Ingold, Christopher Kelk

Christopher Kelk Ingold ( eng.  Christopher Kelk Ingold ; 28. oktober 1893  - 8. december 1970 ) - engelsk kemiker , berømt for sit grundlæggende arbejde inden for fysisk organisk kemi. Hans banebrydende arbejde i 1920'erne og 1930'erne, viet til studiet af reaktionsmekanismer og den elektroniske struktur af organiske forbindelser, tjente som udgangspunkt for at introducere begreber som nukleofile , elektrofile , induktive og mesomeriske effekter i organisk kemi . Ingold introducerede begreberne SN1, SN2, E1 og E2 mekanismer i kemi, forudsagde og opdagede mekanismerne for hydrolyse af estere af carboxylsyrer. Derudover er han en af ​​medforfatterne til Kahn-Ingold-Prelog-reglerne . I løbet af sin karriere publicerede Ingold over 450 artikler og breve til videnskabelige tidsskrifter [2] . Han betragtes med rette som en af ​​grundlæggerne af fysisk organisk kemi. [3]

Fellow of the Royal Society of London (1924) [4] .

Biografi

Christopher Kelk Ingold blev født den 28. oktober 1893 af William Kelk Ingold og Harriet Walker Newcomb i Londons Forest Gate. På grund af hans fars dårlige helbred flyttede familien til Shanklin på Isle of Wight , da drengen stadig var et spædbarn. Hans far, William Kelk Ingold, døde, da Christopher kun var 5 år gammel, og hans søster Doris var 2 år gammel.

Christopher tog eksamen fra den prestigefyldte Sandown School og fortsatte med at studere på Hartley University College , Southampton (nu University of Southampton); der fik han i oktober 1913 en bachelorgrad. I skole og college var fysik lettere for ham end kemi; men i Southampton blev der i hans tid undervist i fysik meget monotont og kedeligt, mens kemi blev præsenteret meget livligt af professor D. R. Boyd som et udviklende og fascinerende fag, og Ingold besluttede at tage kemi op. Lidt er kendt om hans hobbyer i skolen eller på universitetet, men han sagde, at han kunne have gjort det bedre i sine afsluttende eksamener, hvis han ikke havde brugt så meget tid på at spille skak i en klub.

Imperial College London

Ingold flyttede derefter til Imperial College London for fælles forskning med professor J. F. Thorpe [5] , F.R.S. , tilbragte 2 år som forskningskemiker ved Kassel Cyanide Company i Glasgow, men vendte tilbage til Imperial College som lektor i organisk kemi i 1920. I 1923 giftede Ingold sig med Edith Hilda Asherwood, som arbejdede med ham på Imperial College. I 1920 udgav Ingold en række artikler om organisk kemi, der gav ham en doktorgrad fra University of London i 1921. I 1924 flyttede Ingold til Leeds og overtog en lærestol ved University of Leeds , hvor han efterfulgte professor J. B. Koch, F.R.S.

University of Leeds

I 6 år blev Ingold i Leeds. I denne periode voksede Ingolds horisonter så meget, at de dækkede al organisk kemi; denne proces var fuldstændig afsluttet i 1927, da det teoretiske grundlag for induktion og konjugation som polarisering og polariserbarhed var afsluttet.

I løbet af de 6 år, han tilbragte i Leeds, blev Ingold interesseret i alle aspekter af organisk kemi, med hans egne ord: "hans kompetence dækkede al organisk kemi, processen kan kaldes afsluttet allerede i 1927." Han skrev "Annual Reports on the Development of Chemistry" for Chemical Society, hvor han overvejede et stort antal områder, hvor han ikke personligt beskæftigede sig med: terpener , frie radikaler , stereokemi af nitrogen , svovl og arsen , auto-oxidation og ozonider, Grignard-reaktionen , metalering af methyler, voluminøse carbonringe, biphenyler, pinacon-pinacol- og Wagner-Meerwein-omlejringer, styrener og galdesyrer. Nogle af disse anmeldelser var overfladiske, men vellykkede undersøgelser af nye områder såsom konformationer og stabilitet af frie radikaler, mekanismer for molekylære omlejringer. I 1927 blev det teoretiske grundlag for induktion og konjugation etableret som modeller for polarisering og polariserbarhed, hvilket førte til en ny elektronisk teori om organiske reaktioner.

