Frank Westheimer - Frank Westheimer

Frank Westheimer
Frank Westheimer.jpg
Doğmak ( 1912-01-15 )15 Ocak 1912
Baltimore, Maryland , Amerika Birleşik Devletleri
Öldü 14 Nisan 2007 (2007-04-14)(95 yaşında)
Cambridge, Massachusetts , Amerika Birleşik Devletleri
gidilen okul Dartmouth Koleji , Harvard Üniversitesi
Ödüller Yüzüncü Yıl Ödülü (1962)
Willard Gibbs Ödülü (1970)
Kimya Bilimlerinde NAS Ödülü (1980)
Arthur C. Cope Ödülü (1982)
Kimyada Welch Ödülü (1982)
Ulusal Bilim Madalyası (1986)
Priestley Madalyası (1988)
Bilimsel kariyer
Alanlar Fiziksel organik kimya
kurumlar Ulusal Bilimler Akademisi
Harvard Üniversitesi
Doktora danışmanı James Bryant Conant , Elmer P. Kohler

Frank Henry Westheimer (15 Ocak 1912 - 14 Nisan 2007) Amerikalı bir kimyagerdi . O ders Chicago Üniversitesi'nde 1936 den 1954 kadar ve en Harvard Üniversitesi'nden 2002 yılında onuruna kurulmuş 1983'ten Westheimer madalya 1960 yılında Kimya Morris Loeb Profesörü ve emekli profesör olma, 1953 1983 için.

Westheimer, fiziksel organik kimyada , fizikselden organik kimyaya teknikleri uygulayarak ve iki alanı entegre ederek öncü çalışmalar yaptı . Kimyasal ve enzimatik reaksiyonların mekanizmalarını araştırdı ve temel teorik ilerlemeler kaydetti.

Westheimer, John Gamble Kirkwood ile karboksilik asitlerin Bjerrum elektrostatik analizi üzerinde çalıştı ; ile Joseph Edward Mayer hesaplanması moleküler mekanik ; Birgit Vennesland ile enzim katalizinin mekanizmalarını araştırdı ve kromik asit oksidasyonlarının ve kinetik izotop etkilerinin mekanizmalarını belirledi .

1986'da Ulusal Bilim Madalyası'nı aldı "Kimyasal ve biyokimyasal süreçlerin nasıl işlediğine dair bilgimizin ilerlemesinde eşsiz bir rol oynayan organik ve enzimik reaksiyonların mekanizmalarına ilişkin olağanüstü, orijinal ve nüfuz edici araştırmaları dizisi için. ilerlemek."

Hayatın erken dönemi ve eğitim

Frank Henry Westheimer, 15 Ocak 1912'de Baltimore, Maryland'den Henry F. Westheimer (1870–1960) ve Carrie C (Burgunder) Westheimer (1887–1972) çiftinin çocuğu olarak doğdu .

1932'de Dartmouth Koleji'nden mezun oldu . Harvard Üniversitesi'ne gitti ve burada 1933'te kimyada yüksek lisansını ve 1935'te kimyada doktorasını aldı.

Westheimer, James Bryant Conant ile araştırma yapmayı umarak Harvard'a geldi . Conant'ın yeni öğrenciler almayacağı söylendiğinde, Westheimer onu geride bıraktı ve sonunda son yüksek lisans öğrencisi olarak kabul edildi. Westheimer , Conant'ın önerisi üzerine semikarbazon üzerinde bazı çalışmalar yaptı . Conant ayrıca Westheimer'ın yaz aylarında Johns Hopkins Üniversitesi'nde Alsoph Corwin ile çalışmasını önerdi . Westheimer, Corwin ile porfirin sentezi yaparak gerekli laboratuvar deneyimini kazandı.

1933'te Conant, 1933'te Harvard'ın başkanı oldu ve araştırma yapmayı bıraktı. Bununla birlikte, Conant'ın Westheimer ile etkileşimlerinin kalıcı bir etkisi oldu ve Westheimer'ı "önemli şeyler yapma" ihtiyacıyla etkiledi.

"Conant'ın temelde 'Eh, bu sorun tamam, ama Tanrım, daha iyisini yapabilirsin' dediği fikri benim için çok önemliydi. O andan itibaren, kendime problemler hakkında, gerçekten olup olmadıklarını sormaya çalıştım. zaman yatırımına değer."

