stringtranslate.com

Рид Макнил Изатт

Рид Макнил Изатт (10 октября 1926 г. — 29 октября 2023 г.) — американский химик, почётный профессор химии имени Чарльза Э. Мо в Университете имени Бригама Янга в Прово, штат Юта . Областью его исследований была макроциклическая химия и технологии разделения металлов. [1] [2] [3]

Биография

Рид Макнил Изатт родился в Логане, штат Юта , 10 октября 1926 года. Первые десять лет своей жизни он провел на ранчо в долине Самптер , штат Орегон , где посещал школу в двухкомнатном здании. У него появился интерес к геологии и астрономии . Затем его семья вернулась в Логан, штат Юта, и он окончил среднюю школу Логана в 1944 году. 6 июня 1944 года Изатт поступил в Сельскохозяйственный колледж штата Юта (ныне Университет штата Юта ).

В 1945 и 1946 годах Изатт служил в армии США , а с 1947 по 1949 год он был миссионером в Соединенном Королевстве для Церкви Иисуса Христа Святых последних дней . Во время службы в Форт-Дугласе Изатт учился в Университете Юты и в 1951 году получил степень бакалавра наук по химии . Изатт прошел аспирантуру по химии в Университете штата Пенсильвания . Его наставником был В. Конард Фернелиус, а в 1954 году он получил докторскую степень.

Изатт умер в Солт-Лейк-Сити, штат Юта , 29 октября 2023 года в возрасте 97 лет. [4]

Карьера

Изатт работал в Институте промышленных исследований Меллона (теперь часть Университета Карнеги-Меллона ) в течение двух лет, прежде чем занять должность преподавателя на кафедре химии в Университете Бригама Янга (BYU). Он вышел на пенсию из BYU в 1993 году в качестве профессора химии имени Чарльза Э. Мо. Изатт и Джеймс Дж. Кристенсен, инженер-химик, основали термохимический институт в BYU для продвижения и содействия междисциплинарным исследованиям.

Рейтинг ISI

Номер Рида М. Изатта в рейтинге ISI — 68. [5]

Научная работа

Изатт и его коллеги, Джеймс Дж. Кристенсен и Джон Л. Оскарсон, сконструировали и использовали ряд новых высокоточных калориметров для изучения ряда химических систем хозяина и гостя, представляющих как академический, так и коммерческий интерес. [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] Термодинамические результаты Изатта были использованы при разработке макроциклической и супрамолекулярной химии, [13] [14] молекулярного распознавания , [15] [16] теплоты смешивания, [17] [18] химии нуклеиновых кислот , [19] [20] химии цианидов металлов , [21] [22] химического разделения, [23] образования микровидов аминокислот [24] [25] и химии высокотемпературной коррозии. [26] [27] [28]

Макроциклическая химия

Изатт и Кристенсен провели первое обширное термодинамическое исследование с использованием титрационной калориметрии высокоселективных свойств комплексообразования металлов при взаимодействии металл-циклический полиэфир. [29] [30] За этой работой последовало исследование, коррелирующее селективность ионов металлов со структурой макроцикла в различных растворителях с использованием ряда ионов металлов и катионов органических аминов .

Используя хиральные макроциклы и хиральные соли алкиламмония , Изатт и его коллеги первыми установили хиральное распознавание хозяина-гостя в данной системе с помощью более чем одного экспериментального метода (температурно-зависимая 1 H ЯМР-спектроскопия в CD 2 Cl 2 , титрационная калориметрия в метаноле и селективная кристаллизация) и сообщили значения K, ΔH и ΔS для взаимодействий, таким образом количественно оценив реакции. [31] [32] Последующие результаты рентгеновской кристаллографии предоставили структурную основу для распознавания. [33]

