William Nunn Lipscomb der Jüngere. (Am 9. Dezember 1919 am 14. April 2011) war ein Nobel Preisgekrönter amerikanischer anorganischer und organischer Chemiker, der in Kernkernspinresonanz, theoretischer Chemie, Bor-Chemie und Biochemie arbeitet.

Lebensbeschreibung

Übersicht

Lipscomb ist in Cleveland, Ohio geboren gewesen. Seine Familie hat sich zu Lexington, Kentucky 1920 bewegt, und er hat dort gelebt, bis er seinen Grad des Bakkalaureus der Naturwissenschaften in der Chemie an der Universität Kentuckys 1941 erhalten hat. Er hat fortgesetzt, seinen Doktor-Grad in der Chemie vom Institut von Kalifornien für die Technologie (Caltech) 1946 zu verdienen.

Von 1946 bis 1959 hat er an der Universität Minnesotas unterrichtet. Von 1959 bis 1990 war er ein Professor der Chemie an der Universität von Harvard, wo er ein seit 1990 emeritierter Professor war.

Lipscomb ist mit der ehemaligen Mary Adele Sargent von 1944 bis 1983 verheiratet gewesen. Sie hatten drei Kinder, von denen eines nur ein paar Stunden gelebt hat.

Er hat Jean Evans 1983 geheiratet. Sie hatten angenommene Tochter von demjenigen.

Lipscomb hat in Cambridge, Massachusetts bis zu seinem Tod 2011 durch Lungenentzündung gewohnt.

Frühe Jahre

In der Grundschule hat Lipscomb Tiere, Kerbtiere, Haustiere, Felsen und Minerale abgeholt.

Das Interesse an der Astronomie hat ihn zu Besuchernächten an der Sternwarte der Universität Kentuckys geführt, wo Prof. H. H. Downing ihm eine Kopie der Astronomie des Bäckers gegeben hat.

Kredite von Lipscomb, die viele intuitive Physik-Konzepte aus diesem Buch und von seinen Gesprächen mit dem Niederwerfen gewinnen, wer das Leben von Lipscomb langer Freund geworden ist.

Junger Lipscomb hat an anderen Projekten, wie Morsezeichen-codierte Nachrichten über Leitungen und Kristallradioanlagen mit fünf nahe gelegenen Freunden teilgenommen, die Physiker, Ärzte und ein Ingenieur geworden sind.

Im Alter 12 wurde Lipscomb ein kleiner Chemie-Satz von Gilbert, gegeben

Er hat es ausgebreitet, indem er Apparat und Chemikalien von Lieferanten bestellt hat, und indem er verwendet

hat

der Vorzug seines Vaters als ein Arzt, Chemikalien an der lokalen Drogerie bei einem Preisnachlass zu kaufen.

Lipscomb hat sein eigenes Feuerwerk gemacht und hat Besucher mit Farbwechseln, Gestank und Explosionen unterhalten.

Seine Mutter hat sein Hauschemie-Hobby nur einmal infrage gestellt, als er versucht hat, einen großen Betrag des Harnstoffs vom Urin zu isolieren.

Kredite von Lipscomb, die die großen medizinischen Texte in seiner Arztvater-Bibliothek und dem Einfluss von Linus Pauling einige Jahre später zu seinen übernehmenden biochemischen Studien in seinen späteren Jahren durchlesen. Lipscomb war ein Arzt wie sein Vater geworden, er wäre der vierte Arzt hintereinander entlang der Mann-Linie von Lipscomb gewesen.

Die Quelle für diesen Paragraph, außer, wie bemerkt, ist die autobiografische Skizze von Lipscomb.

Ausbildung

Der Chemie-Lehrer der Höheren Schule von Lipscomb, Frederick Jones, hat Lipscomb seine Universitätsbücher auf der organischen, analytischen und allgemeinen Chemie gegeben, und hat nur gefragt, dass Lipscomb die Prüfungen ablegen.

Während der Klassenvorträge hat Lipscomb hinter dem Klassenzimmer wirklich das erforscht er hat gedacht war ursprünglich (aber er hat später gefunden war nicht): die Vorbereitung von Wasserstoff von Natrium formate (oder Natriumsoxalat) und Natriumshydroxyd.

