Viljams N. Lipskombs — Nobela prēmijas laureāts ķīmijā, NMR un bora pētījumi
Viljams N. Lipskombs — Nobela laureāts ķīmijā; NMR un bora savienojumu pionieris, Hārvarda profesors, kurš atklāja molekulu struktūras un enzīmu darbības principus.
William Nunn Lipscomb, Jr. (1919. gada 9. decembris — 2011. gada 14. aprīlis) bija izcils amerikāņu ķīmiķis, kurš saņēma Nobela prēmiju ķīmijā 1976. gadā par darbu bora savienojumu (borānu) struktūru izpētē un par to, kā šo savienojumu analīze palīdz saprast ķīmisko saišu dabu. Viņš bija gan amerikāņu, gan starptautiski atzīts neorganiskās un organiskās ķīmijas speciālists, kurš strādāja ar kodolmagnētiskās rezonanses (NMR), teorētiskās ķīmijas, bora ķīmijas un bioķīmijas jautājumiem.
Biogrāfija un akademiskā karjera
Lipskombs dzimis Klīvlendā, Ohaio štatā. 1920. gadā viņa ģimene pārcēlās uz Leksingtonu, Kentuki štatā, kur viņš uzauga un mācījās. 1941. gadā viņš ieguva bakalaura grādu ķīmijā Kentuki universitātē, bet 1946. gadā aizstāvēja filozofijas doktora darbu ķīmijā Kalifornijas Tehnoloģiju institūtā (Caltech).
No 1946. līdz 1959. gadam Lipskombs mācīja Minesotas Universitātē. 1959. gadā viņš pārcēlās uz Hārvarda universitāti, kur bija ķīmijas profesors līdz 1990. gadam, bet pēc tam kļuva par Hārvarda emeritēto profesoru. Līdz pat savai nāvei 2011. gadā no pneimonijas Lipskombs dzīvoja Kembridžā, Masačūsetsas štatā.
Galvenie zinātniskie sasniegumi
Lipskomba darbs aptvēra vairākas svarīgas ķīmijas nozares. Nozīmīgākie ieguldījumi ir šādi:
- Kodolmagnētiskā rezonanse (NMR) — viņš bija viens no pirmajiem pētniekiem, kas izmantoja NMR spektru analīzi, lai noteiktu molekulu saistību shēmas. Lipskombs parādīja, kā NMR dati ļauj noskaidrot, kuri atomi molekulā ir savstarpēji saistīti un kā interpretēt to tā saucamo ķīmisko nobīdi, kas sniedz informāciju par elektronu vidi ap atomi.
- Bora ķīmija un ķīmisko saišu teorija — Lipskombs pētīja bora savienojumu struktūras (borānus) un to īpašās, daļēji „elektronu nepietiekamās” saites. Viņa darbs izskaidroja, kā bora klasteros veidojas vairākcentru saišu modeļi (piemēram, trīs-centru divu elektronu saites), kas palīdzēja paplašināt saprašanu par ķīmisko saišu kopumu plašākā nozīmē.
- Teorētiskā ķīmija — kopā ar studentiem Lipskombs izstrādāja svarīgas teorētiskas pieejas un skaidrojumus, kas sasaista eksperimentālās struktūras ar kvantu ķimikālijas principiem. Šīs idejas būtiski ietekmēja atomu un molekulu saistību izpratni.
- Proteinē struktūru analīze un bioķīmija — Lipskomba grupa izmantoja rentgenstaru difrakciju, lai noteiktu lielu olbaltumvielu, tostarp enzīmu, trīsdimensiju struktūras ar atomu līmeņa precizitāti. No šiem darbiem sekoja dziļāka izpratne par olbaltumvielu funkciju un enzīmu darbības mehānismiem bioloģiskajās sistēmās.
