny |
Nobelova cena za chemii ( 1981 ) Národní vědecká medaile USA ( 1983 ) Zlatá medaile N. N. Semjonova ( 1991 ) Velká zlatá medaile M. V. Lomonosova ( 2011 ) |
webová stránka | www.roaldhoffmann.com |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Roald Hoffman ( angl. Roald Hoffmann ; narozen 18. července 1937 , Zoločiv , Tarnopolské vojvodství , Polsko ) je americký chemik, nositel Nobelovy ceny za chemii „za rozvoj teorie chemických reakcí“ spolu s Kenichi Fukui . Profesor na Cornellově univerzitě .
Roald Hoffman se narodil v polském městě Zlochow (od roku 1939 Zoločiv , Lvovská oblast na Ukrajině ) do židovské rodiny inženýra, absolventa Lvovského polytechnického institutu Hillela Safrana a učitelky Clary Rosen [9] . Své jméno dostal na počest Roalda Amundsena .
Během druhé světové války skončila rodina Hoffmanových v nacistickém ghettu, poté v pracovním táboře. Roaldův otec tajně odvedl Roalda s matkou na začátku roku 1943 z tábora . Až do konce německé okupace žili Roald a Klára Safranovi v nedaleké ukrajinské vesnici Univ , kde je na půdě školy ukryl ukrajinský učitel Mykola Dzyuk. Hillel Safran zůstal v táboře a zorganizoval pokus o vzpouru, která byla odhalena. Byl zabit nacisty a jejich komplici v červnu 1943. Většinu zbytku Hoffmanovy rodiny potkal stejný osud.
Po osvobození Rudou armádou v červnu 1944 se Hoffman s matkou přestěhoval do Przemyslu ( Pshemysl ) a poté do Krakova , kde nakonec šel do školy. Jeho matka se znovu provdala a Pavel Hoffman se stal Roaldovým adoptivním otcem. Pavel Hoffman zemřel dva dny předtím, než Roald dostal Nobelovu cenu, a zůstal s ním až do své smrti ve vřelém vztahu.
V roce 1946 se přestěhovali z Polska do Československa. Odtud se přesunuli do tábora Bindermihl pro vysídlené osoby, který se nacházel nedaleko Lince v Rakousku . V roce 1947 odešli do jiného tábora – Wasseralfingenpoblíž města Aalen v Německu, poté se přestěhoval do Mnichova . V roce 1949 se přestěhovali do Spojených států amerických, kde se usadili v Brooklynu . V té době bylo Hoffmanovi 11 let. Angličtina se stala šestým jazykem, který se za svůj život naučil. Po PS 93 a PS 16 nastoupil na Stuyvesant School, jednu z předních newyorských vědeckých škol. Mezi jeho spolužáky byli nejen budoucí vědci, ale také právníci, historici a spisovatelé. V létě odjel na dětský tábor do Catskills . Elinor, jeho mladší sestra, se narodila v roce 1958.
V roce 1955 začal studovat na Kolumbijské univerzitě jako student medicíny. Během studia na univerzitě věnoval Hoffman velkou pozornost kurzům svobodných umění. Ve své autobiografii napsal [9] : „Svět, který mi otevřely nevědecké kurzy, si pamatuji ze svých dnů na Columbia College nejlépe. Málem jsem přešel na dějiny umění.“
Během léta 1955 a 1956 pracoval Hoffman v National Bureau of Standards ve Washingtonu s Newmanem a Fergusonem. O léto později pracoval v Brookhaven National Laboratory s Cummingem. Jeho učiteli chemie byli Frankel a Halfold, na které později vzpomínal s laskavostí a vděčností.
Vystudoval Kolumbijskou univerzitu v roce 1958 a pokračoval na postgraduální škole na Harvardské univerzitě . Měl v úmyslu spolupracovat s Moffittem, pozoruhodným mladým teoretikem, ale zemřel ve svém prvním ročníku na postgraduální škole. Mladý profesor Guterman byl jedním z mála členů fakulty na Harvardu, kteří se v té době zajímali o teoretický výzkum, a Hoffman s ním začal spolupracovat. V létě 1959 získal stipendium od Loudin's Quantum Chemistry Group v Uppsale na letní školu. Škola se konala na ostrově Lidingo mimo Stockholm. Tam se seznámil s Evou Börjessonovou, která přes léto pracovala jako školní recepční, a následující rok se vzali.
Po návratu na Harvard provedl Hoffman několik neúspěšných experimentů a spolu s Evou odletěli na rok do Sovětského svazu. Jednalo se o druhý ročník výměny postgraduálních studentů z USA a SSSR. Pracoval 9 měsíců na Moskevské státní univerzitě s A. S. Davydovem na poruchové teorii . Od té doby začalo jeho zvládnutí ruského jazyka a zájem o ruskou kulturu.