Westheimer doktorasını tamamladı. EP Kohler ile. Westheimer, Kohler'ın organik kimya sınıfını "harika" olarak tanımlamasına rağmen, Kohler, Westheimer'a büyük ölçüde kendi kendini yöneten araştırması hakkında çok az yön veya geri bildirim verdi. Kohler'ın öğrencilerinden bir diğeri, Max Tishler , Westheimer'ın bazı araştırmalarını genişleterek bir furanolün türetilmesi üzerine bir ortak yayına yol açtı.

1935 ve 1936'da, Ulusal Araştırma Konseyi Üyesi olarak Westheimer , Columbia Üniversitesi'nde fiziksel kimyager Louis P. Hammett ile çalıştı . Hammett, fiziksel organik kimya alanının kurucusuydu .

Kariyer

Westheimer , 1936'dan 1954'e kadar Chicago Üniversitesi'nde ve 1953'ten 1983'e kadar Harvard Üniversitesi'nde ders verdi. 1959'dan 1962'ye kadar Harvard'da kimya bölümünün başkanlığını yaptı. 1960'da Harvard'da Morris Loeb Kimya Profesörü oldu. 1983'te Profesör Emeritus olmak için öğretmenlikten emekli oldu ve 1988'de araştırmadan emekli oldu.

Chicago Üniversitesi

Westheimer'ın ilk akademik ataması, 1936-1937 yılları arasında Chicago Üniversitesi'nde bağımsız bir Araştırma Ortaklığıydı . 1937'de öğretim görevlisi ve 1948'de Profesör oldu. Kimyada okutman olarak üniversitenin ilk fiziksel organik kimya dersini verdi.

Westheimer'ın Chicago'daki ikinci yılında, John Gamble Kirkwood orada öğretmenlik yaptı. Westheimer, Kirkwood ile organik kimyada elektrostatik içeren problemler üzerinde çalıştı . Westheimer, elektrostatikleri organik bileşiklerin özellikleri üzerindeki etkileriyle ilişkilendirdi. Kirkwood ve Westheimer, organik asitlerin ayrışma sabitleri üzerindeki sübstitüentlerin elektrostatik etkisinin teorisi hakkında enzimolojide temel fikirler geliştiren dört klasik makale yayınladı. Karboksilik asitlerin bir Bjerrum elektrostatik analizini geliştirdiler . Elipsoid bir boşluk için Kirkwood-Westheimer modelleri, Niels Bjerrum'un dibazik asitler üzerindeki çalışmasını, Arnold Eucken'in dipol ikameli asitler üzerindeki çalışmasıyla uzlaştırıyor ve aynı fiziksel dünyada bir arada var olabileceklerini gösteriyor. Fikirlerinin detaylandırılması ve daha kapsamlı test edilmesi, kırk yıl ve bilgisayarların geliştirilmesini gerektirdi.

İkinci Dünya Savaşı sırasında , 1943'ten 1945'e kadar Westheimer, Ulusal Savunma Araştırma Komitesi için çalıştı . Bruceton, Pennsylvania'daki Patlayıcılar Araştırma Laboratuvarı'nda süpervizördü . Nitrik asit üzerinde araştırma yaptı ve nitrasyon reaksiyonları için yeni bir asitlik işlevi keşfetti . Projenin gizlilik gereklilikleri nedeniyle, trifenil karbinol serisi üzerindeki çalışmalarını fiziksel kimyagerlerle tartışmaktan çekindi. Christopher Ingold gibi diğer araştırmacılar bölgede ilk yayın yapanlardı .

Westheimer, 1945'te Chicago Üniversitesi'ne taşınan fizikçiler Joseph Edward Mayer ve Maria Goeppert-Mayer tarafından istatistiksel mekaniğin geliştirilmesinden de etkilendi. Westheimer, istatistiksel mekaniğin ilkelerini organik moleküllerin yapısına uyguladı. moleküllerin atomlardan bir araya geldiği yer. Westheimer, ilk olarak istatistiksel mekanikten optik olarak aktif bifenillerin rasemizasyonuna kadar tekniklerin uygulanması konusunda Mayer'e danıştı. Bütün hesapları elle yapıldı. Çalışma, diğer unsurların çalışmaları için bir model haline geldi ve temel kabul edildi. Moleküler mekanik alanı, bilindiği gibi, geniş uygulamalara sahiptir.

1943'te Westheimer, kromik asit oksidasyonlarının mekanizmaları hakkında yayın yapmaya başladı ve 1949'da alanın "ustaca bir incelemesini" yayınladı.

