Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Американдық химик (1917–1979)
American chemist (1917–1979)
Кен Хоук
Рональд Бреслоу
Стюарт Шрайбер
Уильям Р. Роуш
Дэвид М. Лемал
| белгілі =
| жүлделер = Тізім|
Жүзжылдық сыйлық
ForMemRS осы салаға көптеген маңызды үлес қосты, әсіресе күрделі табиғи заттарды синтездеу және олардың молекулалық құрылымын анықтау саласында. Ол Роальд Хоффманмен химиялық реакциялардың теориялық зерттеулерінде тығыз байланыста жұмыс істеді. Ол 1965 жылы химия бойынша Нобель сыйлығымен марапатталды.
Ken Houk
Ronald Breslow
Stuart Schreiber
William R. Roush
David M. Lemal
| known for =
| prizes = Plainlist|
Centenary Prize
ForMemRS having made many key contributions to the subject, especially in the synthesis of complex natural products and the determination of their molecular structure. He worked closely with Roald Hoffmann on theoretical studies of chemical reactions. He was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 1965.
Ерте өмір және білім
Вудвард 1917 жылғы 10 сәуірде Бостон қаласында дүниеге келді. Ол Маргарет Бернстің (Шотландиядан келген иммигрант, өзі ақын Роберт Бернстің ұрпағы екенін айтқан) және оның күйеуі Артур Честер Вудвардтың ұлы болды, ал Артур Честер Вудвардтың әкесі Роксберидегі дәріханашы Харлоу Эллиот Вудвард еді. Оның әкесі 1918 жылғы грипп пандемиясының көптеген құрбандарының бірі болды. Вудвард өте ерте жасынан химияны жеке зерттеуге қызығып, сол саламен айналысты, ал ол мемлекеттік бастауыш мектепте, содан кейін Куинсидегі Куинси орта мектебінде оқыды. Орта мектепке түскен кезде, ол Людвиг Гаттерманның сол кезде кеңінен қолданылған эксперименталды органикалық химия оқулығындағы көптеген тәжірибелерді орындауға қол жеткізді. 1928 жылы Вудвард Бостондағы неміс консулдығының бас консулымен (Барон фон Типпельскирх) байланысқа шықты. Вудвардтың докторлық диссертациясы әйелдердің жыныс гормоны эстронның синтезіне қатысты зерттеулерді қамтыды. MIT аспиранттардың ғылыми жетекшілері болуын талап етті. Вудвардтың ғылыми жетекшілері Джеймс Флэк Норрис және Эйвери Адриан Мортон болды, бірақ олардың кеңестерін қабылдағаны белгісіз. Иллинойс университетіндегі қысқа мерзімді докторантурадан кейін, ол 1937-1938 жылдары Гарвард университетінде кіші стипендия алды және өмірінің соңына дейін Гарвардта түрлі лауазымдарда жұмыс істеді. 1960 жылдары Вудвард Доннер ғылым профессоры атанды, бұл оны ресми курстарды оқытудан босатты, осылайша ол барлық уақытын зерттеуге арнады.
Woodward was born in Boston, Massachusetts, on April 10, 1917. He was the son of Margaret Burns (an immigrant from Scotland who claimed to be a descendant of the poet, Robert Burns) and her husband, Arthur Chester Woodward, himself the son of Roxbury apothecary, Harlow Elliot Woodward. His father was one of the many victims of the 1918 influenza pandemic. From a very early age, Woodward was attracted to and engaged in private study of chemistry while he attended a public primary school, and then Quincy High School, in Quincy, Massachusetts. By the time he entered high school, he had already managed to perform most of the experiments in Ludwig Gattermann's then widely used textbook of experimental organic chemistry. In 1928, Woodward contacted the Consul General of the German consulate in Boston (Baron von Tippelskirch Woodward's doctoral work involved investigations related to the synthesis of the female sex hormone estrone. MIT required that graduate students have research advisors. Woodward's advisors were James Flack Norris and Avery Adrian Morton, although it is not clear whether he actually took any of their advice. After a short postdoctoral stint at the University of Illinois, he took a Junior Fellowship at Harvard University from 1937 to 1938, and remained at Harvard in various capacities for the rest of his life. In the 1960s, Woodward was named Donner Professor of Science, a title that freed him from teaching formal courses so that he could devote his entire time to research.
