Michael, Arthur

Arthur Michael ( eng.  Arthur Michael ; 7 augusti 1853 , Buffalo  - 8 februari 1942 , Orlando ) är en amerikansk organisk kemist, känd för sin upptäckt av Michael-reaktionen [1] .

Medlem av US National Academy of Sciences (1889) [2] .

Biografi

Arthur Michael föddes den 7 augusti 1853 i Buffalo, New York, till en rik familj bestående av Clara (född Pinner) och John Michael. Han studerade vid Briggs School i Buffalo, där det inte fanns några kemiklasser vid den tiden, men Michael lyckades få grundläggande färdigheter i detta ämne från en lokal lärare, han genomförde experiment i ett hemlaboratorium utrustat av sin far [3] .

På grund av en allvarlig sjukdom åkte Michael, som planerade att komma in på Harvard, på en lång resa till Europa med sin familj sommaren 1871 och bestämde sig för att stanna för att studera i Tyskland. Trots en mycket blygsam bakgrund inom kemi, lyckades Michael få ett jobb i professor A. V. Hoffmanns kemiska laboratorium vid universitetet i Berlin . Ett år senare flyttade Michael till Heidelberg , där han studerade i två år under ledning av R. W. Bunsen . När han återvände till Berlin 1876, avslutade och publicerade Michael under de följande två åren en omfattande serie lysande och viktiga studier [4] [5] . Michael avslutade sin utbildning 1879-1880 vid École de Médecine i Paris under ledning av S. A. Wurz [6] .

När han återvände till USA 1880, blev Michael professor i kemi vid Tufts College , där han undervisade 1882-1889. Där träffade Michael Helen Abbott , som var en av hans elever, och 1888 gifte han sig med henne. Efter flera år i England, där paret arbetade i ett personligt laboratorium på Isle of Wight , återvände de till USA 1894, där Michael igen undervisade på Tufts, och lämnade honom 1907 med en hedersprofessur.

1912 fick Arthur Michael status som professor i organisk kemi vid Harvard , här fick han möjlighet att inte läsa föreläsningskurser, utan arbetade bara i ett laboratorium vid Newton Center, hade personliga assistenter och doktorander. År 1936 fick Arthur Michael en hedersprofessur vid Harvard [7] .

Arthur Michael dog den 8 februari 1942 i Orlando, Florida, 89 år gammal. Hans fru dog 1904 i influensa [8] . De hade inga barn.

Bidrag till vetenskapen

Experimentella studier

År 1879 var Michael den första att skaffa glykosidkeliciden [9] , vars syntesmetod började användas för att erhålla ämnen av denna klass av föreningar. 1887 upptäckte han möjligheten att lägga till reagens med en aktiv metylengrupp till α,β-omättade estrar och karbonylföreningar, senare kallad Michael-reaktionen [10] . År 1900 upptäckte Michael klorheptoxid [11] .

Bidrag till teoretisk kemi

När han tänkte på ursprunget till kemiska element, höll sig Michael till idéerna om kemisk evolution, enligt vilka elementen dök upp i en sekventiell ordning, beroende på mängden fri energi lagrad i atomen.

När han övervägde en kemisk reaktion, utgick Michael från idén om F. A. Kekule , och ansåg att det första steget i processen var kollisionen av två molekyler som attraherades till varandra på grund av deras kemiska affinitet, med bildandet av en dubbelmolekyl, vars stabilitet bestäms av graden av omvandling av den fria kemiska energin hos två olika molekyler till bindningsenergi och varm.

Michael var också välkänd för sitt arbete med tillämpningen av termodynamik på organisk kemi [12] . Han parafraserade termodynamikens andra lag , och talade om ökningen av entropi som ägde rum i varje spontan kemisk reaktion som en "kemisk neutralisering", vilket innebär neutralisering av den fria energin hos de reagerande atomerna. Enligt hans teori beror värdet av kemisk neutralisering direkt på värdet av omvandlingen av fri energi till bindningsenergi [13] . Hans teori förklarade molekylära omarrangemang, additions- och substitutionsreaktioner [14] , tautomerism och stereokemi av processer [15] .

Många av Michaels verk ägnas åt asymmetrisk addition, vars riktning förklaras av "+\-"-regeln formulerad av honom. Enligt honom uppnås maximal neutralisering genom att lägga till en elektronegativ atom eller grupp till en mer elektropositiv atom av en omättad molekyl och vice versa. "+\-"-regeln bekräftades i syntesen av malon- och acetoättiksyraestrar [16] . I detta fall beror bildandet av en viss produkt på atomernas kemiska affinitet. Detta är "fördelningsprincipen" som Michael föreslår.

Kritik mot accepterade åsikter

Ett annat viktigt bidrag, kanske i nivå med hans termodynamiska teori i dess direkta inflytande på organisk kemi, var Arthur Michaels roll som kritiker.

Så han vägrade att acceptera J. Wislicenus arbete om van't Hoffs teori om geometrisk isomerism , som enligt hans åsikt var en obevisad hypotes, eftersom den baserades enbart på mekanismer och geometri, och inte på termodynamiska faktorer. Han tillbakavisade påståendet att tillsatsen till omättade molekyler nödvändigtvis sker i cis-riktningen och bevisade detta i en serie experiment där transaddition dominerade [17] .

År 1889 lyckades Michael bevisa reaktiviteten av metylengrupper i β-sulfonylestrar, och motbevisade därigenom Viktor Meyers accepterade åsikter att sulfongruppen inte kan jämföras med karbonylgruppen. År 1920, efter sin teori om affinitet och energi, undersökte han mekanismerna för omarrangemang av pinacon och bensoin [ 18] och kom till slutsatsen att den accepterade tolkningen av M. Tiffnot är kemiskt omöjlig.

Beskrivningen av cykliseringsprocesser enligt A. Bayers stresshypotes beaktade varken kemisk affinitet och energirelationer, eller påverkan av sidogrupper, och var som ett resultat inte övertygande för Michael. Således lyckades Amu erhålla en förening med en fyrledad cykel genom att reagera etylnatriummalonat med etylcitrakonat, och därigenom bevisa att i närvaro av vissa sidogrupper bildas cyklobutylderivat lika lätt som alla derivat av fem- eller sex- ledade cykler.

Michaels resultat bevisade behovet av att kombinera termodynamiska principer med strukturteori, vilket avslöjade det nära sambandet mellan energirelationer och kemiskt beteende, vilket i slutändan ledde till en djupare förståelse av organisk kemi och utvecklingen av en allmän teori om organiska reaktioner.

Intressen

Ett av Michaels huvudsakliga intressen var antik och medeltida konst , han hade en samling av tidigt amerikanskt silver, som han testamenterade till Smithsonian Institution , och resten av hans samling, bland annat många föremål från öst, till Albright Art Gallery i Buffalo .

I sin ungdom var Arthur Michael förtjust i bergsklättring och tillbringade ofta sina semestrar i bergen [3] .

Personliga egenskaper

Michael är ihågkommen som en energisk, smidig men ändå blyg man, djupt nedsänkt i sina vetenskapliga och konstnärliga sysslor. Han undvek publicitet. Som lärare kunde han stimulera och inspirera, strävade efter grundlighet och noggrannhet. Michael var väldigt förtjust i barn, men fick aldrig sina egna. Därför testamenterade han resten av sin betydande egendom till tre institutioner i Buffalo för vård av handikappade, blinda och behövande barn [3] .

Utmärkelser och titlar

• Emeritus professor vid Tufts College (1907)
• Hedersprofessor vid Harvard University (1936)

Anteckningar

1. ↑ Thomas Poon, Bradford P. Mundy och Thomas W. Shattuck. The Michael Reaction  (engelska)  // Journal of Chemical Education: tidskrift. - American Chemical Society , 2002. - 1 februari ( nr 79 (2) ). — ISSN 0021-9584 . doi : 10.1021 / ed079p264 .
2. ↑ Arthur Michael Arkiverad 27 mars 2019 på Wayback Machine 
3. ↑ 1 2 3 Fieser L. Biografiska memoarer  // National Academies Press. - 1975. - Vol. 46. ​​- s. 330-367.
4. ↑ Arthur Michael, Thomas H. Norton. Ueber die Darstellung und Eigenschaften des Trijodresorcins  (tyska)  // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft: journal. - Weinheim : Wiley-VCH, 1876. - Juli ( Bd. 9 , H. 2 ). — ISSN 1434-193X . - doi : 10.1002/cber.187600902216 .
5. ↑ Michael A. Ueber die Einwirkung des Broms auf Aethylphtalimid  (tyska)  // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft: journal. - Weinheim : Wiley-VCH, 1877. - Juli ( Bd. 10 , H. 2 ). — ISSN 0009-2940 . - doi : 10.1002/cber.18770100289 .
6. ↑ Takashi Tokoroyama. Discovery of the Michael Reaction  (engelska)  // European Journal of Organic Chemistry : tidskrift. - Weinheim : Wiley-VCH, 2010. - 10 februari ( vol. 2010 , utgåva 10 ). — ISSN 1434-193X . - doi : 10.1002/ejoc.200901130 .
7. ↑ Prof. Arthur Michael  (engelska) . Tufts universitet . Hämtad 4 januari 2018. Arkiverad från originalet 15 december 2012.
8. ↑ Helen Abbott Michael . Famous Scientists  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Human Touch of Chemistry . Hämtad 4 januari 2018. Arkiverad från originalet 27 oktober 2014.
9. ↑ Michael A. Ueber die Synthese des Phenolglykosides und des Orthoformylphenolglykosides oder Helicins // Compt. Rämna. : tidning. - 1879. - Nr 89 . - S. 355 . — ISSN 1631-0748 .
10. ↑ Michael A. Ueber die Addition von Natriumacetessig- und Natriummalonsäureäthern zu den Aethern ungesättigter Säuren  // Journal für Praktische Chemie : journal. - Leipzig : Verlag von Johann Ambrosius Barth, 1887. - 21 mars ( vol. 35 , nummer 1 ). — ISSN 1521-3897 . - doi : 10.1002/prac.18870350136 .
11. ↑ Michael A., Conn WT Om beteendet hos jod- och bromklorheptoxid och perklorsyra mot   , Am . Chem. J.  : tidskrift. - American Chemical Society , 1901. - Nej . 25 . — S. 89 . — ISSN 0002-7863 .
12. ↑ Albrt B. Costa. Arthur Michael (1853-1942). The meeting of thermodynamics and organic kemi  (engelska)  // Journal of Chemical Education: journal. - American Chemical Society , 1971. - April ( nr 48 (4) ). — S. 243 . — ISSN 0021-9584 . doi : 10.1021 / ed048p243 .
13. ↑ Arthur Michael. Översikt över en teori om organisk kemi grundad på entropilagen   // Am . Chem. J.  : tidskrift. - American Chemical Society , 1910. - Augusti ( nr 32 ). — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01926a020 .
14. ↑ Arthur Michael. Om reaktionsmekanismen för acetoättiksyraester, enolaterna och strukturellt besläktade föreningar. I. C- och O-alkylering  (engelska)  // Am. Chem. J.  : tidskrift. - American Chemical Society , 1935. - Januari ( nr 57 ). — S. 159–164 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01304a042 .
15. ↑ Michael A. Bemerkungen zu der Abhandlung von Goldschmidt und Meissler über "Versuche zur Constitutions-bestimmung tautomerer Verbindungen"  (tyska)  // Journal für Praktische Chemie : journal. - Leipzig : Verlag von Johann Ambrosius Barth, 1890. - 11 juni 6 ( Bd. 42 , H. 1 ). - doi : 10.1002/prac.18900420102 .
16. ↑ Arthur Michael, John Ross. Vid tillsats av tillsats av natriumenol-malonestrar till alfa-, beta-omättade estrar  (engelska)  // Am. Chem. J.  : tidskrift. - American Chemical Society , 1930. - November ( nr 52 ). - P. 4598-4609 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01374a064 .
17. ↑ A. Michael. Zur Kritik der Abhandlung von J. Wislicenus: ”Ueber die räumliche Anordnung der Atome in organischen Molekülen”  (tyska)  // Journal für Praktische Chemie: journal. - Leipzig : Verlag von Johann Ambrosius Barth, 1888. - 10 juli. — ISSN 1521-3897 . - doi : 10.1002/prac.18880380102 .
18. ↑ Michael A. Om den kemiska mekanismen för organiska omarrangemang   // Am . Chem. J.  : tidskrift. - American Chemical Society , 1920. - April ( nr 42 ). — S. 787–821 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01449a015 .

Länkar

• Kort biografi och ett fotografi Arkiverad 15 december 2012.

Ordböcker och uppslagsverk	Amerikansk nationalbiografi
I bibliografiska kataloger GND : 117013137 ISNI : 0000 0003 5456 1180 J9U : 987007322353305171 LCCN : nr2012021602 VIAF : 47528999 WorldCat VIAF : 47528999