Er hat darauf geachtet, Gasanalysen einzuschließen und nach wahrscheinlichen Seitenreaktionen zu suchen.

Lipscomb hatte später einen Physik-Kurs der Höheren Schule und hat den ersten Preis im Zustandstreit auf diesem Thema genommen. Er wird auch sehr interessiert für die spezielle Relativität.

In der Universität an der Universität Kentuckys hatte Lipscomb eine Musik-Gelehrsamkeit.

Er hat unabhängige Studie dort verfolgt, Dushman' s Elemente der Quant-Mechanik, die Universität des Pittsburger Physik-Personals Ein Umriss der Atomphysik, und Pauling Die Natur des Chemischen Bandes und die Struktur von Molekülen und Kristallen lesend.

Prof. Robert H. Baker hat vorgeschlagen, dass Lipscomb die direkte Vorbereitung von Ableitungen von alcohols von der verdünnten wässrigen Lösung ohne das erste Trennen vom Alkohol und Wasser erforschen, das zur ersten Veröffentlichung von Lipscomb geführt hat.

Für die Absolventenschule hat Lipscomb Caltech gewählt, der ihm eine lehrende Assistentenstelle in der Physik an $ 20/Monat angeboten hat. Er hat mehr Geld von der Nordwestlichen Universität umgekehrt, die eine Forschungsassistentenstelle an $ 150/Monat angeboten hat. Universität von Columbia hat den Antrag von Lipscomb in einem vom Preisträger von Nobel Prof. Harold Urey geschriebenen Brief abgelehnt.

An Caltech Lipscomb, der beabsichtigt ist, um theoretische Quant-Mechanik mit Prof. W. V. Houston in der Physik-Abteilung, aber nachdem zu studieren, hat ein Halbjahr auf die Chemie-Abteilung unter dem umgeschaltet

Einfluss von Prof. Linus Pauling. Arbeit des Zweiten Weltkriegs hat die Zeit von Lipscomb mit der Absolventenschule außer seiner anderen Thesenarbeit geteilt, als er teilweise Rauch-Partikel-Größe analysiert hat, aber größtenteils mit Treibgasen des Nitroglyzerins-nitrocellulose gearbeitet hat, die behandelnde Fläschchen von reinem Nitroglyzerin bei vielen Gelegenheiten eingeschlossen haben.

Kurze Audiobüroklammern durch Lipscomb über seine Kriegsarbeit können von der Außenverbindungsabteilung an der Unterseite von dieser Seite vorbei an den Verweisungen gefunden werden.

Die Quelle für diesen Paragraph, außer, wie bemerkt, ist die autobiografische Skizze von Lipscomb.

Spätere Jahre

Der Oberst ist, wie sich die Studenten von Lipscomb auf ihn bezogen haben, direkt ihn als Oberst anredend. "Sein erster Doktorstudent, Murray Vernon King, hat das Etikett auf ihm befestigt, und es wurde von anderen Studenten schnell angenommen, die eine Bezeichnung haben verwenden wollen, die informelle Rücksicht gezeigt hat.... Die Ursprünge von Kentucky von Lipscomb als das Grundprinzip für die Benennung."

Einige Jahre später 1973 wurde Lipscomb ein Mitglied der Ehrenhaften Ordnung von Obersten von Kentucky gemacht.

Lipscomb, zusammen mit mehreren anderen Hofdichtern von Nobel, war ein regelmäßiger Moderator bei der jährlichen Preis-Zeremonie von Ig Nobel, dem letzten Tun also am 30. September 2010.

Wissenschaftliche Studien

Lipscomb hat in drei Hauptgebieten, Kernkernspinresonanz und der chemischen Verschiebung, Bor-Chemie und der Natur des chemischen Bandes und der großen biochemischen Moleküle gearbeitet. Diese Gebiete überlappen rechtzeitig und Anteil einige wissenschaftliche Techniken.

In mindestens den ersten zwei dieser Gebiete hat Lipscomb sich eine große Herausforderung gegeben, um wahrscheinlich, zu scheitern

und dann geplant ein Kurs von Zwischenabsichten.

Kernkernspinresonanz und die chemische Verschiebung

In diesem Gebiet Lipscomb hat dass vorgeschlagen:

"... der Fortschritt im Struktur-Entschluss, für neue polyborane Arten und für eingesetzten boranes und carboranes, würde außerordentlich beschleunigt, wenn [Bor 11] Kernkernspinresonanz-Spektren, aber nicht Röntgenstrahl-Beugung, verwendet werden konnten."