Алғашқы жұмыстар
Вудвордтың 1940-жылдардың басындағы мансабының алғашқы маңызды жетістігі – табиғи өнімдердің құрылымын анықтауда ультракүлгін спектроскопияны қолдануды сипаттаған бірқатар мақалалар. Вудвард көптеген эмпирикалық деректерді жинап, кейіннен Вудворд ережелері деп аталған ережелер жиынтығын жасады, оларды жаңа табиғи заттардың және табиғи емес, синтезделген молекулалардың құрылымын анықтау үшін қолдануға болады. Жаңа дамытылған құралдық техникаларды тиімді пайдалану – Вудвордтың мансабының бойымен сақталған ерекшелігі және ол бұрын қолданылған, өте қиын және ұзақ химиялық әдістерден түбегейлі айырмашылықты білдірді. 1944 жылы докторантурадан кейінгі ғылыми қызметкері Уильям фон Эггерс Дорингпен бірге Вудвард безгекті емдеуге қолданылатын хинин алкалоидын синтездегенін хабарлады. Синтез жапондықтар басып алған Оңтүстік-Шығыс Азиядан алуға қиын дәрілік затты алудағы үлкен қадам ретінде жарияланғанымен, шындығында оны практикалық масштабта қолдану тым ұзақ және күрделі болды. Дегенмен, бұл химиялық синтез үшін маңызды кезең болды. Вудвардтың осы синтездегі ерекше түсінігі – неміс химигі Пол Рабе 1905 жылы хининнің прекурсоры – кинотоксинді хининге айналдырғанын білу болды. Осылайша, кинотоксин синтезі (Вудвард шын мәнінде синтездеген) хинин синтезіне жол ашады. Вудвард бұл жетістікке қол жеткізген кезде, органикалық синтез көбінесе тәжірибе мен қателік әдісіне негізделген, сондықтан мұндай күрделі құрылымдарды жасау мүмкін емес деп есептелді. Вудвард органикалық синтезді ғылыми негіздерге қойып, реактивтілік және құрылымның белгілі принциптері синтезге көмектесе алатынын көрсетті. Бұл синтез – оның жүзеге асырған өте күрделі және әдемі синтездер сериясының біріншісі болды.
The first major contribution of Woodward's career in the early 1940s was a series of papers describing the application of ultraviolet spectroscopy in the elucidation of the structure of natural products. Woodward collected together a large amount of empirical data, and then devised a series of rules later called the Woodward's rules, which could be applied to finding out the structures of new natural substances, as well as non natural synthesized molecules. The expedient use of newly developed instrumental techniques was a characteristic Woodward exemplified throughout his career, and it marked a radical change from the extremely tedious and long chemical methods of structural elucidation that had been used until then. In 1944, with his post doctoral researcher, William von Eggers Doering, Woodward reported the synthesis of the alkaloid quinine, used to treat malaria. Although the synthesis was publicized as a breakthrough in procuring the hard to get medicinal compound from Japanese occupied southeast Asia, in reality it was too long and tedious to adopt on a practical scale. Nevertheless, it was a landmark for chemical synthesis. Woodward's particular insight in this synthesis was to realise that the German chemist Paul Rabe had converted a precursor of quinine called quinotoxine to quinine in 1905. Hence, a synthesis of quinotoxine (which Woodward actually synthesized) would establish a route to synthesizing quinine. When Woodward accomplished this feat, organic synthesis was still largely a matter of trial and error, and nobody thought that such complex structures could actually be constructed. Woodward showed that organic synthesis could be made into a rational science, and that synthesis could be aided by well established principles of reactivity and structure. This synthesis was the first one in a series of exceedingly complicated and elegant syntheses that he would undertake.
