Keniči Fukui
Keniči Fukui | |
japonský chemik | |
![]() | |
Dielo | |
---|---|
Známy vďaka | Teória hraničných molekulárnych orbitálov Fukuiho funkcia |
Alma mater | Kjótska univerzita |
Ovplyvnil | Roald Hoffman, Akira Jošiko |
Ocenenia | |
Nobelova cena za chémiu (1981) | |
Osobné informácie | |
Narodenie | 4. október 1918 Nara, Japonsko |
Úmrtie | 9. január 1998 (79 rokov) Kjóto, Japonsko |
Manželka | Tomoe Horie |
Deti | Tetsuja Fukui (syn) Mijako Fukui (dcéra) |
Odkazy | |
![]() | Keniči Fukui (multimediálne súbory na commons) |
Keniči Fukui (jap.
Fukui dostal Nobelovu cenu za chémiu v roku 1981 spolu s Roaldom Hoffmanom za ich nezávislý výskum mechanizmov chemických reakcií. Fukuiho práca ocenená Nobelovou cenou sa zameriavala na úlohu hraničných orbitálov v chemických reakciách, konkrétny tým, že molekuly zdieľajú slabo viazané elektróny, ktoré sa nachádzajú v ich hraničných orbitáloch, teda v HOMO (najvyššom obsadenom molekulárnom orbitále) a LUMO (najnižšom neobsadenom molekulárnom orbitále).[2][3][4][5][6][7][8]
Výskum
[upraviť | upraviť zdroj]Fukui bol profesor fyzikálnej chémie na Kjótskej univerzite v rokoch 1951 až 1982, prezident Kjótskeho technologického inštitútu v rokoch 1982 až 1988 a člen Medzinárodnej akadémie kvantových molekulárnych vied a čestný člen Medzinárodnej akadémie vied v Mníchove.[chýba zdroj]
V roku 1952 Fukui a jeho spolupracovníci T. Jonezava a H. Šingu publikovali svoju teóriu molekulárnych orbitálov v reaktivite aromatických uhľovodíkov v časopise Journal of Chemical Physics.[9] Tento koncept však vtedy nepritiahol dostatočnú pozornosť ostatných chemikov. Fukui neskôr vo svojej prednáške v roku 1981, po obdržaní Nobelovej ceny, poznamenal, že jeho pôvodný článok „dostal niekoľko kontroverzných poznámok. V istom zmysle to bolo pochopiteľné, kvôli mojím chýbajúcim experimentálnym skúsenostiam, takže teoretický základ týchto zreteľných výsledkov bol nejasný alebo nevhodne popísaný.“[10]
Koncept hraničných orbitálov neskôr získal väčšie uznanie až po publikácii článku Robertom B. Woodwardom a Roaldom Hoffmanom v roku 1965, ktorý hovoril o Woodwardových-Hoffmannových pravidlách, podľa ktorých bolo možné predpovedať rýchlosti reakcie medzi dvoma reaktantmi. Tieto pravidlá, ukázané v diagramoch, vysvetlili, prečo niektoré páry reaktantov reagujú rýchlo a iné nie. Základ týchto pravidiel spočíval v symetriách molekúl a hlavne v rozložení ich elektrónov. Fukui vo svojej prednáške uznal, že „až na základe skvelej práce Woodwarda a Hoffmana som si plne uvedomil, aký význam má nie len rozloženie hustoty, ale i uzlové vlastnosti konkrétnych orbitálov v tak širokej škále chemických reakcií.“[10]
Na Fukuiho významnom príspevku je neobyčajné to, že celý tento koncept vyvinul pred tým, než mali chemici prístup k veľkým počítačom na modelovanie chemických vlastností. Okrem objavovania teórie chemických reakcií prispel Fukui k poznaniu chémiu i štatistickou teóriou gelácie, opisom použitia anorganických solí v organickej syntéze a kinetikou polymerizácie.[8]
Uznanie
[upraviť | upraviť zdroj]Fukui dostal Nobelovu cenu za jeho uvedomenie, že dobrý odhad reaktivity možno získať podľa znalostí hraničných orbitálov (HOMO a LUMO). Na to prišiel na základe troch hlavných pozorovaní teórie molekulárnych orbitálov počas interakcie dvoch molekúl:
- Obsadené orbitály dvoch molekúl sa navzájom odpudzujú.
- Kladný náboj jednej molekuly priťahuje záporný náboj druhej molekuly.
- Obsadené orbitály jednej molekuly a neobsadené orbitály druhej molekuly (hlavne HOMO a LUMO) spolu interagujú, čo spôsobuje priťahovanie.
Na základe týchto pozorovaní zjednodušuje teória hraničných molekulárnych orbitálov (TFMO) reaktivitu molekúl na interakcie medzi HOMO jednej a LUMO druhej. To pomáha vysvetliť predpovede Woodwardových-Hoffmanových pravidiel pre tepelné pericyklické reakcie, ktoré sa dajú opísať nasledovne: „Pericyklická reakcia s N elektrónovými pármi a A antarafaciálnymi zložkami je v základnom stave symetricky povolená, ak je hodnota N + A nepárna.“[11][12][13][14]
Osobný život
[upraviť | upraviť zdroj]Fukui bol najstarší z troch synov Ryokichiho Fukuiho a a Chie Fukui. Narodil sa v Nare v Japonsku. V rokoch 1938 až 1941 ho počas štúdia zaujímala kvantová mechanika a slávna rovnica Erwina Schrödingera.
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ Kenichi Fukui. 4 October 1918 -- 9 January 1998: Elected F.R.S. 1989. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society, 2001, s. 223. DOI: 10.1098/rsbm.2001.0013.
- ↑ Role of Frontier Orbitals in Chemical Reactions. Science, November 1982, s. 747–754. Dostupné online. DOI: 10.1126/science.218.4574.747. PMID 17771019.
- ↑ A Molecular Orbital Theory of Reactivity in Aromatic Hydrocarbons. The Journal of Chemical Physics, 1952, s. 722. DOI: 10.1063/1.1700523.
- ↑ Bell J, Johnstone B, Nakaki S: The new face of Japanese science. New Scientist, March 21, 1985, p. 31.
- ↑ Sri Kantha S: Kenichi Fukui. In, Biographical Encyclopedia of Scientists, edited by Richard Olson, Marshall Cavendish Corp, New York, 1998, pp. 456–458.
- ↑ The Chemical Intelligencer 1995, 1(2), 14-18, Springer-Verlag, New York, Inc.
- ↑ Biographical Snapshots | Chemical Education Xchange [online]. Jce.divched.org. Dostupné online. Archivované 2012-02-08 z originálu.
- ↑ a b Kenichi Fukui [online]. NobelPrize.org, [cit. 2022-11-30]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ FUKUI, Kenichi; YONEZAWA, Teijiro; SHINGU, Haruo. A Molecular Orbital Theory of Reactivity in Aromatic Hydrocarbons. The Journal of Chemical Physics, 1952-04-01, roč. 20, čís. 4, s. 722–725. Dostupné online [cit. 2022-11-30]. ISSN 0021-9606. DOI: 10.1063/1.1700523.
- ↑ a b Kenichi Fukui Nobel Lecture [online]. NobelPrize.org, [cit. 2022-11-30]. Dostupné online. (po anglicky)
- ↑ Theory of orientation and stereoselection (1975), ISBN 978-3-642-61917-5
- ↑ An Einstein dictionary, Greenwood Press, Westport, CT, by Sachi Sri Kantha ; foreword contributed by Kenichi Fukui (1996), ISBN 0-313-28350-8
- ↑ Frontier orbitals and reaction paths : selected papers of Kenichi Fukui (1997) ISBN 978-981-02-2241-3
- ↑ The science and technology of carbon nanotubes edited by Kazuyoshi Tanaka, Tokio Yamabe, Kenichi Fukui (1999), ISBN 978-0080426969
Iné projekty
[upraviť | upraviť zdroj]Commons ponúka multimediálne súbory na tému Keniči Fukui
Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Kenichi Fukui na anglickej Wikipédii.
- Narodenia 4. októbra
- Narodenia v 1918
- Úmrtia 9. januára
- Úmrtia v 1998
- Osobnosti z Nary
- Japonskí chemici
- Japonskí vysokoškolskí pedagógovia
- Japonskí nositelia Nobelovej ceny
- Nositelia Nobelovej ceny za chémiu
- Členovia Kráľovskej spoločnosti
- Členovia United States National Academy of Sciences
- Členovia Pápežskej akadémie vied