Westheimer, Frank

Frank Henry Westheimer
engelsk  Frank Henry Westheimer
Födelsedatum 15 januari 1912( 1912-01-15 )
Födelseort Baltimore , Maryland , USA
Dödsdatum 14 april 2007 (95 år)( 2007-04-14 )
En plats för döden
Land  USA
Arbetsplats
Alma mater
Utmärkelser och priser Guggenheim Fellowship Willard Gibbs Award US National Medal of Science US National Academy of Sciences Prize in Chemical Sciences [d] ( 1980 ) Priestley-medalj ( 1988 , 1988 ) Rosenstielpriset ( 1980 ) Arthur Cope-priset ( 1982 ) Centenary Award ( 1962 ) Nakanishi-priset [d] ( 1997 ) Welch Prize in Chemistry [d] ( 1982 ) utländsk medlem av Royal Society of London ( 30 juni 1983 )

Frank Henry Westheimer ( 15 januari 1912 - 14 april 2007) var en amerikansk kemist [4] . Han gjorde ett stort bidrag till utvecklingen av fysikalisk organisk kemi, genom att tillämpa teknikerna för fysikalisk kemi på organisk kemi och kombinera dessa två områden. Identifierade och undersökte huvudklasserna av kemiska reaktioner i levande system. Han rekommenderade användningen av den kinetiska isotopeffekten för att studera övergångstillstånden för en reaktion, undersökte hur den kemiska aktiviteten hos organiska föreningar beror på den molekylära miljön och bevisade att fotokemiska processer kan användas för att studera strukturerna i komplexa biologiska system.

Biografi

Frank Westheimer föddes i Baltimore , Maryland den 15 januari 1912. Hans far var, liksom flera nära släktingar, en framgångsrik mäklare.

Westheimer blev intresserad av kemi efter att ha gått på Dartmouth College och tog examen summa cum laude 1932. 1932 började Westheimer forskarskola i kemi vid Harvard University , i hopp om att studera med James B. Conant . Men Conants flytt till presidentämbetet för Harvard lämnade Westheimer utan en handledare. Professor E. P. Kohler tog sedan på sig ledarskapsuppgifter i sin doktorsexamen. Westheimer tog examen 1935 med sitt första självständiga arbete. 1935 och 1936 arbetade Westheimer vid Columbia University som National Science Foundation Fellow, där han började forska i kemiska reaktioner inom fysikalisk organisk kemi. 1936 gick Westheimer till fakulteten vid University of Chicago . Efter andra världskrigets utbrott lämnade Frank universitetet för att arbeta som handledare vid National Explosives Research Laboratory. I slutet av kriget återupptog han sina arbetsuppgifter vid University of Chicago, där han stannade tills han flyttade till Harvard University som professor 1953; där blev han professor emeritus i kemi vid Harvard Morris Loeb University.

Vetenskaplig forskning

År i Chicago

Tidigt arbete av Westheimer i Chicago ledde till upptäckten att enkla aminosyror katalyserar mutarotationen av kolhydrater [5] och även spelar rollen som aminer i katalys av retroaldolreaktioner [6] . Dessa är två av de tidigaste enzymmodellerna. Han undersökte också miljöns inverkan på hastigheten av organiska reaktioner, inklusive lösningsmedlens roll [7] och, med J. G. Kirkwood , påverkan av laddningar i miljön av övergångstillstånd [8] . Även om dessa studier inte erkändes vid den tiden, skulle de fortsätta att utgöra en del av grunden för att förstå hur enzymer fungerar.

Han utförde viktig forskning om elektrofila substitutionsreaktioner med aromatiska substrat [9] [10] [11] . Han studerade också oxidationen av alkoholer med kromsyra [12] . Denna studie förblir ett läroboksexempel på hur kinetisk analys och kinetiska isotopeffekter bör användas för att upptäcka och förstå intermediärerna och vägarna för komplexa reaktioner.

År på Harvard

Vid Harvard studerade Westheimer ett brett spektrum av biologiska reaktioner, inklusive dekarboxyleringsreaktioner, peptidklyvningsreaktioner [13] och reaktioner som involverade fosforatomer som elektrofila centra.

