Войти
| Фрэнк Вестхаймер | |
|---|---|
 | |
| Родился | (1912-01-15) 15 января 1912 года. Балтимор, Мэриленд, США |
| Умер | 14 апреля 2007 г. (2007-04-14) (95 лет). Кембридж, Массачусетс, United Штаты |
| Alma mater | Дартмутский колледж, Гарвардский университет |
| Награды | Премия Уилларда Гиббса (1970). Премия NAS в области химических наук (1980). Премия Артура Коупа (1982). Премия Велча по химии (1982). Национальная медаль науки ( 1986). Медаль Пристли (1988) |
| Научная карьера | |
| Области | Физико-органическая химия |
| Учреждения | Национальная академия наук. Гарвардский университет |
| Докторант | Джеймс Брайант Конант, |
Фрэнк Генри Вестхаймер (15 января 1912 - 14 апреля 2007) был американским химиком. Он преподавал в Чикагском университете с 1936 по 1954 год и в Гарвардском университете с 1953 по 1983 год, став профессором химии Морриса Леба в 1960 году и почетным профессором в 1983 году. Медаль Вестхаймера была учреждена в его честь в 2002 году.
Вестхаймер проделал новаторскую работу в физической органической химии, применяя методы от физической химии до органической химии и объединяя эти две области. Он исследовал механизмы химических и ферментативных реакций и добился фундаментальных теоретических успехов.
Вестхаймер работал с Джоном Гэмблом Кирквудом над электростатическим анализом Бьеррума карбоновых кислот . кислоты ; с Джозефом Эдвардом Майером по расчету молекулярной механики ; исследовал механизмы ферментного катализа с Биргит Веннесланд и определил механизмы окисления хромовой кислоты и кинетических изотопных эффектов.
Он получил Национальная медаль науки в 1986 г. «За серию необычных, оригинальных и глубоких исследований механизмов органических и ферментативных реакций, сыгравших непревзойденную роль в продвижении наших знаний о способах, которыми химические и биохимические процессы продолжаются. "
Фрэнк Генри Вестхаймер родился 15 января 1912 года в семье Генри Ф. Вестхаймера (1870–1960) и Кэрри К. Бургундер) Вестхаймер (1887–1972) из Балтимора, штат Мэриленд.
В 1932 году окончил Дартмутский колледж. Затем он поступил в Гарвард. Университет, где он получил степень магистра химии в 1933 году и докторскую степень по химии в 1935 году.
Вестхаймер приехал в Гарвард в надежде провести исследования с Джеймсом Брайантом Конантом. Когда ему сказали, что Конант не будет брать новых студентов, Вестхаймер переждал его и, наконец, был принят в качестве его последнего аспиранта. Вестхаймер провел некоторую работу над семикарбазоном по предложению Конанта. Конант также предложил Вестхаймеру летом работать с Алсофом Корвином в Университете Джона Хопкинса. Выполнив синтез порфирина с Корвином, Вестхаймер приобрел необходимый лабораторный опыт.
В 1933 году Конант стал президентом Гарварда в 1933 году и прекратил исследования. Тем не менее, взаимодействие Конанта с Вестхаймером имело длительный эффект, внушив Вестхаймеру необходимость «делать важные дела».
«Идея, что Конант, по сути, говорил:« Ну, с этой проблемой все в порядке, но боже мой, вы можете «делай лучше», было очень важно для меня. С тех пор я пытался спрашивать себя о проблемах, действительно ли они стоят потраченного времени ».
Вестхаймер защитил диссертацию на степень доктора философии. с Э. Колер. Хотя Вестхаймер охарактеризовал уроки органической химии Колера как «изумительные», Колер дал Вестхаймеру мало указаний или отзывов о своих исследованиях, которые в основном были самостоятельными. Другой ученик Колера, Макс Тишлер, расширил некоторые исследования Вестхаймера, что привело к совместной публикации о происхождении фуранола.
В 1935 и 1936 годах как Член Национального исследовательского совета, Вестхаймер работал с физико-химиком Луисом П. Хэмметом в Колумбийском университете. Хэммет был основателем области физической органической химии.
Вестхаймер преподавал в Чикагском университете с 1936 по 1954 год и в Гарвардском университете с 1953 по 1983 год. С 1959 по 1962 год он занимал должность заведующего кафедрой химии в Гарварде. В 1960 году он стал профессором химии в Гарварде Моррисом Лёбом. В 1983 году он ушел из преподавательской деятельности, чтобы стать почетным профессором, и ушел из исследовательской деятельности. в 1988 году.
Первым академическим назначением Вестхаймера было независимое исследовательское объединение в Чикагском университете с 1936 по 1937 год. Он стал инструктором в 1937 году и профессором в 1948 году. В качестве преподавателя химии он читал первый университетский курс физической органической химии.
На втором курсе Вестхаймера в Чикаго Джон Гэмбл Кирквуд учили там. Вестхаймер работал с Кирквудом над проблемами органической химии, включающими электростатику. Вестхаймер связал электростатику с их влиянием на свойства органических соединений. Кирквуд и Вестхаймер опубликовали четыре классических статьи, в которых развивались фундаментальные идеи энзимологии о теории электростатического влияния заместителей на константы диссоциации органических кислот. Они разработали электростатический анализ Бьеррума для карбоновых кислот. Их модель Кирквуда-Вестхаймера для эллипсоидной полости согласовывает работу Нильса Бьеррума по двухосновным кислотам с работой Арнольда Ойкена по дипольно-замещенным кислотам, показывая, что они могут сосуществовать в одном физическом мире.. На разработку и более полное тестирование их идей потребовалось сорок лет и разработка компьютеров.
Во время Второй мировой войны, с 1943 по 1945 год, Вестхаймер работал в Национальном исследовательском комитете обороны.. Он был руководителем Лаборатории исследования взрывчатых веществ в Брюсетоне, Пенсильвания. Он провел исследование азотной кислоты, обнаружив новую функцию кислотности для реакций нитрования. Он не решался обсуждать свою работу над серией трифенилкарбинола с физико-химиками из-за требований секретности проекта. Другие исследователи, такие как Кристофер Инголд, были первыми, кто опубликовал в этой области.
Вестхаймер также находился под влиянием развития статистической механики физиками Джозеф Эдвард Майер и Мария Гепперт-Майер, которая переехала в Чикагский университет в 1945 году. Вестхаймер применил принципы статистической механики к структуре органических молекул, чтобы лучше понять способы, которыми молекулы собираются из атомы. Вестхаймер сначала проконсультировался с Майером о применении методов статистической механики к рацемизации оптически активных бифенилов. Все его расчеты производились вручную. Работа стала образцом для изучения других элементов и считается фундаментальной. Область молекулярной механики, как она теперь известна, имеет широкое применение.
В 1943 году Вестхаймер начал публиковать материалы о механизмах окисления хромовой кислоты, опубликовав «мастерский обзор» в 1949 году.
В 1950 году биохимик из Чикагского университета Биргит Веннесланд обратилась к Веннесленду по поводу проекта, который она и ее студент Харви Фишер выполняли, вовлекая изотопы в ферментативные реакции. Веннесланд разработал проект, касающийся судьбы атомов водорода в алкогольдегидрогеназе. Результаты Веннесланда и Фишера озадачивали тем, что определенный водород в паре при С1 в этаноле оказался уникально реактивным в присутствии фермента. Вестхаймер присоединился к проекту и помог разработать объяснение, основанное на идее энантиотопичности, чтобы объяснить, как фермент алкогольдегидрогеназа удаляет водород из молекулы спирта, позволяя организму усваивать алкоголь. В 1953 году исследователи опубликовали две классические статьи, «первую демонстрацию ферментативного различения двух энантиотопных атомов водорода на метиленовом атоме углерода этанола». Феномен, о котором они сообщили, получил название энантиоспецифичность намного позже. Вестхаймер разработал дополнительные эксперименты, которые подтвердили их первоначальную догадку и установили основанную на изотопах хиральность ферментов. Эта работа была важна для понимания тематичности, энантиотопических и диастереотопных отношений между группами (или атомами) внутри молекул. В 2006 году их статья 1953 года (часть I) была удостоена награды Citation for Chemical Breakthrough от Отдела истории химии Американского химического общества.
В 1953 году, вскоре после этого Завершив работу над алкогольдегидрогеназой, Вестхаймер перешел в Гарвардский университет. Он продолжал интересоваться механизмами реакций, изотопами и окислением. В 1955 году Вестхаймер опубликовал первую из многих статей по химии фосфатных эфиров и производных фосфора.
Он предположил, что АТФ переносит фосфат через реактивные мономерные метафосфаты. Хотя это оказалось не в буквальном смысле, многие ферментативные реакции действительно проходят через переходные состояния, в которых это является важным компонентом.
В статье 1961 года Вестхаймер применил идеи статистической механики к эффектам изотопов. замещения по реакционной способности органических молекул. Его работа о величине кинетических изотопных эффектов (KIEs) по-прежнему является основой понимания в этой области. Зависимость структуры переходного состояния от кинетического изотопного эффекта известна как эффект Вестхаймера. Стандартный нетуннельный подход к KIE разработан Westheimer и. Постулат Меландера-Вестхаймера успешно предсказал способы, которыми изменяются KIE и структуры переходного состояния (TS).