University College London

I 1930 vendte Ingold tilbage til London og blev professor i kemi ved University College på et fakultet ledet af professor F. G. Donne og senere af professor R. Robinson. Institut for Kemi på University College blev Ingolds åndelige hjem for resten af ​​hans liv, og da Donnan gik på pension i 1937, overtog Ingold som laboratoriedirektør. Under Anden Verdenskrig fra 1939-1944 ledede Ingold Institut for Kemi under evakueringen af ​​University College, Aberystwyth. Fakultetet flyttede fra London to gange, første gang i 1939 i en fart og med lidt udstyr, og et par måneder senere forsøgte man at vende tilbage, men på grund af det periodiske luftbombardement af London blev det evakueret igen, allerede med en stor mængde vigtigt udstyr, der tillod det nødvendige til nationale arbejdsformål. I 1944 vendte fakultetet tilbage til University College London, hvor Ingold fortsatte som direktør for laboratorier, indtil han gik på pension i 1961; fra den tid vedblev han at tage aktiv del i fakultetets liv som emeritusprofessor og speciallektor.

I løbet af denne næsten 40-årige periode med arbejde på University College London ydede Ingold et enormt bidrag til den organiske kemi's teoretiske grundlag og begreber, systematik og terminologi, som dybt påvirkede udviklingen af ​​organisk kemi som helhed. Meget af dette arbejde blev udført i samarbejde med E. D. Hughes (senere professor), som samarbejdede med Ingold på forskellige områder ved University College London fra 1930 til 1963. Resultaterne opnået i denne periode er præsenteret i Ingolds monumentale bog Structure and Mechanisms in Organic Chemistry ", hvis anden udgave indeholdt 1266 sider og omkring 2150 referencer og udkom i 1969. Ingolds arbejde på University College London var ikke begrænset til organisk kemi. Han lavede tre artikler om molekylær spektroskopi (beskrev jorden og den første exciterede tilstand af benzen og den første exciterede tilstand af acetylen ), og hver gang bevægede han sig i en ny retning, som efterfølgende blev udviklet af professionelle spektroskopister. Han invaderede også territoriet for uorganisk kemi og beskrev mekanismen og stereokemien af ​​ligandsubstitution i et oktaedrisk atom, hvilket markerede begyndelsen på en ny forskningsretning.

Død

Sir Christopher Ingold døde den 8. december 1970, 77 år gammel.

Videnskabelig aktivitet

Ingold ydede et kæmpe bidrag til udviklingen af ​​organisk kemi, de fleste af hans værker var innovative og introducerede nye koncepter og koncepter i organisk kemi. Nu er de fleste af dem klassiske. Han begyndte at arbejde og forsvarede sin ph.d.-afhandling under vejledning af J. Thorp ved Imperial College London.

Tidligt arbejde

Ingolds tidlige arbejde på Imperial College London fokuserede på den konformationelle stabilitet af cyclohexaner, cyclopentaner og cyclobutaner. Samtidig studerede han formen for bindinger af cyclopropaner. Alt dette arbejde var rettet mod at bevise Thorps hypotese om valensafvigelse, som til sidst blev accepteret af det kemiske samfund 25 år senere, efter at der var fremkommet overbevisende beviser.

Arbejder med syntese af methanetrieddikesyre og undersøgelser af konformationerne af fireleddede ringe kan tilskrives samme periode. Allerede da begyndte Ingold at studere fototropi og tautomerisme , viste, at Michael-reaktionen er reversibel. Ingold brugte meget tid på at studere benzens struktur.

Arbejde med elektrofil aromatisk substitution

I Leeds arbejdede Ingold på mekanismen for elektrofil aromatisk substitution. En analyse af teorien om variabel affinitet proklameret i 1902 af Flurkeim og teorien om vekslende polariteter fremsat i 1924 af Lapworth og Robinson førte til arbejdet med virkningerne i aromatisk substitution af visse grupper [-NO, -CH(OMe)=CH 2 ], for hvilke teorierne forudsagde modsatte resultater: para-substitution for nitroso-gruppen og meta-substitution for alfa-methoxyvinylgruppen. Under forsøget blev det vist, at begge grupper er para-guider. Udviklingen af ​​teorien om vekslende polariteter af Robinson i 1925, som foreslog, at negative nøgleatomer kunne opføre sig som positive nøgleatomer gennem dannelsen af ​​oniumsalte , viste sig at være uholdbar ved at sammenligne virkningerne af benzylalkoholer og benzylaminer.