Кейінгі еңбектері мен оның әсері
1930 жылдары британдық химиктер Кристофер Ингольд пен Роберт Робинсон және тағы басқалар органикалық реакциялардың механизмдерін зерттеді, соның нәтижесінде органикалық молекулалардың реакциялық қабілетін болжауға мүмкіндік беретін эмпирикалық ережелерді жасады. Вудвард бұл идеяларды синтезде болжамдық ая ретінде қолданған, мүмкін, алғашқы синтетикалық органикалық химик болды. Вудвардтың әдісі медициналық маңызы бар және құрылымдық жағынан күрделі табиғи заттарды синтездеген жүздеген синтетикалық химиктердің жұмысына шабыт берді.
Culminating in the 1930s, the British chemists Christopher Ingold and Robert Robinson among others had investigated the mechanisms of organic reactions, and had come up with empirical rules which could predict reactivity of organic molecules. Woodward was perhaps the first synthetic organic chemist who used these ideas as a predictive framework in synthesis. Woodward's style was the inspiration for the work of hundreds of successive synthetic chemists who synthesized medicinally important and structurally complex natural products.
Органикалық синтездер және Нобель сыйлығы
1940-жылдардың аяғында Вудвард көптеген күрделі табиғи заттарды синтездеді, оның ішінде хинин, холестерин, кортизон, стрихнин, лизергі қышқылы, резерпин, хлорофилл, цефалоспорин және колхицин. Осылармен Вудвард синтездің жаңа дәуірін ашты, кейде оны «Вудвард дәуірі» деп атайды, онда ол табиғи заттарды физикалық органикалық химия принциптерін мұқият қолдану және ұқыпты жоспарлау арқылы синтездеуге болатынын көрсетті. Вудвардтың көптеген синтездері оның әріптестерімен керемет деп сипатталды, ал оларды жасамас бұрын кейбіреулер осы заттарды зертханада жасау мүмкін емес деп ойлады. Вудвардтың синтездері де өнер элементі бар деп сипатталды, содан бері синтетикалық химиктер синтездегі сәнділік пен тиімділікті іздейді. Оның жұмысы инфрақызыл спектроскопияның жаңадан әзірленген әдістерін және кейінірек ядролық магниттік резонанс спектроскопиясын жан-жақты пайдалануды қамтиды. Вудвард синтездерінің тағы бір маңызды ерекшелігі – олардың стереохимияға, яғни молекулалардың үш өлшемді кеңістіктегі ерекше конфигурациясына назар аударуы. Дәрілік маңызы бар табиғи заттардың көпшілігі, мысалы, дәрі ретінде, тек белгілі бір стереохимияға ие болғанда ғана тиімді. Бұл белгілі бір стереохимиясы бар қосылысты өндіретін «стереоселективті синтезге» сұраныс тудырады. Бүгінде синтетикалық жолға әдетте осындай процедура кіреді, ал Вудвард толық және рационалды жоспарлау арқылы стереоселективті реакцияларды қалай жүргізу керектігін көрсетуде алғашқы болды. Оның көптеген синтездері молекуланы белгілі бір конфигурацияға мәжбүр етумен байланысты, бұл әдіс қазіргі кезде кең таралған. Осы тұрғыда оның резерпин мен стрихнин синтезі ерекше маңызға ие. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Вудвард пенициллин жобасы бойынша Соғыс өндірісі кеңесінің кеңесшісі болды. Пенициллиннің бета-лактамалық құрылымын ұсынғаны үшін көбінесе мақтау алғанмен, оны алғаш рет Мерк және Оксфордтағы Эдвард Абрахамның химиктері ұсынды, содан кейін басқа топтар да зерттеді (мысалы, Shell). Вудвард алдымен Пеориядағы пенициллин тобы ұсынған дұрыс емес трициклді (тиазолидин қосылған, амино-көпірлі оксазинон) құрылымын қолдады. Кейіннен ол бета-лактама құрылымына өз келісімін берді, мұның бәрі сол кездегі өзінің буынының жетекші органикалық химигі Роберт Робинсон ұсынған тиазолидин-оксазолон құрылымына қарсы болды. Ақырында, бета-лактама құрылымын 1945 жылы Рентген кристаллографиясын қолдана отырып, Дороти Ходжкин дұрыс екенін көрсетті. Вудвард күрделі молекулалардың құрылымын анықтау үшін инфрақызыл спектроскопия және химиялық ыдырату әдісін де қолданды. Бұл құрылымдарды анықтауда санттоникалық қышқыл, стрихнин, магнамицин және террамицин ерекше аталады. Бұл жағдайлардың әрқайсысында Вудвард рационалды фактілер мен химиялық принциптерді химиялық интуициямен біріктіріп, тапсырманы орындау үшін қалай қолдануға болатынын көрсетті. 