петък, септември 02, 2022

НОБЕЛОВИ ЛАУРЕАТИ / 1981 г. / ХИМИЯ / КЕНИЧИ ФУКУИ

Кеничи Фукуи (福井謙一)

4 октомври 1918 г. – 9 януари 1998 г.

Нобелова награда за химия (заедно с Роалд Хофман)

(За разработването на теорията за протичането на химичните реакции.).

Японският химик Кеничи Фукуи е роден в град Нара на остров Хоншу и е най-големият от тримата синове на Хие и Рьокичи Фукуи, търговец и директор на завод. Като ученик в горните класове Фукуи проявява слаб интерес към химията, но баща му го уговаря да постъпи във факултета по химически технологии на Киотския императорски университет (днес Киотски университет). „Това беше решаващ момент при избора ми на професия“ – спомня си по-късно Фукуи. Той завършва университета през 1941 г. и през следващите три години работи в областта на химията на синтетичното гориво във военна лаборатория. През 1948 г. получава докторска степен в Киотския университет, където в продължение на три години заема длъжността асистент-професор. През 1951 г. става професор по физическа химия и оттогава работи постоянно в Киотския университет.

Първите изследвания на Фукуи са разнопланови; те включват такива области като моделирането на реакциите, органичния синтез в присъствието на неорганични соли, а също така кинетиката и катализата на полимеризацията. По време на работата си той проявява интерес към явленията, протичащи на подмолекулярно равнище в промишлените химически процеси, и към тяхното математическо описание.

Молекулите са група от атоми, съединени с електрони. По време на химическите реакции между две или повече молекули съществуващите електронни връзки се разпадат и се образуват нови, което води до създаването на ново вещество. Често новите вещества проявяват съвсем други свойства в сравнение с изходните материали. Електроните се движат постоянно около атомните ядра по траектории, наречени орбити. Най-добре изучени реакции са реакциите, при които едновременно се разкъсва или се образува само една връзка. Но при много така наречени съгласувани реакции се образуват или се разпадат няколко връзки. Всяка молекула има няколко електрона, при което орбиталата на всеки е съставляваща за цялата молекула. Както е описано от Нилс Бор, всяка орбитала има характерно енергетично равнище.

Фукуи, повлиян от теорията за донорно-акцепторните комплекси на Робърт С. Мъликен, открива в началото на 50-те години, че само малък брой молекулярни орбитали, които той нарича гранични орбитали, имат значение за протичането на реакциите. Под химическа реакция той разбира взаимодействието между фиксирана молекулярна орбитала с най-голяма енергия на едно съединение и фиксирана молекулярна орбитала с най-малка орбитала на друго съединение. Една молекула предоставя най-слабо свързаните си електрони на друга молекула, която ги приема на това място, където те се свързват стабилно, създавайки нова орбитала с промеждутъчно електронно равнище.

В резултат от десетилетни усилия Фукуи определя, че геометричното разположение (или симетрията) на граничните орбитали играе важна роля при химическите реакции. В същото време Роалд Хофман и Р. Б. Удуърд, работейки независимо от Фукуи, описват редица закономерности, позволяващи да се предсказва възможността за протичане на реакции между органичните молекули. Тъй като Фукуи представя своите теории с използване на сложни математически термини в японски списания, те не предизвикват особено внимание. Едва публикацията на Удуърд и Хофман (1965 г.), описваща закономерностите, които се основават на концепцията за орбиталната симетрия, позволява да се види значимостта на идеите на Фукуи.

По-нататък Фукуи развива концепцията за граничните орбитали с прилагането ѝ към три или повече реагиращи молекули.

Американските колеги на Фукуи го характеризират като скромен и приятен човек. Любимите му начини да си почива са разходките в околностите на Киото, риболова и играта на голф. Той и Томое Хори, за която се жени през 1947 г., имат син и дъщеря.

През 1970 г. Фукуи е избран на длъжността старши чуждестранен учен специалист към Американския национален научен фонд, а от 1980 г. е президент на Института за приложно изкуство и текстилни влакна, филиал на Киотския университет. Член е на международната Академия за квантово-молекулярни изследвания. През 1978-19179 г. е вицепрезидент на Японското химическо дружество, а през 1983 и 1984 г. – президент. Освен това през 1973 г. участва в американско-японска научноизследователска обменна програма. Член е на Европейската академия на изкуствата, естествените и хуманитарните науки и на Американската академия на науките и изкуствата.

Превод от руски: Павел Б. Николов


Няма коментари:

Публикуване на коментар

Анонимни потребители не могат да коментират. Простащини от всякакъв род ги режа като зрели круши! На коментари отговарям рядко поради липса на време за влизане във виртуален разговор, а не от неучтивост. Благодаря за разбирането.