Ingolds arbejde gik derefter over til at studere mekanismen for nitrering af aromatiske forbindelser , især benzen . Ingolds opmærksomhed vendte sig mod studiet af kinetikken og mekanismen for aromatisk nitrering . I 1903 foreslog Euler, at den virkelig reagerende partikel er NO 2 + ionen , men Ingold beviste dette først i 1946. Nitrering af aromatiske forbindelser med en blanding af salpetersyre og svovlsyre følger andenordens kinetik, k 2 ~ [ArH][HNO 3 ]. Den målte reaktionshastighed skal svare til hastigheden af ​​dannelsen af ​​den nitrerende partikel ud fra salpetersyre; kun nitroniumkationen, som er fundet og karakteriseret kryoskopisk og spektroskopisk i salpetersyre og i dens blanding med svovlsyre, perchlorsyre og andre meget stærke syrer, kan tjene som en sådan partikel. Som et resultat viste Ingold, at aromatisk nitrering er en bimolekylær elektrofil substitution ( SE 2), der involverer en plan overgangstilstand. Det blev også vist, at aromatisk chlorering med Cl + -partiklen også forløber via SE 2-mekanismen.

Yderligere viste Ingold, at undtagelser fra nitrering med nitroniumion forekommer i reaktioner med højaktive substrater, såsom phenol- eller anilinderivater , når systemet indeholder salpetersyrling, og når tilgængeligheden af ​​nitroniumionen er stærkt begrænset af tilsætning af nogle base, for eksempel vand, så nitrosoniumionen NO + eller dimeren af ​​nitrogendioxid bliver den aktive partikel. I en sådan reaktion omdannes substratmolekylet til en nitrosoforbindelse, som efterfølgende oxideres med salpetersyre til en nitroforbindelse.

Arbejdet med studiet af aromatisk C-nitrering førte naturligt til studiet af kinetikken og mekanismen for N-nitrering, R 2 NH → R2N•NO 2 og O-nitrering, ROH → RO•NO 2 . Undersøgelsen viste, at reaktionspartiklerne i disse reaktioner også er nitroniumionen . Som nævnt ovenfor omfattede arbejdet med aromatisk nitrering at studere kinetikken af ​​aromatisk nitrosation , det vil sige N - nitrosering , dannelsen af ​​nitroso-aminer og diazotisering. Ingold viste, at i fortyndede vandige syreopløsninger er den aktive partikel nitrogenoxid (III) og ikke den frie nitrosoniumion, som tidligere antaget.

Virker på nukleofil alifatisk substitution

Siden 1930 begyndte Ingold at studere mekanismerne for alifatisk substitution og eliminering [6] . Arbejdet resulterede i fire nu klassiske mekanismer - S N 1, S N 2, E1, E2 og en række andre, der bruges sjældnere. Forskning i disse transformationer begyndte i Leeds , da Ingold nedbrød kvaternære ammoniumsalte . Resultatet af hans arbejde var postulationen, at reaktionen forløber som en bimolekylær eliminering af E2, med en mulig mekanisme i en del af den monomolekylære eliminering af E1.

Derefter beskrev Ingold mekanismen for S N 1 og fandt i undersøgelsen af ​​produkter som funktion af koncentration, at reaktioner af konkurrerende S N 2-substitution finder sted. Kinetiske undersøgelser har bekræftet deltagelse af mekanismerne E2, SN 2 og SN 1, og har også vist eksistensen af ​​den fjerde mekanisme E1. En systematisk undersøgelse af alifatisk substitution i en række artikler om substitutionsmekanismen ved et mættet kulstofatom førte til den konklusion, at disse reaktioner danner en separat familie med fire typer fordeling og tilsvarende opløsningsmiddeleffekter, og afslørede også den konkurrerende virkning af SN2-mekanisme, SN1 monomolekylær substitution og E1-elimineringsprocessen, der fører til dannelsen af ​​olefiner.

Ingold studerede den dobbelte regioselektivitet af eliminering med hensyn til forskellige substrater. Det blev fundet, at Hoffmann-Zaitsev-dikotomien kun er anvendelig for oniumkationer og alkylhalogenider, der indeholder usubstituerede, mættede alkylgrupper, således hersker Hoffmann-reglen i de E2-reaktioner, hvor den udgående gruppe Y er ionisk, og dette skyldes et fald. i hastigheden af ​​det tilsvarende teoretisk forudsagte trin tværtimod, råder Zaitsev-reglen i E2-reaktioner, hvor den udgående gruppe ikke er ionisk, i alle E1-elimineringsreaktioner, og dette skyldes en stigning i hastigheden af ​​den tilsvarende teoretisk forventede trin. I E1-reaktioner er der ingen steriske krav, da den indledende cis- eller trans-position af de udgående grupper [H og Y] går tabt på stadiet af carboniumiondannelse, ved E2-eliminering skal de udgående grupper være i en trans -position i forhold til hinanden. Rumlige virkninger er også blevet undersøgt i eliminationsreaktionerne af isomere benzylhexachlorider.

Derefter tog Ingold i samarbejde med Hughes studiet af nukleofil substitution op direkte og viste, at der er to fundamentalt forskellige isolerede mekanismer for nukleofil substitution SN 1 og SN 2, og en tredje, hypotetisk mekanisme, S N i. S N 2 mekanismen er karakteriseret ved andenordens kinetik k 2 ~ [RY][X], konfigurationsinversion og sterisk retardering, konfigurationsvending sker på grund af en lineær overgangstilstand, racemisering er fraværende, da valensændringen sker synkront, og sterisk retardering kan være til stede fra -for molekylær aggregering i overgangstilstanden. Karakteristikaene for S N 1 er første orden af ​​reaktionen k 1 ~ [RY], racemisering på grund af carboniumionens sp 2 -trigonale geometri, omlejring af carboniumionen R + og sterisk acceleration kan også være til stede her på grund af et fald i molekylær densitet i overgangstilstanden.

Den tredje S N i mekanisme involverer en intern fire-cent udveksling og blev foreslået til at beskrive reaktionerne mellem alkoholer med thionylhalogenider i ethere eller dioxan , som fører til halogenider med bevarelse af konfigurationen, efterfølgende viste andre forskere, at overgangstilstanden i denne mekanismen skal have en polær karakter.

Derudover viste Ingold, at de polære effekter i substratet kun er vigtige for processens kinetik i type S N 2 reaktioner; for en given RY under de samme betingelser (koncentration, temperatur, opløsningsmiddel) falder substitutionshastigheden med aftagende nukleofil styrke X, indtil SN 2 reaktionshastigheden er lig med SN 1 reaktionshastigheden, hvorefter reaktionen fortsætter langs S N 1 mekanismen , uanset tilstedeværelsen af ​​reagens X. Polære effekter i den udgående gruppe Y påvirker både SN 2 og SN 1 mekanismer på nogenlunde samme måde, da tendensen hos Y til at spalte af sammen med et elektronpar er en fælles faktor for begge processer.

Det blev fundet, at virkningen af ​​opløsningsmidlet på hastighederne af SN 2- og SN 1-reaktioner afhænger af typen af ​​overgangstilstandspolaritet; fire-ladningstyper for SN 2-reaktioner og to -ladningstyper for SN 1-reaktioner blev undersøgt ; hvorefter alle typer af overgangstilstande blev undersøgt, og opløsningsmidlets effekt på reaktionshastigheden blev forudsagt. Derudover var opløsningsmidlets effekt på forholdet mellem reaktionsprodukter også involveret i undersøgelsen for at skelne mellem SN 2 og SN 1 mekanismer, da i det første tilfælde processens hastighed og dannelseshastigheden af produkter er de samme, mens det i det andet bestemmes af RY-heterolyse, og produkter opnås som et resultat af nukleofilers konkurrence om carboniumionen R + .

Ingold undersøgte katalysen af ​​nukleofil substitution og opdagede, at substitution med S N 1 mekanismen katalyseres af dipolerne af opløsningsmiddelmolekyler, især de elektrofile ioner Ag + , Hg2 + , HgCl + , som kombineres med den afgående gruppe Y. Undersøgelse af kinetikken af reaktioner af alkylhalogenider med sølvhydroxid, sølvcarbonat og sølvacetat i hydroxylopløsningsmidler viste, at det hastighedsbestemmende trin involverer både alkylhalogenidet og Ag + -ionen , og at heterolyse sker langsomt på overfladen af ​​sølvhydroxidet eller sølvhalogenidet. dannet, at sekvensen af ​​reaktionshastigheder forbliver den samme: Me < Et <iPr<< tBu at reaktionen fører til racemisering, og at der dannes omlejringsprodukter af R+ ionen.

Studiet af steriske effekter i S N 2- og S N 1-reaktionerne har ydet et stort bidrag til forståelsen af ​​lignende processer i organisk kemi generelt. Der er blevet skelnet mellem sterisk hæmning og sterisk acceleration, hvor det klassiske eksempel er reaktionen af ​​neopentylbromid med en ethoxyion (S N 2) og solvolysen af ​​tri-tert-butylcarbinylchlorid i vandig ethanol (S N 1). Senere førte undersøgelsen af ​​seks af de ni mulige reaktioner af halogenidioner med alkylhalogenider (S N 2) til yderligere belysning af sterisk hæmning.

Ingold studerede også ikke-solvative (S N 1) reaktioner i svovldioxid , nitromethan og benzen; i sidstnævnte tilfælde måtte han påberåbe sig teorien om kollisioner for at forklare resultaterne.

Ingold bestemte stereokemien af ​​processerne SN 2 og SN 1. Dette var den mest åbenlyse og spektakulære præstation af arbejdet med nukleofil alifatisk substitution - gåden om Walden-inversion og Walden-konfigurationsbevaring blev løst. Gåden dukkede op i 1895, da Walden opdagede, at et optisk aktivt stof kan omdannes til en enantiomer af samme forbindelse på forskellige måder, og i 1897 udviklede han en komplet cyklus af transformationer; enhver sådan cyklus skal indeholde to Walden-inversioner og to Walden-konserveringer. I 1907 beskrev Emil Fischer Waldens opdagelse som den mest slående observation inden for optisk aktivitet siden Pasteurs oprindelige grundlæggende arbejde i 1848; eksempler fortsatte med at akkumulere og Walden listede over 20 cyklusser i sin bog Optische Umkehrserscheinungen i 1919. Gåden med den Waldenske omvendelse fortsatte, på trods af lærdes indsats, i 40 [7] år. Problemet blev løst af Ingold i 1937 ved at bruge (i) den simple antagelse, at kun reaktioner, der forløber med bindingsbrud ved et asymmetrisk center, kan føre til inversion, (ii) Hughes og kollegers bevis på, at hver enkelt handling af S N 2 substitution fører til inversionskonfigurationen, (iii) bevis for, at i nærvær af grupper med passende polaritet og stereokemi, f.eks. en carboxylatgruppe bundet til carbonatomet, hvor substitutionen finder sted, S N 1 forløber reaktionen med fuldstændig bevarelse af konfigurationen , uanset om reaktionen er katalyseret af ioner sølv eller ej. Inversion er blevet så universel en komponent af substitution, at dens tilstedeværelse kan bedømmes (selvom det er umuligt at sige præcist på hvilket stadium det sker) ved at indføre en sekvens af opkald med skiftevis lagring og omvendt konfiguration; og sørg for, at en sådan udskiftning omfatter et tilfredsstillende antal kinetiske forhold.

Undersøgelse af omarrangeringer

Ingold begyndte sin interesse for mættede molekylære omlejringer på Imperial College, hvor han udgav et papir om mekanismen for pinacon-pinacolin og Wagner-Meerwein-omlejringer. Interessen fortsatte i Leeds og spredte sig endda til andre omgrupperinger. I London blev Wagnerske omlejringer observeret i Hoffmann-nedbrydning, dvs. de var direkte relateret til nukleofil substitution (S N 1), eliminering (E1); dette førte til skabelsen af ​​"nabo"-teorien og den accelererende naboeffekt. Gamle og nye ideer om mættede omorganiseringer var genstand for Ingolds første præsidenttale [1953] til det kemiske samfund.

Omdannelsen af ​​hydrazobenzen til benzidin under påvirkning af syrer blev opdaget ved Royal College of Science af A. Hoffmann; denne kendsgerning bidrog tilsyneladende til det faktum, at Ingold ydede hovedbidraget til undersøgelsen af ​​benzidinomlejringen, hvorunder hydrazoforbindelser tilsyneladende ser ud til at vende sig selv udad uden at bryde strukturens integritet. I 1933 beviste Ingold, at omlejringen var en intramolekylær proces, da når to forskellige hydrazobenzener blev omlejret i den samme opløsning , skete der ingen kobling;
Ingold opdagede, at omlejringen kan forekomme af to forskellige uafhængige katalytiske mekanismer, den første er anden orden i syre [to protonmekanisme] og den anden er første orden i syre [en protonmekanisme], begge er fuldstændig hydrogenionspecifikke, begge udviser lignende salteffekter og polære opløsningsmiddeleffekter; ved hjælp af den kinetiske isotopeffekt på aromatiske deuteriumatomer blev det vist, at i begge katalytiske mekanismer forekommer to substitutioner af aromatiske hydrogenatomer efter at have passeret gennem polære overgangstilstande, og at disse substitutioner er sekventielle. Under den kollektive diskussion blev der formuleret regler for bestemmelse af hastigheden og orienteringen af ​​omarrangeringen, og rationalisering af kinetiske fænomener og regler blev udført i forhold til teorien om polarbundne overgangstilstande.

Virker på elektrofil alifatisk substitution

I 1958 opnåede Ingold sek -butylkviksølvbromid (MeEtC*H—HgBr) [* = asymmetrisk center], som lancerede en række artikler, der var helliget studiet af mekanismen for elektrofil substitution ved et mættet carbonatom. Det blev forudsagt, at der skulle være tre og kun tre støkiometrisk forskellige elektrofile kviksølvsubstitutionsreaktioner, hvoraf kun to-alkylreaktionen var kendt. Det er også blevet forudsagt, at der skulle være tre mekanismer til elektrofil alifatisk substitution. Ingold var i stand til at vise, at to-alkyl-udvekslingsreaktionen kinetisk er en andenordens reaktion og fortsætter med fuldstændig konservering af konfigurationen. De forudsagte en- og tre-alkyl-udvekslingsreaktioner blev opdaget; deres eksistens blev vist ved dobbelt mærkning ved anvendelse af optisk aktive og radioaktive kviksølvhalogenider og ved formen af ​​de kinetiske kurver, da begge reaktioner følger SE 2 mekanismen med kvantitativ konfigurationsbevaring. Yderligere undersøgelse af en-alkylreaktioner gjorde det muligt at finde og adskille to katalytiske processer, der involverer henholdsvis en og to anioner; mekanismen SE i blev observeret for første gang , blev det vist, at denne mekanisme fuldstændig bevarer konfigurationen. Endelig gjorde studiet af kinetikken af ​​udvekslingsreaktionen af ​​4-pyridiomethylkviksølvsalte med radioaktive halogenider med anionisk katalyse i vand det muligt at opdage den samtidige eksistens af SE 2 og SE 1 mekanismer - dette er Ingolds sidste arbejde.

Spektroskopiske undersøgelser

Ingolds interesse for benzens struktur blev nævnt ovenfor; i 1934 blev deutereret vand opnået elektrolytisk , og snart, da det blev kommercielt tilgængeligt, begyndte det at blive brugt til at indføre deuterium i benzenmolekylet. Således begyndte Ingolds første indtog i molekylær spektroskopi - på benzens grundtilstand - på et tidspunkt, hvor spektroskopi var imod påstanden om, at benzen havde regulær hexagonal symmetri . Dette arbejde var banebrydende for princippet om, at isotoper ændrer vibrationsfrekvenser uden at ændre kraftfeltet, som blev brugt på forskellige deuterobenzener til at finde et omfattende sæt af frekvenser, der er usynlige på grund af symmetrien af ​​almindelig benzen, og dermed til at bestemme den molekylære symmetri af benzen og benzen. kvantitative geometriske og mekaniske egenskaber.

Ingolds andet indtog i molekylær spektroskopi vedrørte den første exciterede tilstand af benzen; det var motiveret af ideen om, at polariserbarheden af ​​grundmolekylære tilstande indebærer overvejelse af exciterede tilstande, og derfor skulle øget viden om rene exciterede tilstande føre til en bedre forståelse af polariserbarhedens effekt på kemiske reaktioner. Han brugte isotopprincippet og udgav i 1948 et sæt på tolv artikler, der førte til den første kvantitative belysning af de geometriske og mekaniske egenskaber ved exciterede polyatomiske molekyler. Dernæst blev symmetrien af ​​den anden exciterede ( singlet ) tilstand af benzen også overvejet.

Ingolds tredje forsøg på molekylær spektroskopi er relateret til den første exciterede tilstand af acetylen ; det var første gang, man fandt en så stærk formændring - fra lineær til buet. Den stereokemisk ændrede første exciterede tilstand er blevet kvantificeret. Dette emne blev genstand for Ingolds anden præsidenttale til Chemical Society i 1954. Efterfølgende blev adskillige polyatomiske ultraviolette spektre, der forblev uanalyseret, genundersøgt for mulige formændringer, og i dag kendes mere end et dusin velundersøgte tilfælde af denne art. .

Undervisningsaktivitet

Ingolds universitetsforelæsninger har altid været en model for klarhed; hans offentlige forelæsninger, for det meste læst uden noter, blev husket for deres logiske sammenhæng, han brugte altid passende metaforer og formulerede tanker på strålende engelsk. Hans syn på undervisningen i kemi havde en markant indflydelse på opbygningen af ​​kurset på University of London efter krigen; dybest set var det ham, der bestemte indholdet af bacheloruddannelsen i denne periode (1945), dette kursus betød en mere detaljeret undersøgelse af kemiens matematiske og fysiske grundlag end normalt. I Leeds var kollokvier i virkeligheden hovedformen for undervisning på fakultetet; i London gjorde fraværet af en fakultetsstruktur det naturligvis muligt at afholde kollokvier i overensstemmelse med Ingolds synspunkter. Hans skarpsindige, men venligt klingende kritik ansporede altid til diskussion; hans metode til "naive spørgsmål" var kendetegnet ved takt og ro, dette viste sig at være nok til at få hans kolleger til at forelske sig i ham. En anden god tradition, normalt brugt i forhold til unge kolleger, var at redigere udkast til deres artikler, hvorefter han frasagde sig retten til medforfatter med ordene:

Du skal udgive som den eneste forfatter for at etablere dig.

