Кеничи Фукуи

редактировать
Японский химик
Кеничи Фукуи
Kenichi Fukui.jpg
Родился4 октября 1918 года. Район Икома, Нара, Япония
Умер9 января 1998 г. (79 лет). Киото, Япония
ГражданствоЯпония
ГражданствоЯпония
Альма-матерИмператорский университет Киото
ИзвестенПограничной орбитацией
Супруг (-а)Томоэ Хори (м. 1947)
Дети2
Награды
Научная карьера
ОбластиХимия
УчрежденияКиотский университет
Под влияниемРоальд Хоффманн. Акира Йошино

Кеничи Фукуи (福井 謙 一 Фукуи Кенити, 4 октября 1918 - 9 января 1998) был японским химиком, известным как первый азиатский человек, удостоен Нобелевской премии по химии.

Фукуи был одним из лауреатов Нобелевской премии по химии 1981 года с Роальду Хоффманну за независимые исследования механизмов химических реакций. Работа Фукуи, отмеченная наградами, была посвящена роли пограничных орбиталей в химических реакциях: в частности, молекулы разделяют слабосвязанные электроны, которые занимают пограничные орбитали, то есть самую высокую занимаемую молекулярную орбиталь (HOMO ) и самой низкой незанятой молекулярной орбитали (LUMO ).

Содержание
  • 1 Ранняя жизнь
  • 2 Исследования
  • 3 Признание
  • 4 См. также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
Ранняя жизнь

Фукуи был старшим из трех сыновей Риокичи Фукуи, торговца-иностранца, и Чи Фукуи. Он родился в Нара, Япония. В студенческие годы между 1938 и в 1941 году интерес Фукуи был стимулирован квантовой механикой и знаменитым уравнением Эрвина Шредингера. Он также развил веру в то, что прорыв в науке происходит благодаря неожиданному слиянию отдаленно связанных областей.

В интервью The Chemical Intelligencer Кеничи обсуждает свой путь к химии, начиная со средней школы.

Что касается моего выбора химии, это непросто объяснить, поскольку химия никогда не была моим любимым разделом в средней и старшей школе. На самом деле, тот факт, что мой уважаемый Фабр был гением в химии, подспудно захватил мое сердце, самое решающее событие в моей образовательной карьере произошло, когда мой отец попросил совета у профессора Геницу Кита из Императорского университета Киото о причине, которую я должен предпринять ».

По совету Кита, личного друга старшего Фукуи, юный Кеничи был направлен в Департамент промышленной химии, к которому в то время входила Кита. Он также объясняет, что химия была для него трудной, потому что, казалось, требовалось запоминание, чтобы выучить ее, и что он предпочитал более логичный характер в химии. Он последовал совету наставника, которого очень уважал сам Кеничи, и никогда не оглядывался назад. Он также пошел по этому пути, поступив в Киотский университет в Японии. Во время того же интервью Кеничи также обсудил, почему он предпочитает теоретическую химию экспериментальной. Хотя он определенно принял участие в теоретической науке, на самом деле большую часть своих ранних исследований он посвятил экспериментальным. Кеничи быстро выполнил более 100 экспериментальных проектов и работ, и ему очень нравились экспериментальные химические явления. Фактически, позже, когда он преподавал, он рекомендовал своим студентам экспериментальные дипломные проекты, чтобы сбалансировать их, теоретическая наука стала для студентов более естественной, но, предлагая или назначая экспериментальные проекты, его ученики могли понять концепцию обоих, как и должны были все ученые. После окончания Императорского университета Киото в 1941 году Фукуи работал в лаборатории армейского топлива Японии во время Второй мировой войны. В 1943 году он был назначен преподавателем химии топлива в Императорском университете Киото и начал свою карьеру в качестве химика-экспериментатора.

Исследования
Памятник Кеничи Фукуи в Киотском университете

Он был профессором физической химии в Киотском университете с 1951 по 1982 год, президент Киотского института наук с 1982 по 1988 год, член Международной академии квантовых молекулярных наук и почетный член Международной академии наук. Он также был директором Института фундаментальной химии с 1988 года до своей смерти. А также президент химического общества Японии с 1983 по 1984 год, получивший множество наград помимо своей Нобелевской премии, таких как; Премия Японской академии в 1962 году, деятель культурных заслуг в 1981 году, Императорская награда Большого Кордона Ордена восходящего солнца в 1988 году, а также множество других наград не так престижно.

