stringtranslate.com

Джон Уорнер (химик)

Джон Чарльз Уорнер (родился 25 октября 1962 года) — американский химик , педагог и предприниматель, наиболее известный как один из основателей области зеленой химии . Уорнер проработал в промышленности около десяти лет в качестве исследователя в Polaroid Corporation , прежде чем перейти в академическую сферу , где он занимал различные должности в Массачусетском университете в Бостоне и Лоуэлле . [1] Уорнер является соучредителем, президентом и главным техническим директором Института зеленой химии Уорнера-Бэбкока, а также соучредителем и президентом Beyond Benign. Он является обладателем медали Перкина 2014 года , широко признанной высшей наградой в американской промышленной химии. [2]

Образование

Уорнер родился в Куинси, штат Массачусетс , в семье Джона А. и Натали Уорнер, в большой семье, включавшей 47 двоюродных братьев и сестер в радиусе одной мили. [3] В детстве Уорнер впервые встретил своего давнего друга и коллегу Пола Анастаса в возрасте одиннадцати лет, с которым он позже стал соавтором определяющей работы в развивающейся области « Зеленая химия: теория и практика». [4]

Анастас и Уорнер оба учились в средней школе Куинси , где Уорнер был наиболее известен не как химик , а как музыкант. [5] Там он играл в духовом оркестре и джаз-бэнде и был избран классным музыкантом. [3] Никто из семьи Уорнера в то время не учился в университете, и большинство из них работали торговцами , но Уорнер в конечном итоге решил поступить в Массачусетский университет в Бостоне , куда также поступил Анастас, на музыкальный факультет. [3] Уорнер работал на стройке полный рабочий день, чтобы оплачивать свое обучение во время учебы в колледже. [5] Он играл в успешной группе под названием Elements до смерти барабанщика Джеймса «Опи» Нила, после чего Уорнер стал больше вовлекаться в свои тогдашние факультативные занятия по химии. [3] Он начал проводить исследования в лаборатории Жана-Пьера Ансельма, где также работал Анастас, и это в конечном итоге вдохновило его сменить специальность. [6] К двадцати годам он опубликовал пять статей, будучи студентом. [3] Уорнер окончил университет вместе с Анастасом, получив степень бакалавра по химии в 1984 году. [7]

После колледжа Уорнер поступил в аспирантуру Принстонского университета , где получил степень доктора химии после завершения докторской диссертации под названием «Синтез пиридо[2,3-d]пиримидинов (5-деазаптеридинов)» под руководством Эдварда К. Тейлора . [8] [7] Его группа помогла синтезировать пеметрексед (торговая марка Алимта), один из самых мощных противораковых препаратов для лечения солидных опухолей. [4]

Карьера

Сразу после окончания аспирантуры Уорнеру предложили работу в отделе исследований и разработок в Polaroid Corporation , где он проработал почти десять лет. [5] В это время Уорнер впервые задумал теорию под названием «Нековалентная дериватизация» , уникальный подход к химическому синтезу, который включает изменение свойств целевого материала путем использования его внутренних межмолекулярных сил . Также во время работы в Polaroid Уорнер воссоединился со своим другом детства и бакалавриата Полом Анастасом , тогда работавшим в Агентстве по охране окружающей среды , на встрече, которая вдохновила Уорнера на соавторство с Анастасом в его самой влиятельной работе « Зеленая химия: теория и практика» . [4]

В 1996 году Уорнер вернулся в академическую сферу, чтобы работать в Массачусетском университете в Бостоне , где он занимал должность штатного профессора, а также заведующего кафедрой химии с 2001 по 2003 год. [7] Там же он основал первую в мире программу докторантуры по зеленой химии. Эми Кэннон, на которой он позже женился, была первым выпускником программы и первым человеком, когда-либо получившим степень доктора философии в области зеленой химии. [1] Затем он перешел в Массачусетский университет в Лоуэлле , где основал и руководил Центром зеленой химии с 2004 по 2007 год. [4]

Уорнер покинул Лоуэлл в 2007 году, чтобы совместно с руководителем инвестиционной компании Джимом Бабкоком основать Институт зеленой химии Уорнера-Бабкока и, совместно со своей женой Эми Кэннон, некоммерческую организацию Beyond Benign, занимающуюся образованием в области зеленой химии. [1]

Приверженный идее просвещения общественности в области зеленой химии, Уорнер выступал в качестве основного и пленарного докладчика на многочисленных конференциях по зеленой химии и устойчивому развитию . Помимо наград за свою работу в этой области, он был выбран (вместе с Анастасом) в качестве "Top 40 Power Player" по версии ICIS в 2008 году [9] и в качестве "визионера" ​​Utne Reader в 2011 году [10].

Уорнер изобрел технологии для таких компаний, как Nike, Givaudan, Covestro, Lanxess и Entegris, а также входил в консультативные советы таких компаний, как Dow, Nike, Levis и Apple. В 2022 году он занял должность выдающегося научного сотрудника в DUDE CHEM, Берлин [11] и советника по инновациям в области зеленой химии в GL Chemtec, Онтарио. [12] В 2024 году Уорнер был назначен профессором практики в Рочестерском технологическом институте (RIT). [13]

Нековалентная дериватизация

Уорнер впервые сформулировал концепцию нековалентной дериватизации (NCD) на конференции в 1997 году [14] , но он применил эту концепцию на практике еще в 1988 году. [15] Первоначально он разработал этот метод как решение общей инженерной проблемы, заключающейся в том, что гидрохинон (HQ) , основной проявитель в мгновенной фотографии Polaroid , не легко растворяется в воде. HQ желателен в более современных приложениях из-за его эффективности в качестве восстановителя , и до Уорнера эта проблема обычно решалась традиционным химическим синтезом или модификацией целевого материала путем присоединения различных функциональных групп через ковалентные связи , также называемой «ковалентной дериватизацией». [16] Вдохновленный явлениями, которые он наблюдал в природе , Уорнер предложил NCD в качестве альтернативного средства модификации целевого материала не через ковалентные связи, а через внутренние межмолекулярные силы . [4]

В модельном примере гидрохинона Уорнер разработал новый процесс совместной кристаллизации между HQ и молекулой терефталамида, что дало комплекс продукта, который был гораздо более растворим в воде, чем HQ отдельно. [17] Применения этого процесса варьировались от проявки пленки до более недавней косметической дерматологии . В настоящее время NCD чаще всего используется как эффективное средство снижения воздействия процесса на окружающую среду за счет минимизации требуемых материалов и энергии и производимых отходов и успешно применяется в производстве фармацевтических препаратов , а также отдушек , агрохимикатов , пигментов и пищевых добавок . [18] Уорнер имеет патенты на основе NCD во многих из этих областей, в частности, на препараты для лечения расстройств нервной системы , добавки для повышения пригодности асфальта для вторичной переработки и процессы устранения депигментации волос. [5]

NCD также послужило стимулом для важной встречи между Уорнером и Агентством по охране окружающей среды (EPA) после того, как агентство отклонило производственную модель, предложенную Polaroid на основе этого метода. [4] Именно там Уорнер воссоединился со своим давним другом Полом Анастасом , и они вдвоем начали формулировать Двенадцать принципов зеленой химии . [4]

Уорнер настолько увлекся нековалентной дериватизацией, что на его номерном знаке в Массачусетсе красуются инициалы NCD. [3]

Зелёная химия: теория и практика

Основополагающая работа «Зеленая химия: теория и практика» была впервые задумана на встрече в Агентстве по охране окружающей среды (EPA) по нековалентной дериватизации (NCD). Когда новая производственная модель для мгновенной фотографии на основе NCD гидрохинона была отклонена EPA, Polaroid отправил Уорнера провести семинар по этому новому методу. [3] Именно там он встретился с руководителем отделения в Управлении по предотвращению загрязнения и токсичности, которым был не кто иной, как его друг детства и бакалавриата Пол Анастас . [3]

