Нобелевские лауреаты: Джеффри Уилкинсон

«Золотая жила» химии «сэндвичевых» комплексов

Джеффри Уилкинсон

Central Press/Hulton Archive/Getty Images/Andrea Sella/UCL Mathematical & Physical Sciences/Flickr/Indicator.Ru

О том, чем Имперский колледж лучше Кембриджа, как тридцатилетний химик «под гашишем» открыл «бутерброд» и кто превратил все в ничто, рассказывает новый выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Сэр Джеффри Уилкинсон

Родился: 14 июля 1921 года, Спрингсайд, Йоркшир, Великобритания.

Умер: 26 сентября 1996 года, Лондон, Великобритания.

Нобелевская премия по химии 1973 года (1/2 премии, совместно с Эрнстом Отто Фишером). Формулировка Нобелевского комитета: «За новаторскую, проделанную независимо друг от друга, работу в области химии металлоорганических, так называемых сэндвичевых, соединений (for their pioneering work, performed independently, on the chemistry of theorganometallic, so called sandwich compounds)».

Будущий «один из самых влиятельных химиков поствоенной эры» родился в провинции. Сейчас от деревни Спрингсайд в Йоркшире мало что осталось. Его отец, Гарри, был, говоря современным языком, дизайнером интерьеров, а мать, Рут, на которой он женился за год до рождения первенца Джеффри, была потомственной ткачихой: Кроутеры на протяжении нескольких поколений были ткачами при местных мельницах.

Когда Джеффри исполнилось пять, семья переехала в соседний город, Тодморден, который и поныне насчитывает чуть более 15 тысяч человек.

Тодморден

Phil Noble/Reuters

Там Уилкинсон окончил среднюю школу и заинтересовался физикой. Несмотря на то что школа Тодмордена была очень небольшой, двух нобелевских лауреатов она выпустила. Уилкинсон не стал первым: в 1951 году еще один выпускник школы, сэр Джон Кокрофт, сотрудник Резерфорда, получил Нобелевскую премию по физике.

Многие из учеников школы готовились к поступлению в Кембридж, но Уилкинсон добился исключительных успехов и был зачислен на королевскую стипендию в Имперский колледж науки и техники Лондонского университета, потому что вступительные стипендии там распределялись раньше, чем в других университетах. Он был удостоен Королевской стипендии и, после двухдневного практического экзамена по аналитической химии в Лондоне, поступил в колледж в 1939 году.

Лаборатория в Чок-Ривер

Toronto Star Photograph Archive

А сразу по окончании колледжа он попал в англо-канадско-американскую программу по атомной энергии и пять лет проработал в Чок-Ривер — канадской ядерной лаборатории. И потом пять лет в Беркли, у еще одного нобелевского лауреата, Гленна Сиборга.

И только в 1951 году Уилкинсон вернулся к тому, чем ему давно (насколько это может быть давно для тридцатилетнего молодого человека) хотелось заняться — металлоорганическими комплексами. Тем более что к тому времени перед химиками стояла загадка ферроцена. Это вещество, в состав которого явно входили остатки циклопентадиена и атом (или атомы) железа, синтезировали начиная с 1940-х годов разные химики, но никто никак не мог понять ни структуру этого соединения, ни причины его стабильности.

Уилкинсон, перейдя в Гарвардский университет, начал сотрудничать с величайшим химиком-органиком, «дьяволом синтеза», Робертом Бернсом Вудвордом. В 1952 году знаменитая статья Уилкинсона, Вудворда и двух других коллег отправилась в Journal of the American Chemical Society.

В этой статье химики, учитывая то, что ферроцен вступает в реакции так, как ароматические соединения, предложили вариант строения молекулы ферроцена, удивительного соединения углеводородов с железом, структуру которого долго никто не мог понять. Согласно работе Вудворда — Уилкинсона, ферроцен представляет собой своеобразный «бутерброд» из двух пятичленных углеводородных ароматических колец (подобных бензолу, но отрицательно заряженных) и иона железа посередине, а химическая связь между кольцами и железом осуществляется не с отдельными атомами углерода, а сразу со всеми кольцами с использованием «групповых» электронов.

