Westheimer, Frank

Frank Henry Westheimer
Angličtina  Frank Henry Westheimer
Datum narození 15. ledna 1912( 1912-01-15 )
Místo narození Baltimore , Maryland , USA
Datum úmrtí 14. dubna 2007 (95 let)( 2007-04-14 )
Místo smrti
Země  USA
Místo výkonu práce
Alma mater
Ocenění a ceny Guggenheimovo společenství Cena Willarda Gibbse Americká národní medaile za vědu Cena americké Národní akademie věd v chemických vědách [d] ( 1980 ) Priestleyho medaile ( 1988 , 1988 ) Rosenstielova cena ( 1980 ) Cena Arthura Copea ( 1982 ) Centenary Award ( 1962 ) Cena Nakanishi [d] ( 1997 ) Welchova cena za chemii [d] ( 1982 ) zahraniční člen Royal Society of London ( 30. června 1983 )

Frank Henry Westheimer ( 15. ledna 1912 – 14. dubna 2007) byl americký chemik [4] . Velkou měrou přispěl k rozvoji fyzikální organické chemie, aplikoval techniky fyzikální chemie na organickou chemii a tyto dvě oblasti spojil. Identifikoval a prozkoumal hlavní třídy chemických reakcí v živých systémech. Doporučil využití kinetického izotopového efektu ke studiu přechodových stavů reakce, zkoumal, jak chemická aktivita organických sloučenin závisí na molekulárním prostředí, a dokázal, že fotochemické procesy lze využít ke studiu struktur složitých biologických systémů.

Životopis

Frank Westheimer se narodil v Baltimore ve státě Maryland 15. ledna 1912. Jeho otec, stejně jako několik blízkých příbuzných, byl úspěšným makléřem.

Westheimer se začal zajímat o chemii poté , co navštěvoval Dartmouth College , kterou absolvoval summa cum laude v roce 1932. V roce 1932 Westheimer zadal postgraduální studium chemie na Harvardově univerzitě v naději, že bude studovat u Jamese B. Conanta . Conantův přechod na prezidentský úřad Harvardu však nechal Westheimera bez dozorce. Profesor E. P. Kohler poté převzal vedoucí povinnosti ve svém Ph.D. Westheimer absolvoval v roce 1935 svou první samostatnou prací. V letech 1935 a 1936 Westheimer pracoval na Kolumbijské univerzitě jako člen National Science Foundation Fellow, kde zahájil výzkum chemických reakcí v oblasti fyzikální organické chemie. V roce 1936 Westheimer nastoupil na fakultu na University of Chicago . Po vypuknutí druhé světové války Frank opustil univerzitu, aby pracoval jako vedoucí v National Explosives Research Laboratory. Na konci války se vrátil ke svým povinnostem na Chicagské univerzitě, kde zůstal až do přesunu na Harvardskou univerzitu jako profesor v roce 1953; tam se stal emeritním profesorem chemie na Harvard Morris Loeb University.

Vědecký výzkum

Roky v Chicagu

Časná práce Westheimera v Chicagu vedla k objevu, že jednoduché aminokyseliny katalyzují mutarotaci sacharidů [5] a také hrají roli aminů při katalýze retroaldolových reakcí [6] . Toto jsou dva z nejstarších enzymových modelů. Zkoumal také vliv prostředí na rychlost organických reakcí, včetně role rozpouštědel [7] a s J. G. Kirkwoodem vliv nábojů v prostředí přechodných stavů [8] . I když tyto studie nebyly v té době uznávány, tvořily součást základu pro pochopení toho, jak enzymy fungují.

Provedl důležitý výzkum elektrofilních substitučních reakcí s aromatickými substráty [9] [10] [11] . Studoval také oxidaci alkoholů kyselinou chromovou [12] . Tato studie zůstává učebnicovým příkladem toho, jak by kinetická analýza a kinetické izotopové efekty měly být použity k objevování a pochopení meziproduktů a cest komplexních reakcí.

Years at Harvard

Na Harvardu studoval Westheimer širokou škálu biologických reakcí, včetně dekarboxylačních reakcí, reakcí štěpení peptidů [13] a reakcí zahrnujících atomy fosforu jako elektrofilní centra.

Pro dekarboxylaci beta-ketokyselin Westheimer studoval jak proces závislý na kovu [14] , tak proces závislý na iminu [15] . Výzkum dekarboxylačních enzymů závislých na kovech byl jedním z prvních příkladů mechanismů v bioanorganické chemii a zahrnoval jeden z prvních experimentů k měření kinetického izotopového efektu „těžkých atomů“ v enzymologii, čímž zahájil další směr práce v desítkách laboratoří. .

Westheimer byl jedním z prvních, kdo rozpoznal zvýšenou reaktivitu P(III) ve srovnání s P(V), což později vytvořilo základ automatizované syntézy DNA na pevné fázi. Kromě toho Westheimer analyzoval rozdílnou reaktivitu mono-, di- a triesterů fosfátových elektrofilů. Identifikoval širokou škálu možných struktur a meziproduktů přechodného stavu, včetně těch, které zahrnují pseudorotaci popsanou Stephenem Berrym [16] .

Pedagogická činnost

Westheimerův učební plán naučil studenty přesnosti potřebné k procvičování fyzikální organické chemie. Snažil se také učit, jak se formuje výzkum ve vědě, jak se objevují objevy a jeden z jeho oblíbených okamžiků, pomíjivá pomíjivost „modernosti“ ve vědě.

