Герберт Чарльз Браун (22 мая 1912 — 19 декабря 2004) — американский химик, лауреат Нобелевской премии по химии 1979 года за работу с органобораном .
Браун родился под именем Герберт Броварник в Лондоне , в семье украинских еврейских иммигрантов из Житомира , Перл ( урожденной Горинштейн) и Чарльза Броварника, менеджера хозяйственного магазина и плотника. [2] Его семья переехала в Чикаго в июне 1914 года, когда ему было два года. [3] [4] Браун учился в Crane Junior College в Чикаго, где познакомился с Сарой Бейлен, на которой позже женился. Колледж находился под угрозой закрытия, и Браун и Бейлен перевелись в Wright Junior College . [4] В 1935 году он покинул Wright и осенью поступил в Чикагский университет , закончив два года обучения за три четверти, чтобы получить степень бакалавра в 1936 году. [3] В том же году он стал натурализованным гражданином Соединенных Штатов , [5] и начал обучение в аспирантуре в Чикаго. 6 февраля 1937 года Браун женился на Бейлин, которая, как он позже приписывал, пробудила в нем интерес к гидридам бора , что в конечном итоге привело к работе, за которую он вместе с Георгом Виттигом был удостоен Нобелевской премии по химии в 1979 году [3] , а в следующем году получил степень доктора философии .
Не найдя работу в промышленности, он решил занять должность постдокторанта , начав свою академическую карьеру. Он стал преподавателем в Чикаго в 1939 году и занимал эту должность в течение четырех лет, прежде чем перешел в Университет Уэйна в Детройте в качестве доцента . В 1946 году он был повышен до доцента , а в следующем году стал профессором неорганической химии в Университете Пердью в 1947 году [6] и присоединился к отделению Beta Nu Alpha Chi Sigma там в 1960 году. [7] Он занимал должность почетного профессора с 1978 года до своей смерти в 2004 году. [3] В его честь была названа лаборатория химии имени Герберта К. Брауна в кампусе Университета Пердью. Он был почетным членом Международной академии наук в Мюнхене.
Во время Второй мировой войны , работая с Германом Ирвингом Шлезингером , Браун открыл метод получения борогидрида натрия (NaBH4 ) , который может быть использован для получения боранов , соединений бора и водорода . Его работа привела к открытию первого общего метода получения асимметричных чистых энантиомеров . Элементы, найденные как инициалы его имени H , C и B, были его рабочей областью.
В 1969 году он был награжден Национальной медалью науки . [8]
Браун поспешил воздать должное своей жене Саре за ее поддержку и позволение сосредоточиться на творческих усилиях, управляя финансами, поддерживая порядок в доме и дворе и т. д. По словам Брауна, после получения Нобелевской премии в Стокгольме он носил медаль, а она — награду в размере 100 000 долларов США.
В 1971 году он получил премию «Золотая пластина» Американской академии достижений . [9]
В 2000 году он был включен в Зал славы Alpha Chi Sigma. [10]
Он умер 19 декабря 2004 года в больнице в Лафайете, штат Индиана, после сердечного приступа . [11] Его жена умерла 29 мая 2005 года в возрасте 89 лет.
Будучи докторантом Чикагского университета , Герберт Браун изучал реакции диборана , B 2 H 6 . Лаборатория Германа Ирвинга Шлезингера в Чикагском университете была одной из двух лабораторий, которые готовили диборан. Это было редкое соединение, которое готовилось только в небольших количествах. Шлезингер исследовал реакции диборана, чтобы понять, почему простейшим соединением водорода и бора является B 2 H 6 , а не BH 3 . [12]
Когда Браун начал свое собственное исследование, он наблюдал реакции диборана с альдегидами , кетонами , эфирами и хлоридами кислот . Он обнаружил, что диборан реагирует с альдегидами и кетонами с образованием диалкоксиборанов, которые гидролизуются водой с образованием спиртов . До этого момента у химиков-органиков не было приемлемого метода восстановления карбонилов в мягких условиях. Тем не менее, докторская диссертация Брауна, опубликованная в 1939 году, не вызвала особого интереса. Диборан был слишком редок, чтобы быть полезным в качестве синтетического реагента. [12]
В 1939 году Браун стал научным сотрудником в лаборатории Шлезингера. В 1940 году они начали исследовать летучие низкомолекулярные соединения урана для Национального комитета по оборонным исследованиям . Браун и Шлезингер успешно синтезировали летучий борогидрид урана(IV), который имел молекулярную массу 298. Лабораторию попросили предоставить большое количество продукта для испытаний, но диборан был в дефиците. Они обнаружили, что его можно получить путем реакции гидрида лития с трифторидом бора в этиловом эфире , что позволило им производить химикат в больших количествах. Этот успех был встречен несколькими новыми проблемами. Гидрид лития также был в дефиците, поэтому Брауну и Шлезингеру нужно было найти процедуру, которая позволила бы им использовать вместо него гидрид натрия . Они обнаружили, что гидрид натрия и метилборат реагируют с образованием триметоксиборогидрида натрия, который был жизнеспособным в качестве замены гидриду лития. [12]
Вскоре им сообщили, что больше нет необходимости в борогидриде урана, но оказалось, что борогидрид натрия может быть полезен для получения водорода . Они начали искать более дешевый синтез и обнаружили, что добавление метилбората к гидриду натрия при 250° дает борогидрид натрия и метоксид натрия. Когда ацетон был использован в попытке разделить два продукта, было обнаружено, что борогидрид натрия восстанавливает ацетон. [12]
Боргидрид натрия является мягким восстановителем , который хорошо работает при восстановлении альдегидов, кетонов и хлоридов кислот. Алюмогидрид лития является гораздо более мощным восстановителем, который может восстанавливать практически любую функциональную группу . Когда Браун перешел в Университет Пердью в 1947 году, он работал над поиском более сильных борогидридов и более мягких гидридов алюминия , которые обеспечивали бы спектр восстановителей. Группа исследователей в Пердью обнаружила, что изменение иона металла борогидрида на литий , магний или алюминий увеличивает восстановительную способность. Они также обнаружили, что введение алкоксизаместителей в гидрид алюминия снижает восстановительную способность. Они успешно разработали полный спектр восстановителей. [12]
Исследуя эти восстановители, коллега Брауна, доктор BC Subba Rao, обнаружил необычную реакцию между борогидридом натрия и этилолеатом . Боргидрид добавил водород и бор к двойной связи углерод-углерод в этилолеате. Органоборановый продукт затем мог быть окислен с образованием спирта. [12] Эта двухступенчатая реакция теперь называется гидроборированием-окислением и является реакцией, которая превращает алкены в антимарковниковские спирты. Правило Марковникова гласит, что при добавлении водорода и галогенидной или гидроксильной группы к двойной связи углерод-углерод водород добавляется к менее замещенному углероду связи, а гидроксильная или галогенидная группа добавляется к более замещенному углероду связи. При гидроборировании-окислении происходит противоположное присоединение. [13]
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )