Ernst Otto Fischer | ||||
---|---|---|---|---|
tysk Ernst Otto Fischer | ||||
Födelsedatum | 10 november 1918 | |||
Födelseort | Soln , Tyskland | |||
Dödsdatum | 23 juli 2007 (88 år) | |||
En plats för döden | München , Tyskland | |||
Land | Tyskland | |||
Vetenskaplig sfär | kemi | |||
Arbetsplats | ||||
Alma mater | ||||
vetenskaplig rådgivare | Walter Heber | |||
Utmärkelser och priser |
Alfred Stock Memorial Prize (1959) Nobelpriset i kemi ( 1973 ) Hundraårsjubileumspriset (1974)
|
|||
Autograf | ||||
Mediafiler på Wikimedia Commons |
Ernst Otto Fischer ( tysk Ernst Otto Fischer ; 10 november 1918 , Soln , nära München - 23 juli 2007 , München ) är en tysk kemist.
1952 etablerade han strukturen för ferrocen , upptäckt ett år tidigare, och syntetiserade även dibensenekrom några år senare . [1] På 1960-talet upptäckte han en allmän metod för framställning av stabila metall-karbenkomplex innehållande en kol-metall dubbelbindning, senare namngiven "Fischer karbener" efter honom [2] . På 1970-talet syntetiserade han de första metallkarbinkomplexen med en trippelbindning mellan kol och övergångsmetall.
E. O. Fisher var ägare till många utmärkelser och var också medlem i många vetenskapliga akademier. 1973 fick han tillsammans med Jeffrey Wilkinson Nobelpriset i kemi för "banbrytande, självständigt utfört arbete inom kemin av metallorganiska sandwichföreningar " [3] .
I stället för Walter Heber höll Fischer ordförandeskapet i oorganisk kemi vid Münchens tekniska universitet i 21 år . Många efterföljande avdelningschefer och kemister-teknologer kom från "Fischer-skolan" - hans vetenskapliga miljö.
Ernst Otto Fischer var det tredje barnet till Karl Tobias Fischer , professor i fysik vid Münchens tekniska universitet, och Valentina Fischer (född Danzer). 1937 tog han examen från Therese Gymnasium i München . Därefter tjänstgjorde han i militären och tjänstgjorde under andra världskriget (från 1939 till 1944) som officer i Polen, Frankrike och Ryssland. Under ett studieuppehåll vinterterminen 1941/42, uppmuntrad av Walter Hiebers föreläsningar om oorganisk kemi, började Fischer studera kemi vid Münchens tekniska universitet (numera Tekniska universitetet i München, TUM) istället för konsthistoria som planerat. Efter att ha blivit sårad i kriget i Ryssland släpptes han efter krigsslutet hösten 1945 från amerikansk fångenskap. Efter att han, tillsammans med sina klasskamrater, återställt det institut som förstördes under kriget på Arkisstrasse, fortsatte Fischer sina studier. [4] [5] [6] .
1949 tog han examen med utmärkelser och blev forskningsassistent till Walter Heber. 1952 försvarade han sin doktorsavhandling i oorganisk kemi under ledning av Heber på ämnet "Om mekanismen för reaktionen av kolmonoxid med salter av nickel (II) och kobolt (II) i närvaro av ditionit och sulfoxylat joner." När han lade märke till en artikel i Nature om upptäckten av ferrocen i början av 1952 och sedan blev en framgångsrik vetenskapsman, hade hans publikationer i ämnet redan gett honom ett jobberbjudande på ett stort kemiföretag [7] . Två år senare försvarade han sin doktorsavhandling om "Föreningar av metaller med cyklopentadien och inden " vid Tekniska universitetet i München, där han fick tjänsten som Privatdozent året därpå . 1956 reste han för några månader på en affärsresa till USA.
1957 utnämndes Fischer till extraordinär professor vid Ludwig Maximilian University of München (LMU). Efter att ha tackat nej till en inbjudan till Friedrich Schiller-universitetet i Jena , blir Fischer professor vid LMU 1959, som efterträdare till Franz Hein . Följande år tackade han nej till en inbjudan att bli professor i oorganisk kemi vid universitetet i Marburg , och ärvde istället 1964 av sin lärare, Walter Hieber, ordföranden för oorganisk kemi vid Münchens tekniska universitet. Fischer hade denna position fram till sin pensionering 1985. Wolfgang A. Hermann (Universitetet i Frankfurt am Main), som har varit president för Münchens tekniska universitet sedan 1995 [4] [5] [8] [9] , bjöds in som efterträdare . Fisher var föreläsare vid University of Wisconsin 1969, gästprofessor vid University of Florida i Gainesville 1971 och den första föreläsaren i oorganisk kemi i American Chemical Society 's Pacific West Coast Section . 1973 var han gästprofessor vid MIT och även vid University of Rochester [4] .
Fischer var medgrundare (1964) och under flera decennier regional redaktör för den prestigefyllda internationella vetenskapliga tidskriften " Journal of Organometallic Chemistry ". Han har länge haft befattningar i huvudkommittén och senaten för German Research Society (DFG), den tyska akademiska utbytestjänsten (DAAD); var en av intendenterna för Deutsches Museum i München. Eftersom Fischer var humanist och mindes nationalismens dagar, motsatte han sig inte bara kontrollen av forskningen, utan också politiska ytterligheter. Samtidigt stack ofta hans stridslystna och impulsiva natur ut [10] . Så, under studentupploppen 1968 , i en föreläsning om metallhydrider, citerade han "Exorcism" [6] från boken " Mein Kampf ", och hänvisade också till " Citat av Mao Zedong ". Fisher vädjade till eleverna att bara fokusera på vetenskap som en "andlig utmaning" och motsatte sig starkt extremistiska studenter. I sina föreläsningar förlitade han sig inte bara på visuella experiment, utan letade också efter kopplingar till kultur- och litteraturhistorien, eftersom han uppfattade kemin som en kulturell bedrift [5] [6] .
Kemi var Fischers livsverk. Han ställde höga krav på sina elever, enligt honom borde de varken röka eller gifta sig. Fischer själv var ungkarl under lång tid och gifte sig med Traudl Haas först efter sin pensionering [6] . Men han visste hur han skulle inspirera sina elever, så han behöll nära band med dem och behandlade dem som sin familj. Så Fischer hade ett hus i Leutasch (en kommun i Österrike), där han ofta bjöd in sina kollegor att åka skidor [6] . Fram till sin död var Fischer den äldsta levande tyska nobelpristagaren vid den tiden [11] . Han begravdes den 26 juli 2007 på kyrkogården i Solln i en familjegrav bredvid sina föräldrar [12] .
Fischer bestämde strukturen av ferrocen , syntetiserade dibensenkrom från bensen och CrCl 3 i närvaro av AlCl 3 ( 1955 ), utvecklade en allmän metod för syntes av aren (innehållande en aromatisk kärna) derivat av övergångsmetaller , och var den första att erhålla arenkarbonyl, arencyklopentadienyl och andra blandade π-komplex av övergångsmetaller. Han visade att dessa föreningar, när de värms upp, sönderdelas med bildandet av en "metallspegel", som kan användas för att erhålla ultrarena metaller. Fischer var den första som syntetiserade ett antal organometalliska föreningar av teknetium- och transuranelement , erhöll stabila karbenkomplex av övergångsmetaller ( 1964 ) och senare deras karbinkomplex ( 1973 ).
Under hela det akademiska arbetet handlede Fischer över 200 avhandlingar, kandidat- och doktorsavhandlingar i sin vetenskapliga grupp. Många av dess utexaminerade har blivit inbjudna till akademiska positioner eller nått höga ledande positioner inom den kemiska industrin. Bland dem var Henri Brunner , Karl Heinz Dötz , Alexander Phillippou , Max Herberhold , Gerhard E. Herberich , Gottfried Huttner , Cornelius Gerhard Kreiter , Jörn Müller , Ulrich Schubert , Arnd Vogler , Helmut Werner som PhDs, Dietmar Seifert och Robert Angelici – PhD. samt doktoranden Wolfgang A. Hermann, hans framtida efterträdare som chef för avdelningen för oorganisk kemi vid Tekniska universitetet i München. "Fischer-skolan" är ett enastående exempel på "akademisk skolgång", det vill säga bildandet av omfattande vetenskapliga grupper, vilket är en av universitetens huvuduppgifter [5] . Omkring 450 artiklar om organometalliska föreningar publicerades av Fischer under perioden av hans vetenskapliga verksamhet, varav mer än 200 handlade om metallkomplex med aromatiska organiska föreningar [4] . Fischer, tillsammans med sina kollegor, fokuserade på den ständiga upptäckten av ständigt nya organometalliska föreningar. Han var dock bara intresserad av grundforskning, han ansåg inte att den praktiska tillämpningen av resultaten av hans arbete var viktig [6] .
Innan Fischers upptäckt spelade kemin av metallkomplex med kolväten endast en mindre roll. Publikationer om organometallics fram till denna tid bestod till övervägande del av arbete på alkylföreningar med huvudgruppmetaller såsom cacodyl eller Grignard-komplex , och även arbete på föreningar av kolmonoxid med sidogruppmetaller, dvs. karbonyler av dessa metaller. Även om koordinationskomplex som Zeise-saltet har varit kända under lång tid, var Fischers arbete ett nyckelmoment i bildandet av modern metallorganisk kemi - idag liknar mer än 80 % av metallorganiska komplex ferrocen, och är också cyklopentadienylkomplex [1] .
Fischers första banbrytande forskningsarbete var att fastställa strukturen av ferrocen , vars upptäckt påpekades för honom av hans far i tidskriften Nature [12] . Ferrocen, som en förening som är mycket stabil kemiskt och termiskt, upptäcktes och beskrevs oberoende av två forskargrupper 1951 ( Thomas J. Keely och Peter L. Pawson från Ducane University , och Samuel A. Miller, John A. Tabbot och John F. Tremaine från British Oxygen Company, BOC ) [13] [14] [15] . Omedelbart efter upptäckten, 1952, baserade Geoffrey Wilkinson och Robert B. Woodworth från Harvard University , baserat på infrarödspektroskopidata (endast en CH-vibration, det vill säga bara en typ av kol-vätebindning i cyklopentadienylringen ) och den upptäckta diamagnetismen , först föreslog för denna förening vid den tiden fortfarande okänd "smörgås" struktur [16] . Även Fischer själv tvivlade allvarligt på den struktur som upptäckarna själva föreslagit med en enda bindning mellan järn- och kolatomer [12] . Genom röntgendiffraktionsanalys kunde Fischer, tillsammans med Wolfgang Pfab (senare på BASF) i München, bekräfta sandwichstrukturen hos ferrocen 1952; oberoende av dem utfördes liknande arbete 1952 av Philip Frank Eiland och Ray Repinski vid University of Pennsylvania [17] [18] [19] [20] .
Denna nya "sandwich"-struktur var så revolutionerande att det var möjligt att förklara både strukturen och stabiliteten hos ferrocen i en modell först efter vidareutveckling av teorin om molekylära orbitaler [21] . Under de närmaste åren, i båda forskargrupperna - Ernst Otto Fischer i München och Jeffrey Wilkinson vid Harvard - syntetiserades ett dussin nya biscyklopentadienylkomplex av andra övergångsmetaller, såväl som deras derivat, i en enorm hastighet. Senare, i forskning inom organometallisk kemi, tävlade Fischer, tillsammans med sina elever, "hårt, ibland till och med häftigt" [10] med Jeffrey Wilkinson och hans vetenskapliga grupp. Med upptäckten av koboltocen och nickelocen introducerade Fischer världen till metallocenerna av element som gränsar till järn [22] [23] . Från och med 1954 började öppnandet av de så kallade "semi-sandwich"-komplexen .
Fischer lade grunden för det framtida Nobelpriset 1955, tillsammans med sin doktorand Walter Hafner och Erwin Weiss , genom att syntetisera och bestämma strukturen för dibensenekrom , ett ämne vars existens Fischer endast postulerade utifrån teoretiska antaganden [12] [25] [26 ] [27] . Med hjälp av denna förening, i vilken två formellt neutrala bensenringar är bundna till en oladdad kromatom, kunde Fischer bevisa att det i sandwichföreningar finns en ny typ av bindning för metallorganisk kemi [26] [28] .
1973 fick Fisher, tillsammans med Geoffrey Wilkinson ( Imperial College London ), Nobelpriset i kemi "för deras självständigt banbrytande arbete inom kemin av de så kallade organometalliska sandwichföreningarna ".
"Detta är den viktigaste delen av Fisher och Wilkinsons arbete: upptäckten av en ny sandwich joint. Det var inte de som syntetiserade den första "smörgåsen", men för första gången lyckades de förstå den ovanliga karaktären av denna koppling och dess begreppsmässiga betydelse. – Kungliga Vetenskapsakademien: pressmeddelande: Nobelpriset i kemi 1973 [3] .
I sin lovtal vid Nobelpriset sa Ingvar Lindquist till Fischer på tyska följande ord:
"Upptäcktena av helt nya principer för relationer och strukturer har alltid varit viktiga ögonblick i kemins historia. Du har gjort ett enastående bidrag till en av dessa upptäckter. Jag överlämnar de bästa hälsningarna från Kungliga Vetenskapsakademien.” - Ingvar Lindqvist: tal vid ceremonin [29] .
Ernst Otto Fischers och hans kollegors banbrytande arbete förändrade i grunden bilden av den kemiska bindningen . Hans forskningsarbete om metall-kolbindningens kemi i dess många varianter väckte stort intresse, vilket ledde till att metallorganisk kemi spred sig till nästan alla forskningslaboratorier i världen. Smörgåskopplingar var av stor betydelse för praktiska tillämpningar, men Fischer brydde sig inte riktigt; han koncentrerade sig på grundforskning [6] . Hans anhängare Walter Hafner och Reinhardt Gira gjorde ett stort steg framåt i slutet av 1950-talet när det gällde att introducera organometalliska föreningar i tillverkningsprocessen med utvecklingen av den så kallade Wacker-processen . Detta ledde till ett kraftigt steg i utvecklingen av metallorganisk kemi på 1950-talet, vilket visade sig i verk av Karl Ziegler et al [6] .
Idag är den viktigaste praktiska tillämpningen av sandwichkomplex och deras derivat deras användning som polymerisationskatalysatorer vid framställning av polyolefiner [30] . 1980 utvecklade Hansjörg Zinn och Walter Kaminski den katalytiska polymerisationen av eten och propen med de så kallade Kaminski-katalysatorerna , blandningar av metallocendihalogenider (typ 1) med metylaluminoxan (MAO), som visar mycket hög produktivitet [31] . Typ 2 ansa-metallocener används för isotaktisk ordning av monomerer i polypropen [32] . Magneten och bis-cyklopentadienylföreningar av kalcium och strontium kan användas som polymerisationskatalysatorer, till exempel för metylmetakrylat (MMA) [33] .
Tillsammans med sin forskning om sandwichkomplex gjorde Fischer också banbrytande arbete inom andra områden av organometallisk kemi. Karbener med den allmänna formeln CX2 - det vill säga de som innehåller tvåvärt kol - har inom organisk kemi varit kända som mycket reaktiva, kortlivade ämnen, ofta presenterade endast som ett övergångstillstånd. Det var inte förrän på 1960-talet som karbener karakteriserades och deras existens bekräftades spektroskopiskt.
Det var desto mer förvånande att Fischer 1964, tillsammans med Alfred Maasböhl, beskrev syntesen av den första stabila representanten för en hittills okänd klass av föreningar - metallokarbener, det vill säga ett metallkomplex med en metall-kol dubbelbindning [2] . Representanter för denna klass av föreningar som upptäcktes av Fischer kallas idag " Fischer-karbener " till hans ära . De har utvecklats till värdefulla byggstenar för organisk syntes och används till exempel i Doetz-reaktionen [34] .
Många nya metallkomplex från denna klass har syntetiserats sedan Fischers upptäckt. Fischer själv publicerade över 50 artiklar i ämnet mellan 1964 och 1973; andra vetenskapliga grupper som Richard Royce Schrock , Michael Lappert och Joseph Chatt tog upp temat. 1975 upptäckte Schrock karbenkomplex av niob och tantal, som har en mycket högre reaktivitet än "Fischer-karbener" [35] . Sedan dess har "Schrock-karbener" använts i ett antal processer med stora ton - till exempel är de Tebbes reagens för metylenering (införande av en metylengrupp ) av ketoner eller Grubbs katalysatorer som används i olefinmetates . Wolfgang A. Hermann upptäckte det första komplexet med en bryggad karbenligand.
Året då han fick Nobelpriset (1973) upptäckte Fischer tillsammans med sin doktorand Gerhard Kreis metallkarbiner, metallkomplex med en trippel metall-kolbindning. Denna upptäckt ledde ytterligare till förståelsen av kritiska industriella katalytiska processer som olefinmetates .
Under hela sitt liv fick Ernst Otto Fischer många utmärkelser och priser [5] .
Tekniska universitetet i München introducerade "Ernst Otto Fischer Teaching Award" 2010 som ett unikt pris för excellens i undervisningen [50] och uppkallade även en gata efter honom i Garching Science Park, Fischers huvudsakliga arbetsplats. Till hans ära lanserade Aventijsk Gymnasium i Burghausen i oktober 2012 ett årligt utbildningsprogram för lärare från hela Bayern, kallat "E. O. Fischer Seminar". Hela den bayerska kemilärarkåren har möjlighet att lyssna på föreläsningar av professorer vid Münchens tekniska universitet om aktuella problem inom kemi under helgen [51] . Med anledning av Fischers 100-årsdag, i oktober 2018, gavs i Tyskland ut minnesmynt gjorda av legering av sterling silver i en valör av 20 euro, som visar strukturen av dibensenekrom som upptäcktes av Fischer och med en ledande inskription "Naturvetenskap är varken bra inte heller dåligt" [52] . Tillsammans med detta gav Deutsche Post AG ut liknande frimärken värda 70 cent för Fischers 100-årsdag. Den första tillåtna dagen för användning var den 2 november 2018. Skissen placerad på frimärket tillhör konstnären Thomas Meyer från Berlin [53] .
i kemi 1951-1975 | Nobelpristagare|
---|---|
| |
|