Dieses Ziel wurde teilweise erreicht, obwohl Röntgenstrahl-Beugung noch notwendig ist, um viele solche Atombauten zu bestimmen. Das Diagramm auf linken Shows ein typisches Spektrum der Kernkernspinresonanz (NMR) eines borane Moleküls.

Lipscomb hat nachgeforscht, "... der carboranes, CBH und die Seiten von electrophilic greifen auf diesen Zusammensetzungen mit der Spektroskopie der Kernkernspinresonanz (NMR) an. Diese Arbeit hat [zur Veröffentlichung von Lipscomb eines umfassenden] Theorie von chemischen Verschiebungen geführt. Die Berechnungen haben die ersten genauen Werte für die Konstanten zur Verfügung gestellt, die das Verhalten von mehreren Typen von Molekülen in magnetischen oder elektrischen Feldern beschreiben."

Viel von dieser Arbeit wird in einem Buch von Gareth Eaton und William Lipscomb, NMR Studien von Bor Hydrides und Zusammenhängende Zusammensetzungen, eines von zwei Büchern von Lipscomb zusammengefasst.

Bor-Chemie und die Natur des chemischen Bandes

In diesem Gebiet Lipscomb hat ursprünglich ein ehrgeizigeres Projekt beabsichtigt: "Meine ursprüngliche Absicht gegen Ende der 1940er Jahre war, ein paar Jahre auszugeben, den boranes verstehend, und dann eine systematische Wertigkeitsbeschreibung der riesengroßen Zahlen von intermetallischen unzulänglichen Elektronzusammensetzungen zu entdecken. Ich habe kleine Fortschritte zu diesem letzten Ziel gemacht. Statt dessen ist das Feld der Bor-Chemie enorm gewachsen, und ein systematisches Verstehen von einigen seiner Kompliziertheiten hat jetzt begonnen."

Beispiele dieser intermetallischen Zusammensetzungen sind KHg und CuZn. Vielleicht 24,000 solcher Zusammensetzungen sind die Strukturen von nur 4,000 (2005) bekannt, und wir können Strukturen für andere nicht voraussagen, weil wir die Natur des chemischen Bandes nicht genug verstehen.

Diese Studie war teilweise nicht erfolgreich, weil die für intermetallische Zusammensetzungen erforderliche Berechnungszeit in den 1960er Jahren unerreichbar war, aber Zwischenziele, das Bor-Abbinden einzuschließen, wurden erreicht, genügend, um einem Nobelpreis zuerkannt zu werden.

Lipscomb hat die molekulare Struktur von boranes (Zusammensetzungen von Bor und Wasserstoff) das Verwenden der Röntgenstrahl-Kristallographie in den 1950er Jahren abgeleitet und hat Theorien entwickelt, ihre Obligationen zu erklären. Später hat er dieselben Methoden auf zusammenhängende Probleme, einschließlich der Struktur von carboranes (Zusammensetzungen von Kohlenstoff, Bor und Wasserstoff) angewandt.

Diborane ist ein einfaches Molekül (Diagramme am Recht), der einige von den Beiträgen von Lipscomb zum Verstehen der Natur des chemischen Bandes illustriert.

Im Laufe mehrerer Jahrzehnte wurde Struktur- und Abbinden-Einordnung durch allmählich entdeckt

Dilthey,

Preis und andere.

In einem gewöhnlichen covalent Band bindet ein Paar von Elektronen zwei Atome, ein an jedem Ende des Bandes zusammen.

Longuet-Higgins und Roberts

verwendet ein Drei-Zentren-Zwei-Elektronen-Band, in der ein Paar von Elektronobligationen drei Atome (ein Bor-Atom an jedem Ende und ein Wasserstoffatom in der Mitte), als die richtige Weise, das Abbinden in diborane das Verwenden einer molekularen Augenhöhlenbeschreibung zu verstehen, die wozu die gefundene Gruppe von Lipscomb ähnlich ist.