1950'de Chicago Üniversitesi'nden biyokimyacı Birgit Vennesland, kendisi ve öğrencisi Harvey Fisher'ın yaptığı, enzim reaksiyonlarında izotopları içeren bir proje hakkında Vennesland'a başvurdu. Vennesland, alkol dehidrojenazdaki hidrojen atomlarının kaderini içeren bir proje geliştirmişti . Vennesland ve Fisher'ın sonuçları, etanolde C1'deki çiftteki belirli bir hidrojenin, enzimin varlığında benzersiz şekilde reaktif görünmesi bakımından şaşırtıcıydı. Westheimer projeye katıldı ve alkol dehidrojenaz enziminin alkol molekülünden hidrojeni nasıl uzaklaştırdığını ve vücudun alkolü metabolize etmesini sağladığını açıklamak için enantiyotopisite fikrine dayanan bir açıklama geliştirmeye yardımcı oldu . Araştırmacılar 1953'te "etanolün metilen karbon atomu üzerindeki iki enantiyotopik hidrojen atomu arasındaki enzimatik ayrımcılığın ilk gösterimi" olan iki klasik makale yayınladılar. Bildirdikleri fenomene çok sonrasına kadar enantiyospesifiklik adı verilmedi. Westheimer, ilk varsayımlarını kanıtlayan ve enzimlerin izotop bazlı kiralitesini belirleyen ek deneyler tasarladı . Bu çalışma, moleküller içindeki gruplar (veya atomlar) arasındaki güncelliği , enantiotopik ve diastereotopik ilişkileri anlamak için gerekliydi . 2006'da, 1953 tarihli makaleleri (bölüm I), Amerikan Kimya Derneği'nin Kimya Tarihi Bölümü'nden Kimyasal Atılım Ödülü için bir Atıf aldı.

Harvard Üniversitesi

1953'te, alkol dehidrojenaz üzerindeki çalışmaları tamamladıktan kısa bir süre sonra Westheimer, Harvard Üniversitesi'ne taşındı . Reaksiyon mekanizmalarına, izotoplara ve oksidasyona olan ilgisini sürdürdü. 1955'te Westheimer, fosfat esterleri ve fosfor türevlerinin kimyası üzerine birçok makalenin ilkini yayınladı.

ATP'nin fosfatı reaktif bir monomerik metafosfat türü aracılığıyla transfer ettiğini öne sürdü. Bu, gerçek durum olarak ortaya çıkmasa da, birçok enzimik reaksiyon, bunu önemli bir bileşen olarak içeren geçiş durumlarından geçer.

1961 tarihli bir makalesinde Westheimer, istatistiksel mekanikten, izotopik ikamenin organik moleküllerin reaktivitesi üzerindeki etkilerine yönelik fikirleri uyguladı. Kinetik izotop etkilerinin (KIE'ler) büyüklüğü üzerine yaptığı çalışma , hala sahadaki anlayışın temelidir. Geçiş durumu yapısının kinetik izotop etkisine bağımlılığı Westheimer Etkisi olarak bilinir. KIE'lere yönelik standart tünel açma yaklaşımı Westheimer ve Lars Melander tarafından geliştirilmiştir . Melander-Westheimer varsayımı, KIE'lerin ve geçiş durumu (TS) yapılarının değişme şekillerini başarılı bir şekilde öngörmüştür.

Westheimer , proteinlerin aktif bölgesinin fotoafinite etiketlemesi fikrini ortaya attı . Proteinlerin hidrokarbon bakımından zengin bölgelere sahip olduğu durumlarda bir enzimin "aktif bölgelerinin" tanımlanması zordur. 1962'de Westheimer ve diğerleri, p-nitrofenil diazoasetatın sentezini ve ardından kimotripsinin asilasyonu ile diazoasetilkimotripsin oluşturmak üzere daha sonra fotolize edildiğini gösterdiler. Bifonksiyonel bir reaktife alifatik bir diazo grubunun eklenmesi, enzim ile reaksiyona girmesini sağladı. Fotoetiket, hidrokarbon CH bağlarına girebilen reaktif bir karbenoid türü üretti.

Westheimer ayrıca, beş koordinatlı ara ürünleri içeren mekanizmalar yoluyla fosfat transferinin reaksiyonlarına da yaklaştı. 1968'de Westheimer, fosfat ester kimyasında yalancı rotasyonu inceledi ve oksifosforanların yalancı rotasyonunun oluşumunu öngördü. Bu yolun önemini ve ara ürünlerin stereokimyasal yeniden düzenlemelerinin önemini gösterdi. Westheimer, Westheimer kuralları olarak da bilinen deneysel gözlemlere dayalı bir dizi kılavuz geliştirdi. Fosfor içeren ikame reaksiyonlarının ürünlerini ve stereokimyasını tanımlamak ve tahmin etmek için yaygın olarak kullanılmıştır.

