Уильям Нанн Липскомб (Липском) (; 9 декабря 1919, Кливленд, штат Огайо — 14 апреля 2011, Кембридж) — американский , лауреат Нобелевской премии. Основные исследования в области ядерного магнитного резонанса, теоретической химии, химии бора и биохимии.
Биография
Основные моменты Липскомб родился в Кливленде, штат Огайо. В 1920 году его семья переехала в Лексингтон, штат Кентукки"William Lipscomb – Autobiography" . Nobelprize.org. Retrieved 2012-02-01, где он прожил до тех пор, пока не получил степень бакалавра по химии в университете Кентукки в 1941 году. Он получал степень доктора философии по химии в Калифорнийском институте технологий до 1946 года.
С 1946 по 1959 год он преподавал в Университете Миннесоты. С 1959 по 1990 год он был профессором химии в Гарвардском университете, где с 1990 года был почетным профессором.
C 1944 по 1983 год Липскомб был женат на Мэри Адель СарджентLorraineGilmer02 (View posts) (2007-09-27). "obit fyi – Mary Adele Sargent Lipscomb, 1923 Ca. – 2007 NC – Sargent – Family History & Genealogy Message Board – Ancestry.com" . Boards.ancestry.com. Retrieved 2012-02-01.. У них было трое детей, один из которых прожил всего несколько часов. В 1983 году Уильям женился на Жан ЭвансMaugh II, Thomas H. (2011-04-16). "OBITUARY: William N. Lipscomb dies at 91; won Nobel Prize in chemistry – Los Angeles Times" . Articles.latimes.com. Retrieved 2012-02-01.. У них была одна приемная дочь.
Липскомб проживал в Кембридже, штат Массачусетс, до 2011 года, скончавшись от пневмонииKauffman, George B.; Jean-Pierre Adloff (19 July 2011). "William Nunn Lipscomb Jr. (1919–2011), Nobel Laureate and Borane Chemistry Pioneer: An Obituary–Tribute" (PDF). The Chemical Educator. 16: 195–201. Retrieved 16 August 2011..
Ранние годы В школьные годы Липскомб имел коллекции из нескольких насекомых, домашних животных, камней и минералов.
Имея огромный интерес к изучению астрономии Уильям много времени проводил в обсерватории университета Кентукки, где профессор Х. Х. Даунинг дал ему экземпляр «Астрономии Бейкера». Из этой книги и разговоров с Даунингом, который, впоследствии, был его другом на протяжении многих лет, Липскомб получает обширные знания в области физики.
В возрасте 12 лет Липскомб получил небольшой набор юного химика, расширив его различными аппаратами и химикатами, которые он заказал у производителя. Липскомб сделал свой собственный фейерверк, тем самым удивив наблюдавших совокупностью различных цветов, запахов и взрывов. Лишь однажды его мать озадачилась происходящим, когда он пытался изолировать большое количество мочевины от мочи.
Так же в своей автобиографии Липскомб отмечает, что именно благодаря своему научному руководителю Лайнусу Полинг он решил реализовать себя в области биохимических исследований Structures and Mechanisms: From Ashes to Enzymes (Acs Symposium Series) Gareth R. Eaton (Editor), Don C. Wiley (Editor), Oleg Jardetzky (Editor), .American Chemical Society, Washington, D.C., 2002 ("Process of Discovery (1977); An Autobiographical Sketch" by William Lipscomb, 14 pp. (Lipscombite: p. xvii), and Chapter 1: "The Landscape and the Horizon. An Introduction to the Science of William N. Lipscomb", by Gareth Eaton, 16 pp.) These chapters are online at pubs.acs.org. Click PDF symbols at right..
Образование Учитель химии средней школы Липскомба, Фредерик Джонс, дал Липскомбу свои книги в колледже по органической, аналитической и общей химии и попросил только лишь то, чтобы Липскомб сдал все экзамены. Во время лекций Липскомб сидел на последней парте и исследовал получение водорода из формиата натрия (или оксалата натрия) и гидроксида натрия"HighSchool – Publications – Lipscomb ". Wlipscomb.tripod.com. 1937-02-25. Retrieved 2012-02-01., описывая возможные побочные реакции.
Позднее Липскомб прошел курс физики средней школы и занял первое место в государственном конкурсе по этому предмету. Он также очень заинтересовался специальной теорией относительности.
В колледже в Университете Кентукки Липскомба проводил независимое исследование, читал «Элементы квантовой механики» Душмана, «Основы физики и атомной физики» Питтсбургского университета, «Природа химической связи» и «Структура молекул и кристаллов» Полинга. Профессор Роберт Х. Бейкер предположил Липскомбу исследовать получение производных спиртов из разбавленного водного раствора без предварительного разделения спирта и воды, что привело к первой публикации ЛипскомбаLipscomb, W. N.; Baker, R. H. (1942). "The Identification of Alcohols in Aqueous Solution ". J. Am. Chem. Soc. 64: 179–180. .
Для аспирантуры Липскомб выбрал Калифорнийский технологический институт, который предложил ему должность ассистента преподавателя в области физики за 20 долларов в месяц. При этом Северо-Западный университет предлагал ему 150 долларов в месяц. А Колумбийский университет отклонил письмо Липскомба о поступлении в аспирантуру.
Предполагалось, что в Калифорнийском технологическом институте Липскомб будет изучать квантовую механику с профессором В. В. Хьюстоном в физическом отделе, но после первого семестра Уильям перешел на химический факультет под руководство профессора Лайнуса Полинга. Во времена Второй мировой войны работа Липскомба в аспирантуре разделилась на две части. Он занимался анализированием размеров частиц дыма, но в основном работал с нитроглицерином-нитроцеллюлозными пропеллентами.
Поздние годы В преподавательские годы за Липскомбом закрепилось прозвище "полковник", которое дал ему один из его студентов Мюррей Вернон Кинг. Этим его подопечные выражали ему свое уважение и признаниеKatz, Lewis. Letter presented to Bill on the occasion of his 80th birthday, collected with others in a Festschrift (party book), May 12–14, 2000. Несколько лет спустя в 1973 году Липскомб стал членом Почетного ордена полковников КентуккиHargittai, Istvan (2003). Candid Science III: More Conversations with Famous Chemists. London, UK: Imperial College Press. p. 27.
В 1992 году Липскомб подписал «Предупреждение человечеству».
Наряду с многими другими лауреатами Нобелевской премии, Липскомб регулярно выступал на ежегодной церемонии вручения Нобелевских премий вплоть до 30 сентября 2010 годаhttp://improbable.com/ig/2010/#webcastinfo.
Научные исследования Липскомб работал в основном в трех направлениях: ядерном магнитном резонансе, химии бора и природе химической связи, а также исследовании больших биохимических молекулах. Эти области пересекаются друг с другом и имеют много общих научных методов. В первых двух областях Липскомб нашел множество нерешенных проблем, решение которых сделал своими целями.
Ядерный магнитный резонанс и химический сдвиг.
В этой области Липскомб предположил, что «... прогресс в определении структуры для новых видов полиборанов, замещенных боранов и карборанов будет значительно ускорен, если будут использованы спектры ядерного магнитного резонанса, а не дифракция рентгеновских лучей»Lipscomb, WN (1977). "The Boranes and Their Relatives". Science. 196 (4294): 1047–1055. . .. Эта цель была частично достигнута, хотя рентгеновская дифракция по-прежнему широко применяется для определения многих атомных структур. На диаграмме справа показан типичный спектр ядерного магнитного резонанса (ЯМР) молекулы борана.
Липскомб исследовал «... карбораны, C2B10H12 и места электрофильной атаки на эти соединенияPotenza, J. A.; Lipscomb, W. N.; Vickers, G. D.; Schroeder, H. (1966). "Order of Electrophilic Substitution in 1,2 Dicarbaclovododecaborane(12) and Nuclear Magnetic Resonance Assignment". J. Am. Chem. Soc. 88 (3): 628–629. . с использованием спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Эта работа привела к публикации по теории химических сдвигов первых точных значений констант, описывающих поведение нескольких типов молекул в магнитных или электрических полях»Lipscomb WN, The chemical shift and other second-order magnetic and electric properties of small molecules. Advances in Nuclear Magnetic Resonance. Edited by J. Waugh, Vol. 2 (Academic Press, 1966), pp. 137-176Hutchinson Dictionary of Scientific Biography, Lipscomb, William Nunn (1919-) (5 paragraphs) © RM, 2011, all rights reserved, as published under license in AccessScience, The McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology Online , © The McGraw-Hill Companies, 2000–2008. Helicon Publishing is a division of RM. To see this biography (1) Go to accessscience.com (2) Search for Lipscomb (3) at right Click on "Lipscomb, William Nunn (1919- ). (4) If no institutional access is available, then at right click on Purchase Now (price in 2011 is about $30 US including tax for 24 hours). (5) Log in (6) Repeat steps 2 and 3.to see Lipscomb's biography..
Большая часть этой работы обобщена в книге Гарета Итона и Уильяма Липскомба «ЯМР-исследования борных гидридов и родственных соединений».Eaton GR, Lipscomb, WN. 1969. NMR Studies of Boron Hydrides and Related Compounds. W. A. Benjamin, Inc.
Химия бора и природа химической связи В этой области Липскомб изначально предполагал более амбициозный проект: «Моим первоначальным намерением в конце 1940-х было потратить несколько лет на понимание боранов, а затем открыть систематическое валентное описание огромного количества электронно-дефицитных интерметаллических соединений. Я немного продвинулся в этом направлении. Вместо этого область химии бора значительно выросла, и только появляется понимание некоторых его сложностей»Lipscomb WN. 1977. The Boranes and Their Relatives. in Les Prix Nobel en 1976. Imprimerie Royal PA Norstedt & Soner, Stockholm. 110-131. Quote in next to last paragraph, which is omitted in Science version of the paper.. Примерами таких интерметаллических соединений являются KHg13 и Cu5Zn. Из 24 000 таких соединений известны структуры всего 4000 (в 2005 году), и мы не можем предсказать структуры других комплексов, поскольку недостаточно понимаем природу химической связи. Это исследование не увенчалось успехом, отчасти потому, что расчетное время, необходимое для интерметаллических соединений, было недоступно в 1960-х годах, но были достигнуты промежуточные цели, связанные с соединениями бора. Этого было достаточно для получения Нобелевской премии.
Липскомб вывел молекулярную структуру боранов с использованием рентгеновской кристаллографии в 1950-х годах и разработал теории, чтобы объяснить их химические связи. Позже он применил те же методы к смежным проблемам, включая структуру карборанов (соединений углерода, бора и водорода).
Липскомб, пожалуй, больше всего известен благодаря предложенным им механизмомEberhardt, W. H.; Crawford, B.; Lipscomb, W. N. (1954). "The Valence Structure of the Boron Hydrides". J. Chem. Phys. 22(6): 989. . . трехцентровой двухэлектронной связи.
Трехцентровая двухэлектронная связь показана в диборане (диаграммы справа). В обычной ковалентной связи пара электронов связывает два атома вместе, по одному на обоих концах связи, как на иллюстрациях B-H связи. В трехцентровой двухэлектронной связи пара электронов связывает три атома (атом бора на обоих концах и атом водорода в середине) Например B-H-B связь, сверху и снизу иллюстраций.