Han underholdt sine elever med overdådige middage og efter middagen med puslespil. Her er et typisk eksempel på en af ​​dem [8] :

Vælg et hvilket som helst bogstav i alfabetet, og brug det til at omdanne sekvensen 'RTHDXXFRDDNSDNTKNWGDPRTFRMLGWD' til en meningsfuld.

Karaktertræk, interessante fakta

Ovenstående gennemgang af K. Ingolds arbejde giver en idé om hans konstante parathed til at bruge nye metoder og skabe nye teoretiske koncepter. I hans værker blev argumenter og konklusioner præsenteret med særlig omhu; han nærmede sig at skrive artikler med særlig omhu, men ikke desto mindre forstod ikke alle, hvad han skrev om så svært, måske fordi han forsøgte at forudse alle mulige indvendinger. På grund af hans hyppige modstand mod sine innovative ideer blev han uundgåeligt involveret i stridigheder, reagerede energisk og overbevisende på kritikken mod ham, og det skabte en markant kontrast til den venlige, rolige og høflige person, som Ingold virkelig var [9] .

I Leeds, som en ung og entusiastisk mand i en alder af 31, var Ingolds første forretning at bruge penge på reagenser og udstyr og overlade forskningsmidlerne til universitetet. På University College London opdagede han i en tid med økonomiske vanskeligheder, at en sådan ordning ikke virkede og blev hurtigt en dygtig administrator; hans job, sagde han beskedent, var at levere de materialer og det udstyr, hans medarbejdere havde brug for. Selvom han opfordrede kolleger til at forfølge sin egen forskningslinje, hjalp han ofte med ideer og søgte aldrig æren for det. Den nye afdeling for kemi på University College London blev opkaldt efter ham – det var en værdig afspejling af respekt og kærlighed til Ingold; det er trist, at han ikke kunne komme til den officielle åbning af fakultetet den 25. september 1970. På Imperial College var Ingold venlig og målrettet, hjalp alle, men var ikke desto mindre ret forbeholden; det vides ikke, om han interesserede sig for kunst, musik, teater eller litteratur. I Leeds blev han endnu venligere, blev endnu mere opmærksom på kollegerne, blev mere omgængelig; tog op cricket og skrivning; Jeg blev interesseret i at se på fugle og begyndte at klatre.

I London blev Ingolds interesse for sine kolleger intensiveret, han holdt op med at være "ikke af denne verden"; han blev interesseret i biler, forsøgte at beholde sine hobbyer: han fortsatte med at se på fugle, var engageret i klatring; begyndte at rejse til udlandet. Men meget ofte så det ud til, at han var i skyerne, i en anden verden. Efter krigen, selv om han havde travlt med at genopbygge sin forskerskole, som havde et internationalt ry, fandt han tid til at aflægge adskillige uddannelsesbesøg i Spanien og Frankrig og blev til sidst en stor rejsende, der besøgte de fleste af verdens lande undtagen Kina , Indien og Sydafrika. . Han blev en dygtig klatrer og gjorde opstigninger i det nordlige Wales og de franske alper, inklusive dem med Boonton og C.W. Ingold på Mont Blanc og Chamonix Aiguilles . Engang red han fra England gennem Gibraltar til Afrika, og skønt han allerede var over 60 år, kørte han alene langt ind i Sahara-ørkenen; han fandt en araber, der blaffede, hvilket viste sig at være en god beslutning, fordi en pludselig sandstorm dækkede stierne, der førte til oasen [9] . Hans medrejsende kendte dog vejen til oasen, og kunne fortælle hvilket sand det var sikkert at køre på, så til sidst endte alt godt. I 1962 besøgte han University of Ibadan i Nigeria , hvor han gjorde et stort indtryk på de studerende på kun to måneder, og først blev interesseret i fiskeri. Da Ingold besøgte Vanderbilt University i Tennessee i 1964, rejste han til Acapulco, Mexico og derefter langt nordpå langs Stillehavskysten for at se mexicanske fugle. I 1971 prøvede han i en alder af 71 år at stå på vandski i Canada, men uden den store succes.

