William N. Lipscomb — Nobel-díjas kémikus: NMR, bórvegyületek és fehérjeszerkezet
William N. Lipscomb: Nobel‑díjas kémikus, az NMR és bórvegyületek kutatója, a fehérjeszerkezetek és enzimek atomi feltérképezője — életút, eredmények, hatás.
William Nunn Lipscomb, Jr. (1919. december 9. - 2011. április 14.) Nobel-díjas amerikai szervetlen és szerves kémikus. A nukleáris mágneses rezonancia, az elméleti kémia, a borkémia és a biokémia területén dolgozott.
Lipscomb az ohiói Clevelandben született. Családja 1920-ban a Kentucky állambeli Lexingtonba költözött. 1941-ben a Kentucky Egyetemen szerzett kémiai diplomát. Ezután 1946-ban a Kaliforniai Technológiai Intézetben (Caltech) kémia szakon filozófiai doktori fokozatot szerzett.
1946-tól 1959-ig a Minnesotai Egyetemen tanított. 1959-től 1990-ig a Harvard Egyetem kémiaprofesszora volt. 1990 után a Harvard professor emeritusa lett.
Lipscomb a massachusettsi Cambridge-ben élt 2011-ben tüdőgyulladásban bekövetkezett haláláig.
Tudományos hozzájárulások — NMR és molekulaszerkezet
Lipscomb volt az egyik első, aki a nukleáris mágneses rezonanciát (NMR) a kémiai szerkezetek tanulmányozására használta. Megtanulta, hogyan lehet az NMR-adatokat megvizsgálva kideríteni, hogy egy molekulában milyen atomok kapcsolódnak egymáshoz. Ezt a jelenséget a kémiai környezet által okozott “kémiai eltolódás”ként ismerjük. Emellett az NMR-ből kinyerhető információkat (például spin-spin kölcsönhatások) kombinálva lehetővé tette az atomkapcsolatok és a sztereokémia részletes meghatározását, ami új eszközt adott a szerkezetmegállapításhoz.
Bórvegyületek és kötéselmélet
Lipscomb intenzíven foglalkozott bórtartalmú vegyületekkel (boránok, poliederikus bórvegyületek). Ezek az anyagok különleges, elektronhiányos kötéseket mutatnak, és vizsgálatuk fontos szerepet játszott a kémiai kötéselmélet fejlődésében. Lipscomb kísérleti módszereket (röntgendiffrakció, NMR) és elméleti számításokat kombinálva dolgozta ki a multicentrikus kötésfogalmakat, például a háromközpontú, két-elektronos kötéseket, amelyek magyarázatot adtak a boránok stabilitására és szerkezetére.
Lipscomb és tanítványai számos fontos gondolatot alkottak az elméleti kémia területén. A bórvegyületekkel kapcsolatos munkájáért 1976-ban Nobel-díjat kapott. Több egykori tanítványa is később jelentős elismerést szerzett a kémiában.
Fehérjék, enzimmechanizmusok és röntgendiffrakció
Később kutatásainak középpontjába a biokémiai problémák kerültek: a fehérjék atomi szintű szerkezetének feltárása és az enzimatikus működés megértése. Csoportja röntgendiffrakcióval mérte meg e fehérjék háromdimenziós szerkezetét, és nagy gondossággal határozta meg az egyes atomok helyét a nagy molekulákban. Ezek az adatok lehetővé tették a katalitikus mechanizmusok modellezését és a reaktív központok — például fémionok szerepének — feltárását a biokémiai reakciókban.
A carboxypeptidáz A volt az első fehérjeszerkezet, amelyet Lipscomb csoportja vizsgált. A carboxypeptidáz A egy jól ismert metalloproteáz (cinket tartalmazó enzim), amelynek szerkezetének és aktív helyének pontos ismerete fontos volt az enzimkatalízis megértéséhez. Lipscomb munkája hozzájárult ahhoz, hogy hogyan közelítsük meg az enzimek működésének atomi részletességű elemzését.
Oktatás, módszertan és örökség
Lipscomb munkamódszere jellemzően az volt, hogy kísérleti és elméleti megközelítéseket egyesített: pontos kísérleti szerkezetmeghatározások és kvantumkémiai számítások párosításával világos képet adott összetett kémiai problémákról. Eredményei nemcsak a bórkémia és a biokémia területén voltak meghatározóak, hanem az oktatásban és a kutatómódszerek terjesztésében is nagy hatást gyakoroltak — sok fiatal kutató számára nyújtott útmutatást és példát.
Lipscomb pályafutása során számos elismerést és tagságot kapott különböző tudományos társaságokban, és munkássága hosszú távon befolyásolta a kémia több ágának fejlődését.
Személyes megjegyzés
William N. Lipscomb emléke a tudományos pontosság, a kísérleti és elméleti integráció, valamint a kiváló oktatói tevékenység példájaként él tovább a kémiában és a kapcsolódó tudományterületeken.
karboxipeptidáz A
Díjak és kitüntetések
- Guggenheim-ösztöndíjas, 1954
- 1960-ban az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémia tagja.
- A Nemzeti Tudományos Akadémia tagja, (1961)
- A Holland Királyi Művészeti és Tudományos Akadémia külföldi tagja (1976).
- Kémiai Nobel-díj (1976)
Lipscombnak öt könyvet és megjelent írásgyűjteményt szenteltek.
Kérdések és válaszok
K: Hol született William Nunn Lipscomb?
V: William Nunn Lipscomb az ohiói Clevelandben született.
K: Melyik egyetemre járt, hogy megszerezze a Bachelor of Science diplomáját?
V: A Kentucky Egyetemen szerezte meg a Bachelor of Science fokozatot.
K: Milyen típusú kutatásra specializálódott Lipscomb?
V: Lipscomb a nukleáris mágneses rezonanciára, az elméleti kémiára, a borkémiára és a biokémiára specializálódott.
K: Hogyan használta a nukleáris mágneses rezonanciát (NMR)?
V: Az NMR-t kémiai szerkezetek tanulmányozására használta, és az adatok alapján nézte meg, hogy milyen atomok kapcsolódnak egymáshoz egy molekulában. Ezt nevezik "kémiai eltolódásnak".
K: Milyen díjat kapott Lipscomb a bórvegyületekkel kapcsolatos munkájáért?
V: 1976-ban Nobel-díjat kapott a bórvegyületekkel kapcsolatos munkájáért.
K: Milyen típusú kutatásokra összpontosított Lipscomb később életében?
V: Későbbi életében a fehérjék atomi szerkezetének kutatására és az enzimek működésének tanulmányozására összpontosított, röntgendiffrakciót használva e fehérjék háromdimenziós szerkezetének mérésére.
K: Mi volt az első fehérjeszerkezet Lipscomb csoportjának munkája?
V: A Lipscomb csoportjának első fehérjeszerkezete a karboxi-peptidáz A volt.
Keres