1950-жылдардың басында Вудвард британдық химик Джеффри Уилкинсонмен бірге, ол кезде Гарвардта ферроценнің жаңа құрылымын ұсынды. Бұл өнеркәсіптік маңызы зор болатын өтпелі металдардың органометалл химиясының басталуы болды. Уилкинсон бұл еңбегі үшін 1973 жылы Эрнст Отто Фишермен бірге Нобель сыйлығын алды. Кейбір тарихшылар Вудвард бұл сыйлықты Уилкинсонмен бірге бөлісуі керек деп санайды. Қызығы, Вудвардтың өзі де осылай ойлады және өзінің пікірін Нобель комитетіне жолдаған хатында білдірді. Вудвард 1965 жылы күрделі органикалық молекулаларды синтездегені үшін Нобель сыйлығын алды. Ол 1946 жылдан 1965 жылға дейін 111 рет ұсынылды. Нобель сыйлығын алғаннан кейін ол өз лекциясында антибиотик цефалоспориннің толық синтезі туралы айтты және синтез кестесін Нобель марапатымен сәйкес келетіндей етіп жылдамдатқанын мәлімдеді.
During the late 1940s, Woodward synthesized many complex natural products including quinine, cholesterol, cortisone, strychnine, lysergic acid, reserpine, chlorophyll, cephalosporin, and colchicine. With these, Woodward opened up a new era of synthesis, sometimes called the 'Woodwardian era' in which he showed that natural products could be synthesized by careful applications of the principles of physical organic chemistry, and by meticulous planning. Many of Woodward's syntheses were described as spectacular by his colleagues and before he did them, it was thought by some that it would be impossible to create these substances in the lab. Woodward's syntheses were also described as having an element of art in them, and since then, synthetic chemists have always looked for elegance as well as utility in synthesis. His work also involved the exhaustive use of the then newly developed techniques of infrared spectroscopy and later, nuclear magnetic resonance spectroscopy. Another important feature of Woodward's syntheses was their attention to stereochemistry or the particular configuration of molecules in three dimensional space. Most natural products of medicinal importance are effective, for example as drugs, only when they possess a specific stereochemistry. This creates the demand for 'stereoselective synthesis', producing a compound with a defined stereochemistry. While today a typical synthetic route routinely involves such a procedure, Woodward was a pioneer in showing how, with exhaustive and rational planning, one could conduct reactions that were stereoselective. Many of his syntheses involved forcing a molecule into a certain configuration by installing rigid structural elements in it, another tactic that has become standard today. In this regard, especially his syntheses of reserpine and strychnine were landmarks. During World War II, Woodward was an advisor to the War Production Board on the penicillin project. Although often given credit for proposing the beta lactam structure of penicillin, it was actually first proposed by chemists at Merck and Edward Abraham at Oxford and then investigated by other groups, as well (e. g., Shell). Woodward at first endorsed an incorrect tricyclic (thiazolidine