НОБЕЛОВИ ЛАУРЕАТИ / 1979 г. / ХИМИЯ / ХЪРБЪРТ БРАУН

Хърбърт Браун (Herbert Brown)

22 май 1912 г. – 19 декември 2004 г.

Нобелова награда за химия (заедно с Георг Витинг)

(За разработката на нови методи за органичен синтез на сложни бор- и фосфорсъдържащи съединения.)

Американският химик органик Хърбърт Чарлз Браун, второ от четирите деца и единствен син в семейството на Пърл (Горинщайн) Боварик и Чарлз Боварик, е роден в Лондон, Англия. Майка му и баща му са украински евреи от Житомир, които емигрират в Лондон през 1908 г. и шест години по-късно заминават за Чикаго при родителите на бащата на Браун, които променят фамилното си име по английски маниер на Браун. Тази фамилия приемат и родителите на Хърбърт. Бъдещият учен завършва основно и средно училище в Чикаго. След като през 1926 г. баща му се разболява и умира, той комбинира учението с управлението на семейния железарски магазин. Като работи ту една, ту друга случайна работа, Браун успява да завърши през 1935 г. колежа „Райт Джуниър“ и получава частична стипендия да следва в Чикагския университет, където само след една година стана бакалавър по естествени науки.

По това време Чикагският университет е един от водещите американски центрове за изучаване на химия и сред наставниците на Браун са двама признати учени, Морис Караш и Джулиъс Стиглиц. След завършването на университета бъдещият учен иска да започне работа, но Стиглиц го убеждава да избере кариерата на химик изследовател и да следва аспирантура. В Чикагския университет Браун учи при известния химик Х. И. Шлезингер. През 1938 г. получава докторска степен.

Като не си намира работа в промишлената сфера, Браун, получавайки годишна стипендия (определена за изследвания след докторска степен), работи отначало с Караш, а след това става асистент-изследовател при Шлезингер. През 1943 г. се мести в Детройт и започва работа в университета (по късно: държавния университет) „Уейнс“ отначало като асистент-професор, а три години по-късно – като адюнкт-професор. През 1947 г. е назначен за професор по химия в университета „Пардю“ в Уест Лафайет (щат Индиана), където остава до края на научната си дейност. През 1959 г. получава званието заслужил професор, а през 1978 г. - почетен професор в оставка. Академичните си задължения ученият съчетава с работа като консултант в „Ексон корпорейшън“.

Браун има фундаментален принос за физикохимията на органичните съединения и за химията на органичния синтез, особено по отношение на определянето на химичния състав на производните на бораните и на практическото им приложение. През 1936 г. заедно с Шлезингер ученият изследва диборана – по това време извънредно рядко и скъпо вещество. В хода на подготовката на своята докторска дисертация Браун проучва реакциите на диборана с органичните карбонилни съединения (като алдехидите, кетоните и сложните етери, чиито молекули съдържат двойна въглеродкислородна връзка). Изследването е осъществено с използване на сложни високовакуумни технологии. В процеса на изследването Браун открива, че диборанът е добър възстановител (хидрогениратор): при хидролиза карбонилните групи се възстановяват безпрепятствено и пълно до алкохоли. Въпреки че методът на Браун отваря оипределени преимущества за химиците органици, прилагането му е до голяма степен ограничено заради високата му цена и сложните операции, които изисква работата с диборана.

В края на 1940 г. Браун и Шлезингер са поканени да участват в разработването на Манхатънския проект, който в крайна сметка довежда до създаването на атомната бомба. За получаването на изотопно чист уран за атомното оръжие е необходимо да се намерят подходящи летливи съединения на урана, за да бъдат използвани в процеса на газовата дифузия. Тъй като току-що синтезираните алуминиеви и берилиеви борхидриди са летливи, Шлезингел и Браун използват диборана за синтез на уранов борхидрид, който притежава това свойство. Но препъникамък се оказва това, че процесът за получаване на диборан е сложен и заема много време. И учените решават да търсят нови начини за получаване на борани. Търсенето им се увенчава с успех. Намерен е евтин и бърз път за синтезиране на диборан с използване на литиев или натриев хидрид, а по-късно е открит нов възстановител – натриев борхидрид. А междувременно използването на уранов хексафлуорид и газодифучният процес са разработени от други учени.

Въпреки че работата на Шлезингер и Браун не допринася много за проекта по създаването на атомната бомба, тя оказва огромно влияние върху органичната химия, като преобразува коренно начините за възстановяване – едни от двата най-главни химични процеси. Въстановителните реакции, осъществявани с диборана или натриевия борхидрид, отварят нови пътища за синтез на съединения, които са интересни от научна и техническа гледна точка. По-нататък, като провежда изследвания в университета „Уейнс“ и университета „Пардю“. Браун получава редица нови борхидриди и металхидриди, които осигуряват на химиците органици пълен комплект от възстановители, пригодни за най-широка употреба, като си имат предвид различните спецификации. Тази работа набелязва също така фундаментални направления за изследванията в областта на физичната органична химия. Така Браун допринася много за изучаването на взаимните връзки между молекулярната структура и реакционната способност, а също така за изследването на стеричните ефекти при реакциите на органичните съединения.

През 1955 г. Браун открива, че взаимодействието на диборана с двойните въглерод-въглеродни връзки води до образуването на органоборани в процеса, известен като хидробориране. Органобораните на свой ред участват в редица по-нататъшни реакции и по такъв начин отварят серия нови и по-съвършени пътища за синтез. Тази реакции днес често се използват за превръщане на олефините в алкохоли или наситени съединения. Към допълнителните преимущества на хидроборирането се отнася гладкостта на протичане и избирателността на реакциите, които често отварят възможност за получаването на високи по чистота продукти, а също така на съединения с рядък вътрешномолекулен строеж. Браун открива, че органобораните могат да служат и като междинни продукти за създаване на нови въглерод-въглеродни връзки при реакции, които той нарича шеговито „занитване и сшиване“ на „късчета“ от молекули. Работата на Браун и неговите колеги през последните тридесет години довежда до превръщането на органобораните в една от най-универсалните групи химични междинни вещества в арсенала на химиците органици, занимаващи се със синтез. Органобораните имат също така важно техническо приложение. Например при синтеза на феромони те се използват за намаляване на получаването на странични продукти.

През 1937 г. Браун се жени за Сара Бейлен, с която учи заедно в университета. Синът им Чарлз е също химик. Браун е действена личност, творчески активна. Той работи с голяма група млади учени и публикува редовно резултатите от своите научни изследвания.

Сред многобройните награди, с които е удостоен Браун, е медалът Никълс на Американското химично дружество (1959 г.), националният медал „За научни достижения“ на Националния научен фонд (1969 г.), медалът Чарлз Фредерик Чандлър на Колумбийския университет (1973 г.), медалът Елиът Кресън на института Франклин (1978 г.), медалът Кристофър Инголд на Британското химично дружество (1978 г.) и медалът Пристли на Американското химично дружество (1981 г.). Ученият е член на американската Национална академия на науките и на Американската академия на науките и изкуствата, почетен член е на Британското химично дружество и чуждестранен член на Индийската национална академия на науките.

Превод от руски: Павел Б. Николов