Westheimer'ın 1987 tarihli Science dergisinde yayınlanan "Doğa neden fosfatları seçti" başlıklı makalesi, canlı organizmalar için sinyal ve yapı taşları olarak fosfatların önemini tartışıyor. Fosfatlar , fizyolojik pH'da iki kat iyonize olmalarını sağlayan bir pKa değerine sahiptir . Nükleik asitlerin fosfodiester bağlarındaki tek başına iyonize form, su ile hidrolize edilmeye direnir, ancak enzimatik hidrolize uğramayacak kadar kararlı değildir. Bu çalışma, biyolojik kimya ve RNA , DNA ve ribozimlerdeki reaksiyonları inceleyen araştırmacılara meydan okumaya ve ilham vermeye devam ediyor .

Ödüller ve onurlar

Westheimer 1954'te Ulusal Bilimler Akademisi'ne üye oldu ve 1983'te Londra Kraliyet Cemiyeti'nin yabancı üyesi oldu .

1964'ten 1965'e kadar Ulusal Bilimler Akademisi Kimya Araştırması Komitesi'ne başkanlık etti. "Westheimer Raporu" olarak da bilinen Kimya: Fırsatlar ve İhtiyaçlar , federal hükümeti kimyadaki temel araştırmalara yapılan harcamaları artırmaya teşvik etti. diğer fizik bilimleri. Biyokimyayı, tıbbi ve farmasötik araştırmalar için umut verici ve gözden kaçan bir alan olarak tanımladı. Raporun önerileri uygulandı ve hala "kapsamlı, kesin ve ileriye dönük" olarak kabul ediliyor.

Westheimer, 1967'den 1970'e kadar Başkan Lyndon Johnson'ın bilim danışma komitesinin bir üyesiydi .

Westheimer , 1973-1975 ve 1976-1978 yılları arasında iki dönem Ulusal Bilimler Akademisi Konseyi'nde görev yapmış, ayrıca Amerikan Felsefe Derneği'nin (1981-1984) Konsey Üyesi ve Amerikan Sanat ve Sanat Akademisi Sekreteri olarak görev yapmıştır. Bilimler (1985-1990).

Westheimer, temel araştırma ihtiyacını vurgulamanın yanı sıra, diğer siyasi meselelerle de ilgilendi. Vietnam ve Irak'taki savaşlara karşı çıktı. Çevre sorunlarının farkındaydı, kirliliği azaltmak, küresel ısınmayla mücadele etmek, enerji tasarrufunu artırmak ve alternatif enerji kaynakları geliştirmek için önlemleri destekliyordu. Bilim adamı olmayanları bilimsel konular hakkında daha iyi eğitmek için bilimin yeni yollarla öğretilmesi gerektiğini savundu.

Westheimer'ın birçok ödülü arasında 1980'de ABD Ulusal Kimya Bilimleri Akademisi Ödülü, 1982'de Robert A. Welch Vakfı Ödülü , 1981'de Amerikan Başarı Akademisi Altın Plaka Ödülü, 1986'da ABD Ulusal Bilim Madalyası, Priestley sayılabilir. 1988 yılında madalya ; 1992'de Biyolojik Süreçlerin Kimyası için Repligen Ödülü; ve 1997'de Nakanishi Ödülü .

“Kırk yılı aşkın bir süre boyunca Westheimer, çözümsüz veya çok zor görünen temel bir bilimsel sorunu ele alma ve onu zarif ve tamamen kesin bir şekilde çözme becerisini defalarca gösterdi... açtığı büyük yeni alanları sömürmekten daha fazla meydan okuyor.” Elias James Corey , 2007

Westheimer madalyası 2002 yılında onun onuruna verildi. Madalya Harvard Üniversitesi tarafından özellikle organik ve biyolojik kimya alanlarında "kimya alanında seçkin araştırmalar için" verilir.

Aile

Frank H. Westheimer 1937'de Jeanne E. Friedman (1915-2001) ile evlendi. Ellen Westheimer ve Ruth Susan Westheimer adında iki çocukları oldu.

Referanslar

Dış bağlantılar

ölüm ilanları