Введение к книге подчеркивает, что многие экологические кризисы двадцатого века, от тех, что описаны в влиятельной книге Рэйчел Карсон «Безмолвная весна» , до недавних событий в Таймс-Бич и Лав-Канале , возникли из-за плохой практики традиционной промышленной химии. [19] По мере роста экологического движения химическая промышленность изображалась как явный антагонист. Анастас и Уорнер утверждают, что в прошлом роль химика в окружающей среде ограничивалась мониторингом участка и восстановлением после аварии , но в настоящем, когда постоянно вводится так много новых химикатов, теперь крайне важно, чтобы химики гарантировали, что все созданное нетоксично , еще до того, как оно будет синтезировано. [19]

Один из наиболее влиятельных разделов книги описывает Двенадцать принципов зеленой химии , которые послужили основой для учебных программ по зеленой химии [20] и планом для практики химической промышленности [21] во всем мире. Оставшаяся часть книги подробно описывает, как разрабатывать экологически безопасные химикаты, от оценки исходных материалов до изучения конкретных токсикологических механизмов и предоставления примеров зеленых процессов. [19]

Термин «зеленая химия: теория и практика» не был изобретен в книге «Зеленая химия», которая была введена в обращение в начале 1990-х годов, но она была примечательна тем, что помогла определить мотивы и общую миссию в развивающейся области. [22] В течение нескольких лет после выхода книги количество опубликованных статей и патентов, включавших термин «зеленая химия», неуклонно росло. [4] По состоянию на 2015 год книга была переведена на пятнадцать различных языков. [4]

Недостающие элементы

Недавно Уорнер прочитал серию лекций в промышленных и академических кампусах по всей стране о важности и наследии зеленой химии под названием «Недостающие элементы» . [4] Уорнер выпустит книгу, основанную на этих презентациях, в 2018 году, первую после публикации « Зеленой химии: теория и практика» ровно двадцать лет назад. [ требуется обновление ]

Награды

За свою новаторскую работу Уорнер был удостоен нескольких наград, в том числе:

Ссылки

  1. ^ abc Hogue, Cheryl. "John Warner | 20 августа 2012 г., выпуск – том 90, выпуск 34 | Новости химической и инженерной промышленности". cen.acs.org . Получено 10 ноября 2017 г. .
  2. ^ "Выпускник химического факультета Принстонского университета Джон К. Уорнер получает медаль Перкина 2014 года | Химический факультет Принстонского университета". chemistry.princeton.edu . Получено 10 ноября 2017 г.
  3. ^ abcdefgh Green Builder Media (18 января 2017 г.), Green Chemistry, The Missing Element , получено 21 октября 2017 г.
  4. ^ abcdefghij Collaborative Aggregates LLC (16 декабря 2015 г.), Ежегодное собрание MPPP: Джон Уорнер, Green Chemistry: The Missing Elements , получено 21 октября 2017 г.
  5. ^ abcd Collaborative Aggregates LLC (8 декабря 2016 г.), д-р Джон Уорнер: Green Chemistry & Commercial Applications , получено 1 декабря 2017 г.
  6. ^ Уорнер, Джон К.; Анастас, Пол Т.; Ансельм, Жан-Пьер (1 апреля 1985 г.). «Реакция Виттига в органической лаборатории бакалавриата». Журнал химического образования . 62 (4): 346. Bibcode : 1985JChEd..62..346W. doi : 10.1021/ed062p346. ISSN  0021-9584.
  7. ^ abc "John Warner – Warner Babcock Institute". Warner Babcock Institute . Получено 21 октября 2017 г.
  8. ^ Уорнер, Джон Чарльз (1988). Синтез пиридо[2,3-d]пиримидинов (5-деазаптеридинов).
  9. ^ «Топ-40 ICIS 2008».
  10. ^ "Джон Уорнер: Зеленый химик — Провидцы — Utne Reader". 10 октября 2011 г.
  11. ^ "Команда". DUDE CHEM . Получено 31 января 2023 г. .
  12. ^ "GL CHEMTEC назначает доктора Джона Уорнера консультантом по инновациям в области зеленой химии". www.businesswire.com . 8 ноября 2022 г. . Получено 31 января 2023 г. .
  13. ^ Golisano Institute for Sustainability (24 сентября 2024 г.). «Джон Уорнер, соучредитель зеленой химии, назначен профессором практики». RIT . Архивировано из оригинала 25 сентября 2024 г. Получено 25 сентября 2024 г.
  14. ^ Гуаррера, DJ; Кингсли, E.; Тейлор, LD; Уорнер, Джон C. (1997). Труды 50-й ежегодной конференции IS&T .
  15. ^ Muehldorf, Alexander V.; Van Engen, Donna.; Warner, John C.; Hamilton, Andrew D. (1 сентября 1988 г.). «Ароматические-ароматические взаимодействия в молекулярном распознавании: семейство искусственных рецепторов для тимина, которые демонстрируют как ориентацию лицом к лицу, так и ориентацию ребром к лицу». Журнал Американского химического общества . 110 (19): 6561–6562. doi :10.1021/ja00227a045. ISSN  0002-7863.
  16. ^ Фоксман, Брюс М.; Гуаррера, Донна Дж.; Пай, Рамдас; Тасса, Карлос; Уорнер, Джон К. (1999). «Нековалентные производные гидрохинона: комплексы бис-(N,N-диалкил)бицикло[2.2.2]октан-1,4-дикарбоксамида». Crystal Engineering . 2 (1): 55–64. Bibcode :1999CrEng...2...55F. doi :10.1016/S1463-0184(99)00007-6.
  17. ^ Кэннон, Эми С.; Уорнер, Джон К. (1 июля 2002 г.). «Нековалентная дериватизация: применение зеленой химии в кристаллостроении». Рост кристаллов и дизайн . 2 (4): 255–257. doi :10.1021/cg0255218. ISSN  1528-7483.
  18. ↑ Эмили, Столер (1 мая 2015 г.). «Нековалентные производные».
  19. ^ abc Анастас, Пол Т.; Уорнер, Джон К. (1998). Зелёная химия: теория и практика . Oxford University Press.
  20. ^ "Green Chemistry Academic Programs – American Chemical Society". Американское химическое общество . Получено 10 декабря 2017 г.
  21. ^ "Промышленность и бизнес – Американское химическое общество". Американское химическое общество . Получено 10 декабря 2017 г. .
  22. ^ Linthorst, JA (1 апреля 2010 г.). «Обзор: происхождение и развитие зеленой химии». Foundations of Chemistry . 12 (1): 55–68. doi : 10.1007/s10698-009-9079-4 . ISSN  1386-4238.
  23. ^ «Джон Уорнер».
  24. ^ "Поиск награды NSF: награда № 0429931 – Индивидуальная номинация Джона К. Уорнера за выдающиеся достижения в научном наставничестве". www.nsf.gov . Получено 28 февраля 2017 г.
  25. ^ "Leadership Citation". Архивировано из оригинала 24 ноября 2014 г.
  26. ^ «Премии за заслуги в области охраны окружающей среды в Новой Англии». 6 октября 2015 г.
  27. ^ "Стипендиаты ACS 2011".
  28. ^ "SCI Perkin Medal". Институт истории науки . 31 мая 2016 г. Получено 24 марта 2018 г.
  29. ^ "AAAS и Фонд Лемельсона объявляют о классе послов изобретений 2016–2017". AAAS – Крупнейшее в мире научное общество . 1 июня 2016 г. Получено 28 февраля 2017 г.
  30. ^ Ванг, Линда. «Премия Мошера присуждается Джону Уорнеру | Новости химической и инженерной промышленности». cen.acs.org . Получено 28 февраля 2017 г.