Louis Feather začínal na Harvardu, kde vyučoval nejlepší kurz organické chemie v Americe. Když odešel do důchodu, učil nejhorší kurz organické chemie v Americe. A byl to stejný průběh.Frank Henry Westheimer

Studenti, kteří studovali u Westheimera, byli ve většině případů vynikající. Patří mezi ně Daniel Koshland , který se stal profesorem na Berkeley a redaktor Science , Robert Abeles , který měl skvělou kariéru v enzymatických mechanismech, a William Jencks , který se zabýval širokou škálou problémů v enzymatické katalýze. Irving Segal, který pracoval s Westheimerem jako postgraduální student chemie fosforu, šel do DuPont Research Center, aby se stal prvním člověkem, který použil syntetickou DNA a technologii rekombinantní DNA ke studiu mechanismu působení enzymů.

Sociální a politické aktivity

Westheimer působil jako vědecký poradce prezidenta Lyndona Johnsona . V roce 1966 předsedal výboru Národní akademie věd Spojených států , který určoval postup vládní podpory pro chemické vědy. Doporučení obsažená v jeho zprávě, včetně těch, která věnují zvláštní pozornost chemickému vědeckému vybavení, byla implementována a jsou stále považována za komplexní, optimální a progresivní.

Vyznamenání a ocenění

Frank Westheimer obdržel řadu ocenění a čestných titulů, včetně americké Národní medaile za vědu, ceny americké Národní akademie věd za chemii, ceny nadace Roberta A. Welche za chemii a řady ocenění od American Chemical Society.

Paměť

V roce 2002 zřídila Harvardská univerzita na jeho počest medaili Franka G. Westheimera za mimořádný vědecký úspěch. K dnešnímu dni bylo uděleno více než deset medailí.

Rodina

Rok poté, co v roce 1936 nastoupil na fakultu na University of Chicago, se Westheimer oženil s Jeanne Friedmanovou. Jeanne zemřela v roce 2001, přežila ji Frank a jejich dvě dcery, Ruth a Ellen.

Osobní vlastnosti

Westheimer vzbudil všeobecný obdiv a respekt po celém světě jako vědec i jako člověk. Vlastnosti, které ho charakterizovaly po celý život, byly silný intelekt, vysoké mravní vlastnosti, mimořádná odvaha, výjimečné odhodlání ve vědeckých objevech a hluboký zájem o zemi a lidstvo.

Poznámky

  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. ledna 1912–14. dubna 2007  (anglicky)  // Biografické vzpomínky členů Královské společnosti. — 2018-12. — Sv. 65 . — S. 469–480 . — ISSN 1748-8494 0080-4606, 1748-8494 . - doi : 10.1098/rsbm.2018.0009 . Archivováno z originálu 24. října 2019.
  5. ↑ FH Westheimer. AMINOKYSELINOVÁ KATALYZA MUTAROTACE GLUKÓZY  //  The Journal of Organic Chemistry. — 1937-11. — Sv. 02 , iss. 5 . - str. 431-441 . - ISSN 1520-6904 0022-3263, 1520-6904 . doi : 10.1021 / jo01228a003 .
  6. ↑ FH Westheimer, Herzl Cohen. Amine Catalysis of the Dealdolization of Diacetone Alcohol  // Journal of the American Chemical Society. - 1. 1. 1938. - T. 60 , č.p. 1 . — S. 90–94 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01268a029 .
  7. ↑ JG Kirkwood, FH Westheimer. Errata: Elektrostatický vliv substituentů na disociační konstanty organických kyselin. I a II  (anglicky)  // The Journal of Chemical Physics. - 1939-06. — Sv. 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. Elektrostatický vliv substituentů na reakční rychlosti III. Solvent Effect  (anglicky)  // The Journal of Chemical Physics. - 1942-07. — Sv. 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. Mechanism of the Oxynitration of Benzene 1,2  //  Journal of the American Chemical Society. - 1947-04. — Sv. 69 , iss. 4 . — S. 773–785 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01196a011 . Archivováno z originálu 13. července 2020.
  10. ↑ R. M. Schramm, F. H. Westheimer. Mechanismus nitrace anisolu  //  Journal of the American Chemical Society. - 1948-05. — Sv. 70 , iss. 5 . - S. 1782-1784 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01185a036 .
  11. ↑ Wm. J. Klapproth, F. H. Westheimer. Mechanismus aromatické merkurace. 1 I. Orientation Effects  //  Journal of the American Chemical Society. — 1950-10. — Sv. 72 , iss. 10 . - S. 4461-4465 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01166a035 .
  12. ↑ FH Westheimer. Mechanismy oxidace kyseliny chromové.  (anglicky)  // Chemical Reviews. — 1949-12. — Sv. 45 , iss. 3 . - str. 419-451 . — ISSN 1520-6890 0009-2665, 1520-6890 . - doi : 10.1021/cr60142a002 .
  13. ↑ FH Westheimer. HYPOTÉZA MECHANISMU PŮSOBENÍ CHYMOTRYPSINU  //  Proceedings of the National Academy of Sciences. — 15. 11. 1957. — Sv. 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. KRYSTALICKÁ DEKARBOXYLÁZA BEZ BIOTINU  //  Journal of the American Chemical Society. — 1959-05. — Sv. 81 , iss. 9 . — S. 2277–2277 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01518a073 .
  15. ↑ Gordon A. Hamilton, F. H. Westheimer. K MECHANISMU ENZYMATICKÉ DEKARBOXYLACE ACETOACETÁTU 1  //  Journal of the American Chemical Society. — 1959-12. — Sv. 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. Monomerní methylmetafosfát. II. Elektrofilní aromatická substituce  (anglicky)  // Journal of the American Chemical Society. — 1975-11. — Sv. 97 , iss. 23 . - str. 6873-6874 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja00856a052 .