fused, amino bridged oxazinone) structure put forth by the penicillin group at Peoria. Subsequently, he put his imprimatur on the beta lactam structure, all of this in opposition to the thiazolidine–oxazolone structure proposed by Robert Robinson, the then leading organic chemist of his generation. Ultimately, the beta lactam structure was shown to be correct by Dorothy Hodgkin using X ray crystallography in 1945. Woodward also applied the technique of infrared spectroscopy and chemical degradation to determine the structures of complicated molecules. Notable among these structure determinations were santonic acid, strychnine, magnamycin and terramycin. In each one of these cases, Woodward again showed how rational facts and chemical principles, combined with chemical intuition, could be used to achieve the task. In the early 1950s, Woodward, along with the British chemist Geoffrey Wilkinson, then at Harvard, postulated a novel structure for ferrocene, a compound consisting of a combination of an organic molecule with iron. This marked the beginning of the field of transition metal organometallic chemistry which grew into an industrially very significant field. Wilkinson won the Nobel Prize for this work in 1973, along with Ernst Otto Fischer. Some historians think that Woodward should have shared this prize along with Wilkinson. Remarkably, Woodward himself thought so, and voiced his thoughts in a letter sent to the Nobel Committee. Woodward won the Nobel Prize in 1965 for his synthesis of complex organic molecules. He had been nominated a total of 111 times from 1946 to 1965. In his Nobel lecture, he described the total synthesis of the antibiotic cephalosporin, and claimed that he had pushed the synthesis schedule so that it would be completed around the time of the Nobel ceremony.
В12 синтезі және Вудвард-Хоффман ережесі
1960 жылдардың басында Вудвард қазірге дейін синтезделген ең күрделі табиғи өнім – В12 витаминін жасау жұмысын бастады. Цюрихтегі әріптесі Альберт Эшенмозермен бірлесіп, шамамен жүз студент және докторанттан тұратын команда көп жылдар бойы осы молекуланың синтезімен айналысты. Бұл жұмыс 1973 жылы жарияланды және органикалық химия тарихындағы маңызды кезең болды. Синтез шамамен жүз қадамнан тұрды және Вудвардтың жұмысына тән қатал жоспарлау мен талдауды қамтыды. Осы жұмыс органикалық химиктерді жеткілікті уақыт пен жоспарлау болса, кез келген күрделі затты синтездеу мүмкін екеніне көндірді (сонымен қатар Вудвардтың докторантурадан кейінгі студенттерінің бірі Йошито Кишидің зерттеу тобы синтездеген палитоксинге де қараңыз). 2019 жылға дейін В12 витаминінің басқа толық синтезі жарияланбады. Сол жылы Вудвардтың В12 синтезі кезінде жасаған байқауларына сүйене отырып, ол Роалд Хоффманмен бірге органикалық реакциялардың өнімдерінің стереохимиясын түсіндіруге арналған ережелерді (қазір Вудвард-Хоффман ережелері деп аталады) жасады. Вудвард өзінің идеяларын (молекулалық орбитальдардың симметриялық қасиеттеріне негізделген) синтетикалық органикалық химик ретіндегі тәжірибесіне сүйене отырып қалыптастырды; ол Хоффманнан осы идеяларды тексеру үшін теориялық есептеулер жасауын сұрады, олар Хоффманның кеңейтілген Гюкель әдісі арқылы жүзеге асырылды. Осы ережелердің болжамдары, "Вудвард-Хоффман ережелері" деп аталатын, көптеген тәжірибелермен расталды. Хоффман осы еңбегі үшін 1981 жылы Нобель сыйлығын басқа тәсілмен ұқсас жұмыс жасаған жапон химигі Кеничи Фукуимен бөлісті; Вудвард 1979 жылы қайтыс болды және Нобель сыйлығы қайтыс болған соң берілмейді.