Вестхаймер представил идею фотоаффинного мечения активного сайта белков. Идентификация «активных центров» фермента затруднена в случаях, когда белки имеют сайты, богатые углеводородами. В 1962 году Вестхаймер и другие продемонстрировали синтез п-нитрофенилдиазоацетата и последующее ацилирование химотрипсина с образованием диазоацетилхимотрипсина, который затем подвергали фотолизу. Введение алифатической диазо группы в бифункциональный реагент позволило ему реагировать с ферментом. Фотометка генерировала реакционноспособные карбеноидные частицы, способные вставляться в углеводородные связи C-H.
Вестхаймер также подошел к реакциям переноса фосфата с помощью механизмов, которые включают пятикоординированные промежуточные соединения. В 1968 году Вестхаймер исследовал псевдовращение в химии фосфатных эфиров и предсказал возникновение псевдовращения оксифосфоранов. Он показал важность этого пути и важность стереохимических перегруппировок промежуточных продуктов. Вестхаймер разработал набор руководящих принципов, основанных на экспериментальных наблюдениях, также известных как правила Вестхаймера. Они широко использовались для описания и прогнозирования продуктов и стереохимии реакций замещения с участием фосфора.
В статье Вестхаймера 1987 г. в Science «Почему природа выбрала фосфаты» обсуждается важность фосфатов как сигнальные и строительные блоки для живых организмов. Фосфаты обладают значением pKa, что позволяет им дважды ионизироваться при физиологическом pH. Однократно ионизированная форма в фосфодиэфирных связях нуклеиновых кислот сопротивляется гидролизу водой, но не настолько стабильна, чтобы не подвергаться ферментативному гидролизу. Эта работа продолжает бросать вызов и вдохновлять исследователей, изучающих биологическую химию и реакции в РНК, ДНК и рибозимах.
Вестхаймер стал член Национальной академии наук в 1954 году и иностранный член Лондонского королевского общества в 1983 году.
Он возглавлял комитет Национальной академии наук по Обзор химии с 1964 по 1965 год. Химия: возможности и потребности, также известный как «Отчет Вестхаймера», призвал федеральное правительство увеличить расходы на фундаментальные исследования в области химии, чтобы достичь паритета с другими физическими науками. Он определил биохимию как многообещающую и упускаемую из виду область медицинских и фармацевтических исследований. Рекомендации отчета были выполнены, и он по-прежнему считается «всеобъемлющим, окончательным и перспективным».
Вестхаймер был членом научно-консультативного комитета президента Линдона Джонсона от 1967–1970 гг.
Вестхаймер работал в Совете Национальной академии наук в течение двух сроков, с 1973-1975 и 1976-1978 годов, а также был советником Американское философское общество (1981-1984 гг.) И секретарь Американской академии искусств и наук (1985-1990 гг.).
А также подчеркивая необходимость фундаментальных исследований Вестхаймера беспокоили и другие политические вопросы. Он выступал против войн во Вьетнаме и Ираке. Он был осведомлен об экологических проблемах, поддерживающих меры по снижению загрязнения, борьбе с глобальным потеплением, повышению энергосбережения и развитию альтернативных источников энергии. Он выступал за то, чтобы науку нужно было преподавать по-новому, чтобы лучше информировать неученых по научным вопросам.
Среди множества наград Вестхаймера - США. Премия Национальной академии химических наук в 1980 году, премия Фонда Роберта А. Уэлча в 1982 году, Национальная медаль США в области науки в 1986 году, медаль Пристли в 1988 году; премия Реплиген за химию биологических процессов в 1992 году; и Премией Наканиши в 1997 году.
«На протяжении четырех десятилетий Вестхаймер неоднократно демонстрировал способность решать фундаментальные научные проблемы, которые казались неразрешимыми или очень трудными, и решать их. элегантным и полностью определенным образом... Ему больше нравилось идти на новые вызовы, чем использовать большие новые области, которые он открыл ». Элиас Джеймс Кори, 2007
Медаль Вестхаймера была учреждена в его честь в 2002 году. Медаль присуждается Гарвардским университетом «за выдающиеся исследования в области химии», особенно в областях органических и химических веществ. биологическая химия.
Фрэнк Х. Вестхаймер был женат в 1937 году на Жанне Э. Фридман (1915-2001). У них было двое детей, Эллен Вестхаймер и Рут Сьюзан Вестхаймер.
 | В Викицитатнике есть цитаты, связанные с: Фрэнк Вестхаймер |