Использование флуорофоров , присоединенных к макроциклам, обеспечивает преимущества по сравнению с другими методами селективного и чувствительного обнаружения ионов металлов. Изатт продемонстрировал, что некоторые производные 8-гидроксихинолина, присоединенные к диазамакроциклам, вызывают сильную флуоресцентную реакцию при комплексировании с выбранными ионами металлов с закрытой оболочкой . [34] То есть, Hg 2+ , [[Cd 2+ ]], [[Zn 2+ ]] и [[Mg 2+ ]]. Новизна этой работы заключается в высокой флуоресцентной селективности, которой обладают эти лиганды для указанных ионов металлов в присутствии конкурирующих ионов металлов. Работа представляет возможность создания новых поддерживаемых сенсорных систем, способных обнаруживать металлы. В принципе, пределы обнаружения могут быть значительно ниже частей на триллион (нг/мл). Такой уровень обнаружения в сочетании с высокой селективностью к ионам металлов, обеспечиваемой макроциклическим лигандом, может сделать эти системы ценными для обнаружения ионов целевых металлов в химии окружающей среды и в качестве средства непрерывного мониторинга концентраций ионов целевых металлов в промышленных потоках. [ необходима ссылка ]

Химия разделения

Изатт и его коллеги были первыми, кто прикрепил макроциклы к твердой матрице и провел высокоселективное разделение металлов. [35] [36] Это достижение привело к созданию компании IBC Advanced Technologies, Inc. (IBC), которая коммерциализировала открытие. [37]

Награды

Изатт был членом Американской ассоциации содействия развитию науки (1982). Он был ежегодным преподавателем BYU в 1970 году. Изатт получил премию Юты (1971) (секция Солт-Лейк-Сити, Американское химическое общество); премию Хаффмана (1983) (конференция по калориметрии); премию Американского химического общества за разделение в области науки и технологий (1996); медаль губернатора штата Юта за науку и технологии (1990); и первую ежегодную премию за достижения выпускников (2001) (факультет химии и биохимии Университета штата Юта).

Наследие

Коммерциализация результатов исследований

В 1960-х годах Изатт и Кристенсен разработали высокоточные титрационные калориметры, способные одновременно измерять константы равновесия и теплоты химических реакций быстро и точно. [38] Эти калориметры продавались по всему миру через TRONAC, компанию по производству химических приборов, расположенную в Прово, штат Юта . Эта линейка калориметров была позже приобретена TA Instruments. [ необходима цитата ]

В 1988 году в Прово, штат Юта, Изаттом, Брэдшоу и Кристенсеном была основана компания IBC Advanced Technologies, Incorporated (IBC). IBC коммерциализировала работу по химическому разделению, используя экологически безопасный процесс, основанный на технологии молекулярного распознавания (MRT). [39] [40] Процесс MRT обеспечивает быстрое и высокоселективное разделение металлов из растворов даже в присутствии сложных матриц, состоящих из высоких концентраций конкурирующих металлов и высоких концентраций кислот или оснований. [41] Эта технология важна для очистки драгоценных, редких и неблагородных металлов в процессе очистки, а также для извлечения этих металлов из отработанных продуктов, таких как катализаторы и электроника . [40] [42] [43] [44] [45] Продукция MRT компании IBC эффективна при рекультивации радиоактивных отходов , селективно разделяя и концентрируя радионуклиды, такие как Cs, Sr, Tc и Ra. [46] [47] [48] [49] Кроме того, продукция MRT компании IBC используется для аналитической подготовки проб и определения металлов, включая токсичные металлы и радионуклиды. [48] [49] [50] [51] [52] [53]

Международные симпозиумы по макроциклической химии

В 1977 году Изатт и Кристенсен организовали первый симпозиум по макроциклическим соединениям в Прово, штат Юта. В 1985 году этот и связанные с ним симпозиумы были включены в Международный симпозиум по макроциклической химии (ISMC) . [54] В 2006 году ISMC был расширен за счет включения супрамолекулярной химии , а название было изменено на Международный симпозиум по макроциклической и супрамолекулярной химии (ISMSC).

Международная премия Изатта-Кристенсена

Начиная с 1991 года Международная премия Изатта-Кристенсена ежегодно вручается на заседаниях ISMC (до 2005 года) и ISMSC (с 2006 года). Премия присуждается за выдающиеся достижения в области макроциклической и супрамолекулярной химии и считается высшей международной наградой в этих областях. Среди ее лауреатов:

Награжден премиями Рида М. Изатта и Джеймса Дж. Кристенсена

В 2007 году Изатт создал фонд в Университете имени Бригама Янга для поощрения выдающихся достижений факультета в исследованиях на кафедре химии и биохимии и на кафедре химической инженерии, а также для предоставления средств для приглашения выдающегося ученого или инженера из мирового сообщества для представления двух лекций на объединенных кафедрах химии и биохимии и химической инженерии, одна более универсальная по своей природе для широкой публики, а вторая более техническая по своей природе для преподавателей и студентов. Получателями премии Рида М. Изатта за выдающиеся достижения в исследованиях в области химии являются:

В число лекторов Рида М. Изатта и Джеймса Дж. Кристенсена входят:

Ссылки

  1. ^ "Рид М. Изатт".
  2. ^ Исследователи из университетов Юты входят в число наиболее цитируемых. Deseret News. 28 ноября 2010 г.
  3. ^ http://www.rsc.org/images/H-index%20ranking%20of%20living%20chemists%28December%202011%29_tcm18-211414.pdf. Мир химии 12 декабря 2011 г.
  4. ^ "Доктор Рид Макнил Изатт, американский химик, умер в возрасте 97 лет". PR Newswire. 1 ноября 2023 г. Получено 1 ноября 2023 г.
  5. ^ http://www.highlycited.com/ Highlycited.com
  6. ^ Хейл, Дж. и др. Калориметрическое исследование теплоты ионизации воды при 25 градусах Цельсия. J. Phys. Chem. 1963. Том 67, стр. 2605-2608.
  7. ^ Кристенсен, Дж. и др. Новый прецизионный термометрический титрационный калориметр. Rev. Sci. Instrum. 1976 Vol 47 pp 730-734.
  8. ^ Кристенсен, Дж. и др. Изотермический изобарический проточный калориметр высокого давления. Преподобный науч. Инструмент. 1981, том 52, стр. 1226–1231.
  9. ^ Кристенсен, Дж. и др. Изотермический, изобарический, высокотемпературный, высоконапорный, проточный калориметр. Rev. Sci. Instrum. 1981 т. 52 стр. 1226-1231.
  10. ^ Фуангсвасди, С. и др. Новый проточный калориметр, использующий эвтектическую расплавленную соль в качестве среды контроля температуры. Термохимия. Acta 2001 т. 373 стр. 13-22.
  11. ^ Изатт, Р. и др. Термодинамические и кинетические данные для взаимодействия катиона с макроциклом. Chem. Rev. vol 85 pp271-339.
  12. ^ Sipowska, J. et al. Избыточные энтальпии для бутана и метанола при температурах (298,15 и 348,15) К и давлениях (5 и 15) МПа. J. Chem. Thermodyn. 1992 vol 24 pp1087-1093.
  13. ^ Изатт, Р. и др. Термодинамические и кинетические данные для взаимодействия катиона с макроциклом. Chem. Rev. 1985 т. 85 стр. 271-339.
  14. ^ Изатт, Р. и др. Термодинамические и кинетические данные для взаимодействия макроциклов с катионами, анионами и нейтральными молекулами. Chem. Rev. 1995 т. 95 стр. 2529-2586.
  15. ^ Чжан, С. и др. Энантиомерное распознавание аминных соединений хиральными макроциклическими рецепторами. Chem. Rev. 1997 т. 97 стр. 3313-3361.
  16. ^ Изатт, Н. и др. Вклад профессора Рида М. Изатта в технологию молекулярного распознавания: от лабораторного до коммерческого применения. Ind. Eng. Chem. Res. 2000 vol 39 pp3405-3411.
  17. ^ Кристенсен, Дж. и др. Тепловые эффекты смешивания: сборник. Wiley, Нью-Йорк, 1982, стр. 1616.
  18. ^ Кристенсен, Дж. и др. Теплоты смешения в критической области. Fluid Phase Equilib. 1987 т. 38 стр. 163-193.
  19. ^ Изатт, Р. и др. Сайты и термодинамические величины, связанные с взаимодействием протонов и ионов металлов с рибонуклеиновой кислотой, дезоксирибонуклеиновой кислотой и их составными основаниями, нуклеозидами и нуклеотидами. Chem. Rev. 1971 vol 71 pp439-481.
  20. ^ Оскарсон, Дж. и др. Термодинамика протонирования АМФ, АДФ и АТФ от 50 до 125 градусов Цельсия. J. Solution Chem. 1995 т. 24 стр. 171-200.
  21. ^ Изатт, Р. и др. Термодинамика координации цианидов металлов. Часть VII. Значения Log K, ΔH o и ΔS o для взаимодействия CN − с Pd 2+ . Значения ΔHo для взаимодействия Cl − и Br − с Pd 2+ . J. Chem Soc. (A) 1967 pp1304-1308.
  22. ^ Изатт, Р. и др. Калориметрическое исследование образования берлинской лазури и лазури Тернбулла. Неорганическая химия. 1970 т. 9 стр. 2019-2021.
  23. ^ Изатт, Р. М. Обзор селективного разделения ионов в Университете Бригама Янга с использованием процедур жидкой мембраны и твердофазной экстракции. J. Incl. Phenom. Mol. Recogniz. Chem. 1997 т. 29 стр. 197-220.
  24. ^ Кристенсен, Дж. и др. Термодинамика диссоциации протонов в разбавленных водных растворах. IX. Значения pK, ΔH o и ΔS o для ионизации протонов из о-, м- и п-аминобензойных кислот и их метиловых эфиров при 25 °C. J. Phys. Chem. 1967 т. 71 стр. 3001-3006.
  25. ^ Чжан, С. и др. Термодинамика макроскопической и микроскопической ионизации протонов из протонированной 4-аминобензойной кислоты в водном растворе от 298,15 до 393,15 K. J. Phys. Chem. B 2000 т. 104 стр. 8598-8605.
  26. ^ Чен, X. и др. Термодинамические данные по взаимодействию лигандов с протонами и ионами металлов в водных растворах при высоких температурах. Chem. Rev. 1994 vol 94 pp467-517.
  27. ^ Оскарсон, Дж. и др. Модель, включающая диссоциацию ионов, концентрацию растворенного вещества и эффекты плотности раствора для описания термодинамики водных растворов хлорида натрия в критической области воды. Ind. Eng. Chem. Res. 2004 vol 43 pp7635-7646.
  28. ^ Лю, Б. и др. Улучшенная термодинамическая модель для водных растворов NaCl от 350 до 400 °C. Ind. Eng. Chem. Res. 2006 т. 45 стр. 2929-2929.
  29. ^ Изатт, Р. и др. Связывание ионов щелочных металлов циклическими полиэфирами: значение в процессах ионного транспорта. Science 1969 vol 164 pp443-444.
  30. ^ Изатт, Р. и др. Калориметрическое исследование взаимодействия в водном растворе нескольких одно- и двухвалентных ионов металлов с циклическим полиэфиром дициклогексил-18-краун-6 при 10, 25 и 40 °C. J. Am. Chem. Soc. 1971 т. 93, стр. 1619-1623.
  31. ^ Брэдшоу, Дж. и др. Хиральное распознавание S,S и R,R энантиомерами диметилдиоксопиридино-18-краун-6, измеренное с помощью температурно-зависимой 1 H ЯМР-спектроскопии в CD2Cl2 , титрационной калориметрии в CH3OH при 25 °C и селективной кристаллизации. J. Org. Chem. 1982 т. 47 стр. 3362-3364 .
  32. ^ Дэвидсон, Р. и др. Энантиомерное распознавание органических аммониевых солей хиральными краун-эфирами на основе структуры пиридино-18-краун-6. J. Org. Chem. 1984 т. 49 стр. 353-357.
  33. ^ Дэвидсон, Р. и др. Структуры комплексов (4S,14S)-4,14-диметил-3,6,9,12,15-пентаокса-21-азабицикло[15.3.1]генейкоза-1(21)17,19-триен-2,16-диона с перхлоратом R- и S-α-(1-нафтил)этиламмония. ] Isr. J. Chem. 1985 т. 25 стр. 33-38.
  34. ^ Проди, Л. и др. Характеристика 5-хлоро-8-метоксихинолина, присоединенного к диаза 18-краун-6, как хемосенсора для кадмия. Tetrahedron Lett. 2001 т. 42 стр. 2941-2944.
  35. ^ Изатт, Р. и др. Удаление и разделение ионов металлов из водных растворов с использованием макроциклической системы, связанной с силикагелем. Anal. Chem. 1988 vol 60 pp1825-1826.
  36. ^ Брэдшоу, Дж. и др. Приготовление макроциклов, связанных с силикагелем, и их свойства связывания катионов. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1988 стр. 812-814
  37. ^ http://www.ibcmrt.com IBCMRT.com
  38. ^ Кристенсен, Дж. и др. Энтропийное титрование. Калориметрический метод определения ΔG, ΔH и ΔS из одного термометрического титрования. J. Phys. Chem. 1966 Vol 70 pp2003-2010.
  39. ^ IBCMRT IBCMRT.com
  40. ^ ab Izatt, N. et al Вклад профессора Рида М. Изатта в технологию молекулярного распознавания: от лабораторного до коммерческого применения. Ind. Eng. Chem. Res. 2000 Vol 39 pp3405-3411
  41. ^ Изатт, С. и др. Состояние разделения и извлечения металлов в горнодобывающей промышленности. JOM 2012 Vol 64 pp1279-1284.
  42. ^ Изатт, С. и др. Состояние разделения и извлечения металлов в горнодобывающей промышленности. JOM 2012 т. 64 стр. 1279-1284.
  43. ^ Хасегава, Х. и др. Селективное извлечение индия из отработанного раствора травления в процессе изготовления плоских дисплеев. Microchem. J. 2013 Vol 110 pp133-139.
  44. ^ Ван Девентер, Дж., Избранные применения ионного обмена в гидрометаллургической промышленности. Solv. Extract. Ion Exch. 2011 Vol 29 pp695-718.
  45. ^ Изатт, Р. и др. Проблемы достижения устойчивости металлов в нашем высокотехнологичном обществе. Chem. Soc. Rev. 2014 DOI: 10.1039/C3CS60440C
  46. ^ Фудзикава М. и др. Эффективная система удаления радиоактивного цезия из летучей золы сжигания ТБО. Представлено на 29-м Японском обществе энергетики и ресурсов, 29–30 января 2013 г., Токио, Япония.
  47. ^ Дуланска, С. Предварительное концентрирование и определение 90Sr в радиоактивных отходах с использованием методов твердофазной экстракции. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2011 Vol 288 pp705-708.
  48. ^ ab Goken, G. et al Разделение ионов металлов с использованием материалов superLig или anaLig, заключенных в картриджи и диски empore. 1999.
  49. ^ ab Bond A. et al Разделение и предварительная концентрация ионов металлов; прогресс и возможности. Серия симпозиумов ACS 716, Американское химическое общество, Вашингтон, округ Колумбия, Глава 17, стр. 251-259.
  50. ^ Изатт, Р. и др. Твердофазная экстракция ионов, представляющих аналитический интерес, с использованием технологии молекулярного распознавания. Am. Lab. 1994 Vol 26(18) pp28c-28m.
  51. ^ Паучова, В. и др. Сравнение методов экстракционной хроматографии на смоле TEVA и MRT AnaLig TC-02 для определения 99Tc. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2012 Vol 293 pp309-312.
  52. ^ Рахман, И. и др. Определение свинца в растворе методом твердофазной экстракции, элюирования и спектрофотометрического обнаружения с использованием 4-(2-пиридилазо)-резорцина. Cent. Eur. J. Chem. 2013 Vol 11 pp672-678.
  53. ^ Рахман, И. и др. Селективное разделение трех- и пятивалентного мышьяка в водной матрице с помощью системы твердофазной экстракции с иммобилизованным макроциклом. Загрязнение воды, воздуха и почвы. 2013 г., том 224, стр. 1–11.
  54. ^ Изатт, Р. и др. Вклад Международного симпозиума по макроциклической химии в развитие макроциклической химии. в Macrocyclic Chemistry: Current and Future Perspectives. Gloe, K., (ред.) Springer, Дордрехт, Нидерланды, 2005, Глава 1, стр. 1-14.

Внешние ссылки