In the early 1960s, Woodward began work on what was the most complex natural product synthesized to date—vitamin B12. In a remarkable collaboration with his colleague Albert Eschenmoser in Zurich, a team of almost one hundred students and postdoctoral workers worked for many years on the synthesis of this molecule. The work was finally published in 1973, and it marked a landmark in the history of organic chemistry. The synthesis included almost a hundred steps, and involved the characteristic rigorous planning and analyses that had always characterised Woodward's work. This work, more than any other, convinced organic chemists that the synthesis of any complex substance was possible, given enough time and planning (see also palytoxin, synthesized by the research group of Yoshito Kishi, one of Woodward's postdoctoral students). As of 2019, no other total synthesis of Vitamin B12 has been published. That same year, based on observations that Woodward had made during the B12 synthesis, he and Roald Hoffmann devised rules (now called the Woodward–Hoffmann rules) for elucidating the stereochemistry of the products of organic reactions. Woodward formulated his ideas (which were based on the symmetry properties of molecular orbitals) based on his experiences as a synthetic organic chemist; he asked Hoffman to perform theoretical calculations to verify these ideas, which were done using Hoffmann's Extended Hückel method. The predictions of these rules, called the "Woodward–Hoffmann rules" were verified by many experiments. Hoffmann shared the 1981 Nobel Prize for this work along with Kenichi Fukui, a Japanese chemist who had done similar work using a different approach; Woodward had died in 1979 and Nobel Prizes are not awarded posthumously.
Отбасы
1938 жылы Ирья Пуллманға үйленді; олардың екі қызы болды: Сиири Анна (1939 ж.т.), Жан Кирстен (1944 ж.т.). 1946 жылы ол Polaroid Corp-те танысқан суретші және техник Евдосия Мюллерге үйленді. Бұл неке 1972 жылға дейін созылды, нәтижесінде қыз бен ұл дүниеге келді: Кристал Элизабет (1947 ж.т.), Эрик Ричард Артур (1953 ж.т.). Оның ең ұзақ дәрісі "Вудворд" деп аталатын уақыт бірлігін анықтады, ал одан кейінгі дәрістері "мыңнан бір Вудворд" деп есептелді. Көптеген дәрістерінде ол слайдтарды пайдаланбай, түрлі-түсті мелді қолданып, құрылымдарды сызып көрсетті. Әдетте, дәріс алдында Вудворд екі үлкен ақ матадан үстелге төседі. Біреуіне түстері бойынша реттелген төрт-бес жаңа мел қойылса, екіншісіне дәл сондай бір қатар темекі орналастырылатын. Әрбір темекі алдыңғысымен тұтандырылатын. Оның Гарвардтағы бейсенбілік семинарлары көбінесе түнге дейін созылатын. Оның көк түске деген әуесі зор еді, сондықтан оның көптеген костюмдері, машинасы және тіпті тұрақ орны да көк түспен боялған.
In 1938, he married Irja Pullman; they had two daughters: Siiri Anna (b. 1939) and Jean Kirsten (b. 1944). In 1946, he married Eudoxia Muller, an artist and technician whom he met at the Polaroid Corp. This marriage, which lasted until 1972, produced a daughter, and a son: Crystal Elisabeth (b. 1947), and Eric Richard Arthur (b. 1953). His longest known lecture defined the unit of time known as the "Woodward", after which his other lectures were deemed to be so many "milli Woodwards" long. In many of these, he eschewed the use of slides and drew structures by using multicolored chalk. Typically, to begin a lecture, Woodward would arrive and lay out two large white handkerchiefs on the countertop. Upon one would be four or five colors of chalk (new pieces), neatly sorted by color, in a long row. Upon the other handkerchief would be placed an equally impressive row of cigarettes. The previous cigarette would be used to light the next one. His Thursday seminars at Harvard often lasted well into the night. He had a fixation with blue, and many of his suits, his car, and even his parking space were coloured in blue.