Po návratu do USA Hoffman změnil akademické poradce a začal spolupracovat s Lipscombem , který právě dorazil na Harvard. Naprogramoval to, čemu se později říkalo rozšířená Hückelova metoda. Hoffman jej aplikoval především na hydridy boru a polyedrické molekuly. Stejnou metodou Hoffman přibližně vypočítal bariéru ve vnitřní rotaci etanu. Toto byl začátek jeho práce na organických molekulách .
V roce 1962 dokončil doktorát a stal se prvním doktorem Lipscomba a Gutermana. Další tři roky (1962-1965) Roald Hoffman pracoval na Harvardově univerzitě jako asistent nositele Nobelovy ceny za chemii Roberta Woodwarda . Podle samotného Hoffmana měl Woodward jasnost myšlení, schopnost koncentrace, encyklopedické znalosti chemie a estetické cítění, které nemá v moderní chemii obdoby. V této době začal Hoffman zkoumat všechny druhy organických přeměn.
V letech 1962 až 1965 měl Hoffman dvě děti, Hillel Jan a Ingrid Elena.
V roce 1965 se přestěhoval do Ithaky , kde přijal místo profesora fyzikálních věd na Cornellově univerzitě .
V roce 1965 spolu s Woodwardem formuloval princip zachování orbitální symetrie v chemických reakcích (" Woodward-Hoffmanovo pravidlo "). Během svého výzkumu na Cornellově univerzitě vybudoval Hoffman zobecněnou kvantovou teorii atomových a molekulárních srážek během chemických reakcí, za což mu byla v roce 1981 udělena Nobelova cena za chemii .
V letech 1986-1988 se podílel na vytvoření televizního kurzu úvodní chemie. "Svět chemie"je série 26 půlhodinových epizod vyvinutých na University of Maryland a vytvořených Richardem Thomasem. Projekt byl financován Annenberg Foundation - Corporation for Public Broadcasting. Byl televizním moderátorem epizod, které se začaly vysílat na PBS v roce 1990. „World of Chemistry“ se stále používá na stovkách škol v USA i v zahraničí.
V roce 1992 podepsal „ Varování lidstvu “ [10] .
Na přelomu února a března 2022 připravil otevřený dopis proti invazi ruských vojsk na Ukrajinu , který podepsalo přes 160 laureátů Nobelovy ceny [11] .
Hoffmannovým vědeckým zájmem jsou studie elektronové struktury stabilních a nestabilních molekul a přechodových stavů v reakcích. Aplikuje jak různé kvantově-chemické výpočetní metody, tak kvalitativní argumenty na problémy struktury a reaktivity organických i anorganických molekul střední velikosti a rozšířených systémů v jedno, dvou a tří dimenzích [12] .
Jeho prvním velkým vědeckým přínosem byl vývoj rozšířené Hückelovy metody (ve spolupráci s Lipscombovou skupinou), molekulárního orbitálního diagramu, který umožňoval výpočet přibližné elektronové struktury molekul a který poskytoval rozumné předpovědi molekulárních konformací a jednoduchých potenciálních povrchů. Tyto výpočty sehrály důležitou roli v oživení zájmu o elektrony a jejich vlastnosti.
Druhým důležitým příspěvkem Roalda Hoffmanna bylo obousměrné studium elektronové struktury přechodných stavů a meziproduktů v organických reakcích. V plodné spolupráci s R. B. Woodwardem z Harvardské univerzity aplikoval jednoduchou, ale silnou symetrii a spojovací argumenty na analýzu koordinovaných reakcí. Tyto úvahy měly značnou prognostickou hodnotu a podnítily mnoho produktivní experimentální práci. Ve druhém přístupu Hoffman analyzoval pomocí různých semiempirických metod molekulární orbitaly většiny typů reaktivních meziproduktů v organické chemii – uhlíkové ionty, diradikály, methyleny, benzyly atd. Důležité pojmy, jako je vazebná interakce a hyperkonjugativní orbitální interakce, stejně jako obecný princip hraničních kontrolních orbitálů, vznikly díky této práci.
Dr. Hoffman a jeho spolupracovníci zkoumali strukturu a reaktivitu anorganických a organokovových molekul. Jeho skupina použila přibližné výpočty molekulárních orbitalů a argumenty založené na symetrii ke studiu základních strukturních rysů každého druhu anorganické molekuly, od komplexů malých dvouatomových molekul až po shluky obsahující mnoho atomů přechodných kovů. Zvláště užitečné teoretické zařízení, konceptuální vytváření komplexních molekul z (ML) n fragmentů, bylo použito Hoffmanovou skupinou k analýze klastrových vazeb, rovnovážné geometrie a konformačních preferencí olefinů a polyenových kovových karbonylových komplexů. Nyní je k dispozici uspokojivé pochopení způsobu navázání prakticky každého organického ligandu do komplexu kov-ligand a byl učiněn začátek studiem potenciálních energetických povrchů pro adici ethylenu, redukční eliminaci a migrační alkylové adiční reakce. Bylo předpovězeno a později syntetizováno několik nových strukturních typů, jako jsou trojité dvoupatrové a porfyrinové sendviče.