Cтруктура ферроцена

Wikimedia Commons

Ответственным автором статьи стал Вудворд. История сохранила ответ рецензента на присланный текст, из чего следует удивительная новизна структуры ферроцена, не укладывающаяся в головы даже выдающихся химиков. Маршалл Гейтс был настолько скептически настроен к результатам химиков, что 28 марта 1952 года написал Вудворду письмо, в котором сообщал: «Мы отправили ваше сообщение в печать. Но я не могу отделаться от ощущения, что вы снова были под гашишем». Особенно прекрасно в этом сообщении «снова»!

Интересно, что в том же 1952 году еще две группы химиков правильно расшифровали структуру ферроцена: мюнхенская группа Эрнста Фишера, который не только предложил правильную структуру, но и пошел дальше, синтезировав другие «-цены» — кобальтоцен, никелоцен, — а также пенсильванская группа Филиппа Эйланда и Рэя Пепински, установившая структуры методом рентгеноструктурного исследования и позже — ядерного магнитного резонанса.

Двадцатью годами позже, когда стало ясно, что так была открыта совершенно новая химия и эта химия «сэндвичевых» комплексов имеет огромнейшее значение, двум ученым — Уилкинсону и Фишеру — дали Нобелевскую премию. За то, что не только расшифровали структуру, но и пошли дальше, включившись в изучение и развитие новой «золотой жилы». Говорят, Вудворд все-таки направил в Нобелевский комитет письмо с кратким содержанием: «А мне???» Но к тому времени он уже получил свою Нобелевскую премию с формулировкой «потому что Вудворд круче всех», и давать ему вторую премию за меньшее было не комильфо.

Ну а Уилкинсон к тому времени сумел еще раз обессмертить свое имя в истории химии. В 1966 году он с коллегами синтезировал металл-родиевый катализатор гидрирования, RhCl(PPh3)3, который получил имя «катализатор Уилкинсона» и активно используется до сих пор.

Катализатор Уилкинсона

Benjah-bmm27/Wikimedia Commons

Выступление Уилкинсона на Нобелевском банкете настолько хорошо характеризует нашего героя, что стоит, пожалуй, в финале нашего рассказа об этом неординарном человеке привести его почти целиком:

«Существует старая английская традиция — опытные ораторы всегда начинают с того, что говорят: “Я не привык к публичным выступлениям”. В моем случае это действительно так, и, когда мне была оказана честь ответить от имени моих коллег — Нобелевских лауреатов и я изо всех сил пытался найти подходящие фразы, я припомнил, что мое положение, хотя и не очень сильно, походит на положение древнего китайского философа Лао Вэ Чана.

Как вы помните, в молодости, работая под дикими фиговыми деревьями Фу Чонга, он открыл секрет превращения неблагородных металлов в золото. С возрастающим знанием химического искусства Древнего Китая он смог превратить все во все остальное и в конечном счете, на вершине своей карьеры, превратить все в ничто. В конце концов, созерцая устрашающий размах своих достижений, он потерял дар речи. Однако мы знаем из достоверных источников, что всякий раз, когда он открывал рот, начинался самый великолепный фейерверк и все заливалось вечным розовым сиянием.

Теперь, друзья, когда я работал под эвкалиптами Калифорнии, я тоже сделал немного золота, но, к сожалению, мы получали золото только из платины, и я смог сделать много, поскольку это золото стоило 100 миллионов долларов за грамм.

Позже я превратил многие вещи во многие другие, но высшее всегда ускользало от меня. Однако мои ученики довольно часто превращали все в ничто, оставляя только кучи старого хлама. Наконец, 23 октября, размышляя о том, что творилось здесь, в Стокгольме, я тоже лишился дара речи. К сожалению, это оказалось лишь временным явлением, так что я совершенно не в состоянии обеспечить вас великолепным фейерверком, которого столь заслуживает это счастливое событие».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.