Руланд Дж. М. Нольте (16 декабря 1944 г. – 15 февраля 2024 г.) был голландским химиком, известным своими работами в области органической химии , биохимии , химии полимеров и супрамолекулярной химии . Он был почетным профессором Королевской нидерландской академии искусств и наук [1] [2] и почетным профессором органической химии в Университете Радбауда в Неймегене , Нидерланды. До своей смерти он занимал специальную кафедру, т. е. профессор молекулярной нанотехнологии , в Университете Радбауда. Нольте считался одним из пионеров области супрамолекулярной химии, которая охватывает проектирование и синтез новых химических структур из низкомолекулярных соединений и биополимеров с использованием нековалентных взаимодействий . Он опубликовал множество исследований по супрамолекулярной сборке и биомиметическим катализаторам, которые находят применение в области наноматериалов и медицины . [3] [4] [5]
Нольте посещал гимназию Ruimzicht в Дутинхеме , которую окончил в 1963 году. После этого он изучал химию в Утрехтском университете , где получил степень магистра в 1969 году. [6] Он продолжил обучение в том же университете, получив докторскую степень по физической органической химии по синтезу и свойствам нового типа полимера в 1973 году (руководитель Виндельт Дрент). [7] После постдокторской стадии у лауреата Нобелевской премии Дональда Дж. Крэма в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе он присоединился к факультету естественных наук Утрехтского университета в качестве доцента. [6] [8]
Нольте начал свою карьеру в качестве доцента в Университете Утрехта и был повышен до должности доцента в 1979 году. [6] В 1987 году он перешел в Университет Радбауд в Неймегене в качестве штатного профессора органической химии . [6] Нольте был назначен адъюнкт-профессором супрамолекулярной химии в Технологическом университете Эйндховена в 1994 году. [6] В 2002 году он стал первым директором нового Института молекул и материалов в Университете Радбауд в Неймегене, где он оставался до своей отставки в 2010 году. [6] В честь его вклада в науку в 2003 году ему была присуждена специальная профессорская должность Королевской академии искусств и наук Нидерландов. [1] [2] Нольте вышел на пенсию в 2010 году, после чего получил специальную университетскую профессорскую должность в области молекулярной нанотехнологии в Университете Радбауд. [9]
Исследования Нолти были сосредоточены на супрамолекулярных системах с особыми свойствами и функциями. Они разрабатываются на основе принципов органической химии и химии полимеров , обычно путем первого синтеза молекулярных строительных блоков различных форм и свойств, которые затем самоорганизуются на втором этапе для формирования функциональных наноструктур . [2] [10] Самоорганизация происходит путем комбинации слабых (супрамолекулярных) взаимодействий, таких как водородные связи , пи-пи-стекинговые взаимодействия, ван-дер-ваальсовы взаимодействия и координационные связи . [5] Разработанные структуры находят применение в областях материаловедения и катализа . Природа часто использовалась в качестве источника вдохновения.
В самом начале своей карьеры Нольте открыл первый пример полимера со стабильной спиральной структурой, названного атропоизомерным полимером, т. е. полимером, который не может вращаться вокруг атомов углерода своей основной цепи . [11] Он разделил левосторонние и правосторонние полимерные спирали и изучил механизм их образования, которое катализировалось ионами никеля и, как было обнаружено, происходило посредством нового механизма, т. е. реакции полимеризации , которая протекает по кругу вокруг металлического центра (механизм карусели). [11] Более поздние исследования атропоизомерных полимеров, полученных из изоцианопептидов, показали, что эти соединения образовывали суперспиральные структуры посредством супрамолекулярного процесса иерархической самосборки. [12] [13]
Другие производные полиизоцианида образовывали гидрогели при очень низких концентрациях, демонстрируя деформационную жесткость, т. е. они становятся прочнее при приложении силы, свойство, которое ранее было обнаружено только в природных материалах . [14] [15] [16]
Нолти был пионером в сборке дискообразных молекул, таких как порфирины и фталоцианины, в длинные супрамолекулярные полимеры . Некоторые из них образовали суперспиральные структуры с помощью процесса, в котором информация передается поэтапно от строительных блоков к полимерным цепям и затем к спиральной сборке полимеров. [17] [18] [19] Эти диски также можно было использовать для создания слоев для выравнивания жидкокристаллических молекул с помощью процесса самосборки и вспомогательной сборки. [20] [21]
Другие исследования Нолти включали химическую модификацию вирусов , для которой он придумал название химическая вирусология. [22] В этих вирусах он инкапсулировал ферменты , что позволило ему изучать их активность в ограниченной среде с помощью методов отдельных молекул. [23] Кроме того, он использовал вирусы в качестве строительных блоков для синтеза наноматериалов . [22] Совсем недавно он разработал синтетический катализатор, который может перемещаться по цепи ДНК и расщеплять ее. [24] [25] [26] Он также разработал молекулярные машины , которые могут кодировать цифровую информацию в отдельные полимерные цепи в форме хиральных химических групп . [2] [27] [28]
Нольте умер в Неймегене 15 февраля 2024 года в возрасте 79 лет. [29]
Нольте получил множество наград за лекции, [30] таких как лекторская должность Корнфорта в Сиднейском университете , [30] лекторская должность Эли-Бернштейна в Пенсильванском университете , [31] и приглашенная профессура Мерка-Карла Пфистера в Массачусетском технологическом институте . [32] Он выиграл несколько премий, включая первую профессуру Королевской академии наук (2003), [1] премию Изатта-Кристенсена (2006) за его исследования макроциклической и супрамолекулярной химии, [33] и премию Линстеда за достижения всей жизни за его новаторскую работу по супрамолекулярным фталоцианиновым системам. [34] В 2006 году он был избран членом Королевской нидерландской академии искусств и наук . [35] Он был членом Королевской бельгийской академии наук , [36] и Academia Europaea . [6] Кроме того, он был удостоен звания почетного члена Королевского химического общества Нидерландов . [37] В 2004 году он стал рыцарем ордена Голландского льва . [38] После выхода на пенсию он дважды получал престижный грант ERC Advanced Grant на изучение кодирования информации в полимерах с помощью супрамолекулярных каталитических машин. [39] [40] [41]