Eberhardt, Crawford und Lipscomb haben den Mechanismus des Drei-Zentren-Zwei-Elektronen-Bandes vorgeschlagen, und die Gruppe von Lipscomb hat ein Verstehen davon durch Elektronaugenhöhlenberechnungen mit Formeln durch Edmiston und Ruedenberg und durch Jungen erreicht.

Der Eberhardt, Crawford und das Papier von Lipscomb haben auch "styx Zahl" Methode ausgedacht, bestimmte Arten von Abbinden-Konfigurationen des Bors-hydride zu katalogisieren.

Zusammensetzungen von Bor und Wasserstoff neigen dazu, geschlossene Käfig-Strukturen zu bilden. Manchmal bewegen die Scheitelpunkte dieser Käfige wesentliche Entfernungen in Bezug auf einander. Der Diamantquadratdiamantmechanismus (Diagramm am linken) wurde von Lipscomb angedeutet, die Neuordnung von BH und CH Scheitelpunkten in polyedrischem closo-boranes und closo-carboranes zu erklären. Lipscomb hat vorgeschlagen, dass die Konvertierung des ortho-carborane sechs gleichzeitige DSD-Prozesse einschließt, die normalerweise zu einem cuboctahedron, führen

der dann zusammenbrechen kann.

Die BH Struktur (Diagramm am Recht) bestimmt durch Schmutz, Wang, Lewin und Lipscomb hat ein Band direkt zwischen zwei Bor-Atomen ohne Terminal hydrogens, eine Eigenschaft nicht vorher gesehen in anderem Bor hydrides gefunden.

Die Gruppe von Lipscomb hat Berechnungsmethoden, sowohl empirisch als auch vom Quant mechanische Theorie entwickelt.

Berechnungen durch diese Methoden haben genaues Hartree-Fock konsequentes Feld (SCF) molekularer orbitals erzeugt und wurden verwendet, um boranes und carboranes zu studieren.

Die Äthan-Barriere für die Folge (Diagramm am linken) wurde zuerst genau von Pitzer und Lipscomb mit dem Hartree-Fock (SCF) Methode berechnet.

Die Berechnungen von Lipscomb haben zu einer ausführlichen Überprüfung des teilweisen Abbindens durch "... theoretische Studien von in den Mittelpunkt mehrgestellten chemischen Obligationen sowohl einschließlich delocalized weitergegangen als auch haben molekularen orbitals lokalisiert."

Das hat "... vorgeschlagene molekulare Augenhöhlenbeschreibungen eingeschlossen, in denen die Abbinden-Elektronen delocalized über das ganze Molekül sind."

"Lipscomb und seine Mitarbeiter haben die Idee von der Übertragbarkeit von Atomeigenschaften entwickelt, durch die ungefähre Theorien für komplizierte Moleküle von genaueren Berechnungen für einfachere, aber chemisch zusammenhängende Moleküle..." entwickelt werden

Nachfolgender Nobelpreisträger Roald Hoffmann war ein Doktor-Studenten-

im Laboratorium von Lipscomb.

Unter der Richtung von Lipscomb wurde die Verlängerte Huckel Methode der molekularen Augenhöhlenberechnung von Lawrence Lohr und von Roald Hoffmann entwickelt. Diese Methode wurde später von Hoffman erweitert.

Im Laboratorium von Lipscomb wurde diese Methode mit der Theorie des konsequenten Feldes (SCF) von Newton und vom Buren beigelegt.

Bekannter Bor-Chemiker M Frederick Hawthorne hat früh und ständige Forschung mit Lipscomb geführt.

Viel von dieser Arbeit wird in einem Buch von Lipscomb, Bor Hydrides, eines von zwei Büchern von Lipscomb zusammengefasst.

Der 1976-Nobelpreis in der Chemie wurde Lipscomb "für seine Studien auf der Struktur von boranes Leuchtproblemen des chemischen Abbindens" zuerkannt.

In einem Weg diese fortlaufende Arbeit an der Natur des chemischen Bandes durch seinen Doktorberater am Institut von Kalifornien für die Technologie, Linus Pauling, der dem 1954-Nobelpreis in der Chemie "für seine Forschung in die Natur des chemischen Bandes und seiner Anwendung auf die Erläuterung der Struktur von komplizierten Substanzen zuerkannt wurde."

Die Quelle für die ungefähr Hälfte dieser Abteilung ist der Vortrag von Nobel von Lipscomb.

Große biologische Molekül-Struktur und Funktion

Die spätere Forschung von Lipscomb hat sich auf den Atombau von Proteinen besonders konzentriert, wie Enzyme arbeiten.

Seine Gruppe hat Röntgenstrahl-Beugung verwendet, um die dreidimensionale Struktur dieser Proteine zur Atomentschlossenheit zu lösen, und dann das Atomdetail dessen zu analysieren, wie die Moleküle arbeiten.

Die Images sind unten von den Strukturen von Lipscomb von der Protein-Datenbank, die in der vereinfachten Form mit dem unterdrückten Atomdetail gezeigt ist. Proteine sind Ketten von Aminosäuren, und das dauernde Zierband zeigt die Spur der Kette mit, zum Beispiel, mehrere Aminosäuren für jede Umdrehung einer Spirale.

Carboxypeptidase A ist (abgereist) war die erste Protein-Struktur von der Gruppe von Lipscomb. Carboxypeptidase A ist ein Verdauungsenzym, ein Protein das verdaut andere Proteine. Es wird in der Bauchspeicheldrüse gemacht und in der untätigen Form zu den Eingeweiden transportiert, wo es aktiviert wird. Carboxypeptidase Auswahlen durch das Abhauen bestimmter Aminosäuren eins nach dem anderen von einem Ende eines Proteins.

Die Größe dieser Struktur war ehrgeizig. Carboxypeptidase A war ein viel größeres Molekül als irgendetwas Gelöstes vorher.

Aspartate carbamoyltransferase. (Recht) war die zweite Protein-Struktur von der Gruppe von Lipscomb.

Für eine Kopie der zu machenden DNA ist ein Doppelsatz seines nucleotides erforderlich. Aspartate carbamoyltransferase führt einen Schritt im Gebäude des pyrimidine nucleotides (cytosine und thymidine) durch. Aspartate carbamoyltransferase stellt auch sicher, dass gerade der richtige Betrag von pyrimidine nucleotides verfügbar ist, weil Aktivator und Hemmstoff-Moleküle aspartate carbamoyltransferase anhaften, um es zu beschleunigen und es zu verlangsamen.

Aspartate carbamoyltransferase ist ein Komplex von zwölf Molekülen.

Sechs große katalytische Moleküle im Interieur tun die Arbeit und sechs kleinen Durchführungsmoleküle auf der Außenkontrolle, wie schnell die katalytischen Einheiten arbeiten.

Die Größe dieser Struktur war ehrgeizig. Aspartate carbamoyltransferase war ein viel größeres Molekül als irgendetwas Gelöstes vorher.

Leucine aminopeptidase, (verlassen) etwas wie carboxypeptidase A, haut bestimmte Aminosäuren eins nach dem anderen von einem Ende eines Proteins oder peptide ab.

HaeIII methyltransferase (Recht)

bindet zur DNA, wo es methylates (fügt eine methy Gruppe zu hinzu)

,

es.

Menschliches Interferonbeta hat (verlassen)

wird durch Lymphozyten als Antwort auf pathogens veröffentlicht, um das Immunsystem auszulösen.

Chorismate mutase (Recht)

katalysiert (beschleunigt) die Produktion der Aminosäuren phenylalanine und tyrosine.

Fructose-1,6-bisphosphatase hat (verlassen)

und sein Hemmstoff MB06322 (CS-917)

wurden von der Gruppe von Lipscomb in einer Kollaboration studiert, die Metabasis Therapeutics, Inc. eingeschlossen hat, die durch Ligand Arzneimittel 2010 erworben ist, die Möglichkeit erforschend, eine Behandlung für Zuckerkrankheit des Typs 2 zu finden, weil der MB06322 Hemmstoff die Produktion von Zucker durch fructose-1,6-bisphosphatase verlangsamt.

Die Gruppe von Lipscomb hat auch zu einem Verstehen von beigetragen

concanavalin (niedrige Entschlossenheitsstruktur),

glucagon und

kohlenstoffhaltiger anhydrase (theoretische Studien).

Nachfolgender Nobelpreisträger Thomas A. Steitz

war ein Doktorstudent im Laboratorium von Lipscomb.

Unter der Richtung von Lipscomb, nach der Lehraufgabe, die Struktur des kleinen Molekül-Methyl-Äthylen-Phosphats zu bestimmen, hat Steitz Beiträge zur Bestimmung der Atombauten von carboxypeptidase Ein geleistet

und aspartate carbamoyltransferase.

Steitz wurde dem 2009-Nobelpreis in der Chemie zuerkannt, für die noch größere Struktur der großen 50ER JAHRE ribosomal Subeinheit zu bestimmen, zu einem Verstehen von möglichen ärztlichen Behandlungen führend.

Nachfolgender Nobelpreisträger Ada Yonath, der den 2009-Nobelpreis in der Chemie mit Thomas A. Steitz und Venkatraman Ramakrishnan geteilt hat, hat eine Zeit im Laboratorium von Lipscomb verbracht, wo sowohl sie als auch Steitz angeregt wurden, später ihre eigenen sehr großen Strukturen zu verfolgen. Das war, während sie ein Postdoktorstudent an MIT 1970 war.

Andere Ergebnisse

Das Mineral lipscombite (Bild am Recht) wurde nach Professor Lipscomb vom Mineralogen John Gruner genannt, der es zuerst künstlich gemacht hat.

Für

Niedrig-Temperaturröntgenstrahl-Beugung wurde im Laboratorium von Lipscomb in ungefähr derselben Zeit wie parallele Arbeit im Laboratorium von Isadore Fankuchen an dann Polytechnikum Brooklyns den Weg gebahnt.

Lipscomb hat durch das Studieren von Zusammensetzungen von Stickstoff, Sauerstoff, Fluor und anderen Substanzen begonnen, die nur unter flüssigen Stickstoff-Temperaturen, aber anderen Vorteilen schließlich gemachte niedrige Temperaturen ein normales Verfahren fest sind.

Das Halten der Kristallkälte während der Datenerfassung erzeugt weniger - verschwommene 3. Elektrondichte-Karte, weil die Atome weniger Wärmebewegung haben. Kristalle können gute Daten im längeren Röntgenstrahl-Balken nachgeben, weil Röntgenstrahl-Schaden während der Datenerfassung reduziert werden kann, und weil das Lösungsmittel langsamer verdampfen kann, der zum Beispiel für große biochemische Moleküle wichtig sein kann, deren Kristalle häufig einen hohen Prozentsatz Wasser haben.

Andere wichtige Zusammensetzungen wurden von Lipscomb und seinen Studenten studiert.

Unter diesen sind

hydrazine,

Stickstoffoxyd,

Metall-Dithiolene-Komplexe,

Methyl-Äthylen-Phosphat,

Quecksilber amides,

(NICHT),

kristallenes Wasserstofffluorid,

Das schwarze Salz von Roussin,

(PCF),

Komplexe von cyclo-octatetraene mit Eisen tricarbonyl,

und leurocristine (Vincristine), der in mehreren Krebs-Therapien verwendet wird.

Positionen, Preise und besondere Auszeichnungen

• Gefährte von Guggenheim, 1954
• Gefährte der amerikanischen Kunstakademie und Wissenschaften 1960.
• Mitglied der nationalen USA-Akademie von Wissenschaften
• Mitglied des Fakultätsbeirates der Forschungszeitschrift des MIT-Harvards
• Ausländisches Mitglied der königlichen Kunstakademie von Niederlanden und Wissenschaften, (1976)
• Nobelpreis in der Chemie, (1976)

Fünf Bücher und veröffentlichte Symposien werden Lipscomb gewidmet.

Eine ganze Liste der Preise und besonderer Auszeichnungen von Lipscomb ist in seinem Lebenslauf.

Links

• Forschungsseite an Harvard.
• "Nachdenken" über Linus Pauling: Video eines Gespräches durch Lipscomb. Sieh besonders den "Linus und Mich" Abteilung.
• Weltkrieg 2 Forschung in kurzen Audiobüroklammern durch Lipscomb, die seinen Versuch einschließen, das Leben von Elizabeth Swingle zu sparen. Technische Beschreibung des Unfalls von Swingle.
• Wissenschaftlicher Charakter von Lebenslauf von W. Lipscomb, Veröffentlichungsliste, Wissenschaftshumor, Nobelpreis-Sammelalbum, wissenschaftlicher Aggression, Familiengeschichten, Bildnissen, Lobrede.