För dekarboxylering av beta-ketosyror studerade Westheimer både en metallberoende process [14] och en iminberoende process [15] . Forskning om metallberoende dekarboxyleringsenzymer var ett av de första exemplen på mekanismer inom biooorganisk kemi och inkluderade ett av de allra första experimenten för att mäta den kinetiska isotopeffekten av "tunga atomer" inom enzymologi, vilket satte igång ytterligare ett arbete i dussintals laboratorier .

Westheimer var en av de första som kände igen den ökade reaktiviteten hos P(III) jämfört med P(V), som senare utgjorde grunden för automatiserad fastfas-DNA-syntes. Dessutom analyserade Westheimer den olika reaktiviteten hos mono-, di- och triestrar av fosfatelektrofiler. Han identifierade ett brett spektrum av möjliga övergångstillståndsstrukturer och mellanprodukter, inklusive de som involverar pseudo-rotationen som beskrivs av Stephen Berry [16] .

Pedagogisk verksamhet

Westheimers läroplan lärde eleverna den precision som behövdes för att träna fysisk organisk kemi. Han försökte också lära ut hur forskning formas inom vetenskapen, hur upptäckter görs och, ett av hans favoritögonblick, den tillfälliga tillfälligheten av "modernitet" inom vetenskapen.

Louis Feather började på Harvard där han undervisade i den bästa kursen i organisk kemi i Amerika. När han gick i pension undervisade han i den sämsta kursen i organisk kemi i Amerika. Och det var samma kurs.Frank Henry Westheimer

Studenterna som studerade med Westheimer var i de flesta fall enastående. Bland dem finns Daniel Koshland , som blev professor vid Berkeley och redaktör för Science , Robert Abeles , som hade en lysande karriär inom enzymatiska mekanismer, och William Jencks , som behandlade ett brett spektrum av frågor inom enzymatisk katalys. Irving Segal, som arbetade med Westheimer som doktorand i fosforkemi, gick till DuPont Research Center för att bli den första personen som använde syntetisk DNA och rekombinant DNA-teknik för att studera mekanismen för enzymverkan.

Sociala och politiska aktiviteter

Westheimer agerade som vetenskaplig rådgivare åt president Lyndon Johnson . 1966 var han ordförande för en kommitté i United States National Academy of Sciences , som bestämde handlingsförloppet för statligt stöd till kemiska vetenskaper. Rekommendationerna i hans rapport, inklusive de som ägnar särskild uppmärksamhet åt kemisk vetenskaplig utrustning, implementerades och anses fortfarande vara heltäckande, optimala och progressiva.

Heder och utmärkelser

Frank Westheimer har mottagit ett flertal utmärkelser och hedersgrader, inklusive US National Medal of Science, US National Academy of Sciences Chemistry Award, Robert A. Welch Foundation Prize in Chemistry och ett flertal utmärkelser från American Chemical Society.

Minne

2002 inrättade Harvard University Frank G. Westheimer-medaljen för enastående vetenskaplig prestation till hans ära. Hittills har mer än tio medaljer delats ut.

Familj

Ett år efter att han tillträdde en fakultetstjänst vid University of Chicago 1936 gifte sig Westheimer med Jeanne Friedman. Jeanne gick bort 2001, efterlevde Frank och deras två döttrar, Ruth och Ellen.

Personliga egenskaper

Westheimer fick universell beundran och respekt över hela världen som vetenskapsman och som person. De egenskaper som kännetecknade honom under hela hans liv var ett kraftfullt intellekt, höga moraliska egenskaper, utomordentligt mod, exceptionell beslutsamhet i vetenskapliga upptäckter och djup omsorg om landet och mänskligheten.

Anteckningar

  1. ↑ http://www.boston.com/yourlife/health/blog/2007/04/15-week/
  2. ↑ http://www.boston.com/yourlife/health/blog/2007/04/todays_globe_gu.html
  3. ↑ http://pubs.acs.org/cen/news/85/i17/8517news3.html
  4. ↑ Steven Benner, Elias J. Corey. Frank Henry Westheimer. 15 januari 1912—14 april 2007  (engelska)  // Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. — 2018-12. — Vol. 65 . — S. 469–480 . — ISSN 1748-8494 0080-4606, 1748-8494 . - doi : 10.1098/rsbm.2018.0009 . Arkiverad från originalet den 24 oktober 2019.
  5. ↑ FH Westheimer. AMINOSYRAKATALYS AV MUTAROTATIONEN AV GLUKOS  //  The Journal of Organic Chemistry. — 1937-11. — Vol. 02 , iss. 5 . - s. 431-441 . - ISSN 1520-6904 0022-3263, 1520-6904 . doi : 10.1021 / jo01228a003 .
  6. ↑ FH Westheimer, Herzl Cohen. The Amine Catalysis of the Dealdolization of Diacetone Alcohol  // Journal of the American Chemical Society. - 1938-01-01. - T. 60 , nej. 1 . — S. 90–94 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01268a029 .
  7. ↑ JG Kirkwood, FH Westheimer. Errata: Det elektrostatiska inflytandet av substituenter på dissociationskonstanter för organiska syror. I och II  (engelska)  // The Journal of Chemical Physics. - 1939-06. — Vol. 7 , iss. 6 . — S. 437–437 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . - doi : 10.1063/1.1750464 .
  8. ↑ FH Westheimer, W.A. Jones, Robert A. Lad. Den elektrostatiska inverkan av substituenter på reaktionshastigheter III. Solvent Effect  (engelska)  // The Journal of Chemical Physics. - 1942-07. — Vol. 10 , iss. 7 . — S. 478–485 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . - doi : 10.1063/1.1723752 .
  9. ↑ FH Westheimer, Edward Segel, Richard Schramm. The Mechanism of the Oxynitration of Benzen 1,2  //  Journal of the American Chemical Society. - 1947-04. — Vol. 69 , iss. 4 . — S. 773–785 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01196a011 . Arkiverad från originalet den 13 juli 2020.
  10. ↑ R.M. Schramm, F.H. Westheimer. Mekanismen för nitrering av anisol  //  Journal of the American Chemical Society. - 1948-05. — Vol. 70 , iss. 5 . - P. 1782-1784 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01185a036 .
  11. ↑ Wm. J. Klaproth, F. H. Westheimer. Mekanismen för aromatisk kvicksilering. 1 I. Orienteringseffekter  //  Journal of the American Chemical Society. — 1950-10. — Vol. 72 , iss. 10 . - P. 4461-4465 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01166a035 .
  12. ↑ FH Westheimer. Mekanismerna för kromsyraoxidationer.  (engelska)  // Kemiska recensioner. — 1949-12. — Vol. 45 , iss. 3 . - s. 419-451 . — ISSN 1520-6890 0009-2665, 1520-6890 . - doi : 10.1021/cr60142a002 .
  13. ↑ FH Westheimer. HYPOTES FÖR VERKNINGSMEKANISMEN FÖR CHYMOTRYPSIN  //  Proceedings of the National Academy of Sciences. — 1957-11-15. — Vol. 43 , iss. 11 . — S. 969–975 . - ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490 . - doi : 10.1073/pnas.43.11.969 .
  14. ↑ Gordon A. Hamilton, F. H. Westheimer. EN KRISTALLIN DEKARBOXYLAS UTAN BIOTIN  //  Journal of the American Chemical Society. — 1959-05. — Vol. 81 , iss. 9 . — S. 2277–2277 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01518a073 .
  15. ↑ Gordon A. Hamilton, F. H. Westheimer. OM MEKANISMEN FÖR ENZYMATISK DEKARBOXYLERING AV ACETOACETAT 1  //  Journal of the American Chemical Society. — 1959-12. — Vol. 81 , iss. 23 . — S. 6332–6333 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . - doi : 10.1021/ja01532a058 .
  16. ↑ Charles H. Clapp, Arnold Satterthwait, F. H. Westheimer. Monomerisk metylmetafosfat. II. Elektrofil aromatisk substitution  (engelska)  // Journal of the American Chemical Society. — 1975-11. — Vol. 97 , iss. 23 . - P. 6873-6874 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja00856a052 .