V oblasti anorganické chemie Dr. Hoffman a jeho kolegové systematicky studovali geometrii , mnohostranné přeuspořádání a substituční preference pro pěti-, šesti-, sedmi- a osmisouřadnicové komplexy, faktory, které ovlivňují, zda se některé ligandy přemostí či nikoli, kov vazebná omezení -kov a geometrie komplexů uranylu a dalších aktinidů.
Důležitým koncepčním pokrokem Hoffmannovy skupiny byla izolobální analogie, mapování nejdůležitějších fragmentů organické a anorganické chemie na sebe. Analogie je zvláště užitečná pro objasnění strukturních podobností mezi organickými a anorganickými molekulami, často neočekávaných. Slouží ale také jako vodítko k reaktivitě a syntéze. Izolobální analogie byla předmětem Hoffmannovy Nobelovy přednášky.
Hoffman také zkoumal elektronickou strukturu rozšířených systémů v jednom, dvou a třech rozměrech. Hraniční orbitální přístup našel v této práci analogii v hustotách stavů a jejich štěpení. Přišli s velmi užitečným nástrojem, křivkou COOP. Podobně jako u populace překrytí v pevném stavu ukazuje, že síla vazby závisí na počtu elektronů. Byla studována řada molekul, jako jsou platinokyanidy, Chevreulovy fáze, karbidy přechodných kovů, přemístěné přechody v NiAs , MnP a NiP , nové kovové formy uhlíku, vytváření a rozbíjení vazeb v pevném stavu a mnoho dalších systémů. Jednou z hlavních oblastí studia pevné fáze byl povrch, zejména interakce CH 4 , acetylenu a CO s povrchy konkrétních kovů. Hoffmanově skupině se podařilo dokončit unikátní srovnání anorganických a povrchových reakcí.
„Aplikovaná teoretická chemie“ je způsob, jakým Roald Hoffman rád charakterizuje konkrétní kombinaci experimentů řízených výpočtů a zobecněného modelování, rámce pro porozumění, tedy jeho přínos k chemii.
Roald Hoffman je autorem nejen vědeckých, ale i populárně-vědeckých a filozofických děl, her, básní.
Jeho básnické sbírky vyšly v USA:
V Rusku:
V roce 1993 vyšla kniha Chemistry Imagined , kterou Hoffman napsal společně s umělkyní Vivian Torrensovou. V Chemistry Imagined Hoffman pojednává o sociálních, kulturních, literárních a psychologických souvislostech chemie a byl přeložen do čínštiny a španělštiny.
V roce 1995 vyšlo The same and not the same . Tato kniha poukazuje na dualitu, která se skrývá pod povrchem chemie. Byl přeložen do korejštiny, španělštiny, ruštiny, italštiny, němčiny a čínštiny. Byla vybrána Ministerstvem kultury a sportu Korejské republiky jako jedna z nejlepších akademických knih roku. V roce 2001 vydalo nakladatelství "Mir" překlad této knihy do ruštiny pod názvem "Takový stejný a jiný svět."
V roce 1997 vydal W. Freeman Old Wine, New Flasks; Úvahy o vědě a židovské tradici od Roalda Hoffmana a Shiry Leibovitz Schmidt. Tato kniha ukazuje nekonfliktním (a vtipným) způsobem, jak věda a náboženství při jednání se světem vedou k věčným a důležitým otázkám moci, čistoty, originality, přirozené a umělé. „Staré víno, nové baňky; Úvahy o vědě a židovské tradici“ byl přeložen do španělštiny.
Oxygen Carla Gerassiho a Roalda Hoffmana byl uveden v USA v San Diego Repertory Theatre v roce 2001 a byl uveden do produkce v Riverside Studios v Londýně a (v němčině) ve Würzburgu a Mnichově na podzim 2001. Hra byla také vysílána BBC World Service a German Radio West a byla publikována v angličtině, němčině, francouzštině, čínštině, korejštině, brazilské portugalštině, portugalštině a španělštině. Druhá hra Roalda Hoffmana „Měl by“ se od roku 2006 hrála několikrát, vyšla v italštině a přeložena do němčiny a ruštiny. Nová hra We Are What You Own byla poprvé veřejně přečtena na semináři na University of Richmond v roce 2009.
za chemii 1976-2000 | Laureáti Nobelovy ceny|
---|---|
| |
|
Tematické stránky | ||||
---|---|---|---|---|
Slovníky a encyklopedie | ||||
|