В 1952 году Фукуи со своими молодыми сотрудниками Т. Йонедзава и Х. Шингу представили свою молекулярно-орбитальную теорию реакционной способности в ароматических углеводородах, которая появилась в Journal of Chemical Physics. В то время его концепция не привлекла должного внимания химиков. В своей Нобелевской лекции в 1981 году Фукуи заметил, что его первоначальная статья «получила ряд противоречивых комментариев. В некотором смысле это было понятно, потому что из-за отсутствия у меня способностей к опыту теоретическая основа для этого выдающегося результата была неясной или, скорее, неправильно приведенной ».

Концепция пограничных орбиталей получила признание после публикации в 1965 году Робертом Б. Вудвордом и Роальдом Хоффманном правил стереотбора Вудворда-Хоффмана, которые могли предсказывать скорости реакции между двумя реагентами. Эти правила, изображенные на диаграммах, объясняют, почему некоторые пары легко реагируют, а другие - нет. В основе этих правил лежат свойства симметрии молекул и особенно расположение их электронов. Фукуи признал в своей Нобелевской лекции: «Только после замечательного появления блестящей работы Вудворда и Хоффмана я полностью осознал, что не только распределение плотности, но и узловые свойства конкретных орбиталей имеют значение в таком широкий спектр химических реакций ».

Что поразило в значительном вкладе Фукуи, так это то, что он развил свои идеи до того, как химики получили доступ к большим компьютерам для моделирования. Помимо изучения теории химических реакций, вклад Фукуи в химию также включает статистическую теорию гелеобразования, органического синтеза с помощью неорганических солей и кинетики полимеризации.

В интервью журналу New Scientist в 1985 году Фукуи резко критиковал методы, принятые в японских университетах и ​​отраслях для развития науки. Он отметил: «Японские университеты имеют систему кафедр, которая представляет собой фиксированную иерархию. Это имеет свои достоинства, когда вы пытаетесь работать в качестве лаборатории над одной темой. Но если вы хотите делать оригинальную работу, вы должны начинать с молодых, а молодые люди ограничены система кафедр. Даже если студенты не могут стать доцентами в раннем возрасте, их следует поощрять к выполнению оригинальной работы ". Фукуи также предостерег японские промышленные исследования, заявив: «Промышленность с большей вероятностью направит свои исследовательские усилия на повседневную деятельность. Для нее очень трудно заниматься чистой химией. Необходимо поощрять долгосрочные исследования, даже если мы не знаю его цели и неизвестно ли его применение ". В другом интервью The Chemical Intelligencer он развивает свою критику, говоря: «Как известно во всем мире, Япония с начала этого века пыталась догнать западные страны, импортируя из них науку». Япония, в некотором смысле, относительно нова в фундаментальной науке как часть своего общества, и из-за отсутствия способности к оригинальности и финансирования, в котором западные страны имеют больше преимуществ, наносят ущерб стране в области фундаментальной науки. Хотя он также заявил, что в Японии ситуация улучшается, особенно финансирование фундаментальной науки, поскольку оно неуклонно растет в течение многих лет.

Признание

Фукуи был удостоен Нобелевской премии за осознание того, что хорошее приближение реактивности можно найти, глядя на граничные орбитали (HOMO / LUMO ). Это было основано на трех основных наблюдениях теории молекулярных орбиталей при взаимодействии двух молекул.

  1. Занятые орбитали разных молекул отталкиваются друг от друга.
  2. Положительные заряды одной молекулы притягивают отрицательные заряды другой.
  3. Занятые орбитали одной молекулы и незанятые орбитали другие (особенно HOMO и LUMO) взаимодействуют друг с другом, вызывая притяжение.

Исходя из этих наблюдений, теория пограничных молекулярных орбиталей (FMO) упрощает реактивность до взаимодействий между HOMO одного вида и LUMO другого. Это помогает объяснить предсказания правил Вудворда-Хоффмана для тепловых перициклических реакций, которые резюмируются в следующем утверждении: «Перициклическое изменение основного состояния допустимо, когда общее количество (4q + 2) s и (4r) компонент нечетный "

Фукуи был избран иностранным членом Королевского общества (ForMemRS) в 1989 г..

См. также
  • flag Японский портал
  • Биографический портал
  • Химический портал
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-25 03:38:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте