Уилям Липскомб — Нобелов лауреат по химия, пионер в ЯМР и теоретична химия

Уилям Липскомб — Нобелов лауреат по химия, пионер в ЯМР и теоретична химия; открития в борните съединения, протеиновите структури и молекулните връзки, които промениха науката.

Уилям Нан Липскомб, младши (9 декември 1919 г. — 14 април 2011 г.) е американски химик, носител на Нобелова награда по химия (1976) за изследванията си върху съединенията на бора, които разкриват важни принципи на химичните връзки. Работи също в областта на ядрено-магнитния резонанс (ЯМР), теоретичната химия и биохимията, и оставя значителен отпечатък в структурната биология и в развитието на методите за интерпретация на експериментални данни.

Липскомб е роден в Кливланд, Охайо. Семейството му се премества в Лексингтън, Кентъки през 1920 г. През 1941 г. завършва бакалавърска степен по химия в Университета на Кентъки, а през 1946 г. получава докторска степен по химия от Калифорнийския технологичен институт (Caltech). След защитата си започва преподавателска и изследователска кариера, първо в Университета на Минесота (1946–1959), а след това като професор по химия в Харвардския университет (1959–1990). След 1990 г. остава в Харвард като почетен професор. До смъртта си през 2011 г. от пневмония Липскомб живее в Кеймбридж, Масачузетс.

Научен принос

Липскомб комбинира експериментални и теоретични подходи, за да обясни как атомите образуват връзки и как молекулите са устроени. Някои от главните му постижения са:

• ЯМР и интерпретация на спектри: Той е един от първите химици, използвали ядрено-магнитния резонанс за изучаване на химичните структури. Разработва методи за анализ на данните от ЯМР, чрез които може да се определи кои атоми са свързани помежду си в молекулата и какъв е електронният им контекст — т.нар. химично изместване и интерпретация на спинови взаимодействия (coupling constants).
• Химия на бора (борани): Изследванията му върху молекулите, съдържащи атоми на бор, разкриват необичайни видове връзки при електронно-дефицитни съединения. Той описва модели за три-центрови двуелектронни връзки и полихедрални (deltahedral) структури на боровите клъстери, с което дава фундаментално обяснение на стабилността и свойствата на борановите съединения. Именно за тази работа получава Нобеловата награда.
• Теоретична химия и квантова интерпретация: Липскомб съчетава рентгенова кристалография и квантовохимични изчисления, за да установи как електронната структура определя форма, стабилност и реакционна способност. Работата му дава важни идеи за природата на химичните връзки и етична основа за по-нататъшното развитие на теоретичните методи.
• Структурна биология и ензими: По-късно той насочва усилията си към изучаване на протеините и механизма на действие на ензимите. Групата му използва рентгенова дифракция, за да определи триизмерната структура на големи белтъчни молекули и да изчисли точното положение на отделните атоми. Тези структурни данни, комбинирани с теоретични анализи, позволяват да се обясни как протеиновите активни центрове катализират химични реакции в биологичните системи. Един от известните резултати е първата белтъчна структура, решена от неговата група — карбоксипептидаза А.
• Наставничество и влияние: Липскомб е известен като преподавател и ръководител на докторанти; неговите ученици продължават да развиват области като теоретичната химия, структурната биология и органичната химия, а някои от тях по-късно стават изтъкнати учени.

Методи и подход

Характерно за работата на Липскомб е методичното съчетаване на експериментални техники (ЯМР, рентгенова кристалография) с теоретични и изчислителни анализи. Този интегрален подход му позволява не само да установява структурите на сложни молекули, но и да формулира обяснения защо те имат именно тази структура и как това определя тяхната химична активност.

Наследство

Приносите на Уилям Липскомб оказват дълбоко влияние върху развитието на съвременната химия и биохимия. Неговите изследвания върху борованите съединения и върху ензимните структури са пример за това как фундаменталната химия може да обясни сложни явления и да послужи като основа за нови методи в наука и технологии. Работата му продължава да бъде цитирана и използвана в изследвания по катализа, материалови науки, структурална биология и квантова химия.

Липскомб оставя богата публикационна дейност и множество учени, които продължават научната традиция, започната в неговите лаборатории. Неговата кариера е призната с редица награди и членства в научни институции, най-видно с Нобеловата награда по химия.

Въпроси и отговори

В: Къде е роден Уилям Нан Липскомб?

В: В кой университет е завършил бакалавърска степен?

В: В какъв вид изследвания е специализирал Липскомб?

В: Как е използвал ядрено-магнитния резонанс (ЯМР)?

В: Каква награда получава Липскомб за работата си върху съединенията на бора?

Въпрос: Върху какъв вид изследвания се фокусира Липскомб по-късно през живота си?

В: Коя е първата белтъчна структура, създадена от групата на Липскомб?

Търсене по буква