Bora savienojumu pētījumi un Nobela prēmija
Par saviem pētījumiem bora savienojumu struktūrās Lipskombs 1976. gadā saņēma Nobela prēmiju ķīmijā. Viņa darbs parādīja, kā analizējot bora klasterus var saprast jaunas saišu formas, kur elektroni ir delokalizēti pāri vairāk nekā diviem atomiem. Tas mainīja pieeju, kā domājam par ķīmiskajām saitēm un paplašināja gan teorētiskās, gan eksperimentālās ķīmijas iespējas.
Proteīnu struktūras un enzimoloģija
Lipskomba pētniecības vēlākajā posmā grupa koncentrējās uz lielu bioloģisku makromolekulu, sevišķi enzīmu, struktūras noteikšanu. Viņu darbs ar trīsdimensiju olbaltumvielu kartēšanu un precīzu atomu pozīciju aprēķināšanu ļāva izpētīt katalītiskos centrus un mehānismus, kas nosaka enzīmu darbību. Karboksipeptidaze A bija viena no pirmajām Lipskomba grupas izpētītajām proteīna struktūrām; šo un tamlīdzīgus darbus izmantoja, lai skaidrotu, kā metājonu un aminoskābju sadarbība veicina katalīzi.
Mantojums un ietekme
Lipskombs bija ietekmīgs skolotājs un mentors; viņa grupā audzēti daudzi pētījumu vadītāji un zinātnieki, un daži no viņa skolniekiem vēlāk guva plašu atzinību, tostarp augstākas godalgas. Viņa dažādie ieguldījumi — no NMR metožu pielietošanas molekulārajā analīzē līdz teorētisku skaidrojumu izstrādē un lielu bioloģisku molekulu strukturālai analīzei — ir atstājuši ilgstošu ietekmi gan neorganiskajā, gan organiskajā, gan bioķīmiskajā ķīmijā.
Lipskomba darbs un publikācijas joprojām tiek plaši citētas, un viņa piemērs — rūpīga eksperimentāla darba savienojums ar skaidru teorētisku interpretāciju — turpina iedvesmot jaunas pētnieku paaudzes.
karboksipeptidaze A
Apbalvojumi un apbalvojumi
- Gugenheima stipendiāts, 1954
- 1960. gadā kļuva par Amerikas Mākslas un zinātņu akadēmijas biedru.
- Nacionālās zinātņu akadēmijas loceklis (1961)
- Nīderlandes Karaliskās mākslas un zinātņu akadēmijas ārzemju loceklis (1976).
- Nobela prēmija ķīmijā, (1976)
Lipskombam ir veltītas piecas grāmatas un izdoti rakstu krājumi.
Jautājumi un atbildes
Jautājums: Kur dzimis Viljams Nuns Lipskombs?
A: Viljams Nunns Lipskombs dzimis Klīvlendā, Ohaio štatā.
J: Kādā universitātē viņš ieguva zinātņu bakalaura grādu?
A: Viņš mācījās Kentuki universitātē, lai iegūtu bakalaura grādu.
J: Kāda veida pētniecībā specializējās Lipskombs?
A: Lipskombs specializējās kodolmagnētiskajā rezonansē, teorētiskajā ķīmijā, bora ķīmijā un bioķīmijā.
J: Kā viņš izmantoja kodolmagnētisko rezonansi (KMR)?
A: Viņš izmantoja NMR, lai pētītu ķīmiskās struktūras un aplūkotu datus, lai noskaidrotu, kādi atomi ir saistīti kopā molekulā. To sauc par "ķīmisko nobīdi".
J: Kādu balvu Lipskombs saņēma par darbu ar bora savienojumiem?
A: Par darbu ar bora savienojumiem viņš 1976. gadā saņēma Nobela prēmiju.
J: Kādiem pētījumiem Lipskombs pievērsās vēlāk?
A: Vēlāk dzīvē viņš pievērsās olbaltumvielu atomu struktūras pētniecībai un pētīja, kā darbojas fermenti, izmantojot rentgena staru difrakciju, lai izmērītu šo olbaltumvielu trīsdimensiju struktūru.
J: Kāda bija pirmā Lipskomba grupas radītā proteīna struktūra?
A: Pirmā Lipskomba grupas proteīna struktūra bija karboksipeptidaze A.
Meklēt