I Ingolds karakter blev beslutsomhed kombineret med elementer af hensynsløshed. Det er kendt, at han på Imperial College havde problemer med en cylinder fyldt med klor, som havde en fastlåst ventil: Heldigvis endte alt uden alvorlige skader på lungerne. Og i Leeds, der optog de ultraviolette absorptionsspektre af benzylfluorid, udviklede han retinitis: han måtte ikke læse eller skrive i 2 eller 3 måneder. Han arbejdede meget hårdt og skånede aldrig sig selv; da han blev interesseret i bølgemekanik, studerede han det så hårdt, at han tabte sig på 3 måneder. Han havde et ejendommeligt ønske om at indsætte et usædvanligt ord i hver artikel (adumbrate, sammenkædning, conspectus, dikotomi); og også det bizarre ønske om at fylde det månedlige nummer af Journal of Chemical Society med en hel samling af artikler; han havde en sans for humor, som er værdig til hans "alfabetiske eksperimentelle del" [A - apparat, B - pære, C - kondensator, D ...] i en artikel [10] , som passerede både anmeldere og redaktører. Hans sidste offentlige optræden var som formand for den internationale organisationskomité for IV-symposiet om svovlkemi i Venedig i juli 1970, hvor han så svækket ud, men ikke desto mindre mistede konferencens hverdagsspørgsmål af syne.

Familie

I 1923 giftede Christopher Ingold sig med Edith Hilda Asherwood [11] . Mens hun stadig var ugift, modtog hun sin BA med udmærkelse fra University of London under professor Moore ved Royal Holloway College i 1920 og overførte til Imperial for at arbejde sammen med Dr. Martha Whitley; Edita begyndte at hjælpe Ingold med forskning i 1921 og giftede sig med ham i 1923. I 1922 forsvarede hun sin ph.d.-afhandling og derefter i 1925 sin doktorafhandling . Hans hustrus indflydelse på Ingolds aktiviteter var altid tydelig for hans venner og kolleger; efter 1939 var Lady Ingold ikke involveret i eksperimentelt arbejde, men (da der kun var én sekretær i hele kemiafdelingen på University College) skrev efterfølgende alle sin mands artikler og teksten til begge udgaver af hans bog. Ingold takkede gentagne gange sin kone.

Sir Christopher Ingold efterlod Lady Ingold, ældste datter Sylvia (uddannet i medicin), sønnen Keith uddannet i kemi, mange videnskabelige priser), yngste datter Dilis (uddannet i geografi) og syv børnebørn.

Priser og æresbevisninger

Ingolds enorme bidrag til kemi bekræftes af adskillige priser, titler og priser. Her er en delvis liste over K. Ingolds priser.

• Tildelt Meldolmedaljen (1922);
• Holdt Bikerforedraget ( 1938);
• Tildelt Davy-medaljen (1946);
• Valgt til et tilsvarende medlem af Det Kongelige Videnskabsakademi i Spanien (1948);
• Afholdt Backer-foredraget på Cornell (1950);
• Tildelt Longstaff Medal (1951) [12] ;
• Tildelt den kongelige medalje (1952);
• formand for Kemikalieforeningen (1952-1954);
• Læs Pedler-foredraget (1957);
• Udenlandsk æresmedlem af Weizmann Institute , New York Academy of Sciences, American Academy of Arts and Sciences (1958);
• Weizmanns mindeforelæsninger (1958)
• Ridder (1958).
• Imperial College Fellow (1959);
• Holdt Faraday-foredraget og modtog en ledsagende medalje (1961);
• Vinder af Paracelsus-prisen (1964);
• Lifetime Achievement Award i fysisk kemi fra American Chemical Society (1965).

Se også

• Regler for Kahn - Ingold - Prelog
• Elektrofile substitutionsreaktioner
• Stereokemi
• mesomerisk effekt

Udvalgte skrifter

• Ingold, CK Struktur og mekanisme i organisk kemi. Ithaca, New York: Cornell University Press, 1953. ISBN 0-8014-0499-1 .
• Ingold, Christopher K. "Principper for en elektronisk teori om organiske reaktioner." Chemical Reviews, 1934, 15: 238-274.
• Ingold KK  Reaktionsmekanisme og struktur af organiske forbindelser. M., red. udenlandsk lit., 1959, 673 s.
• Ingold KK  Teoretisk grundlag for organisk kemi. M., Mir, 1973, 1055 s.

Noter

1. ↑ 1 2 Christopher Kelk Ingold // Brockhaus Encyclopedia  (tysk) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
2. ↑ Saltzman, Martin D. CK Ingolds udvikling af begrebet mesomerisme  // Bulletin for the History of  Chemistry : journal. - 1996. - Bd. 19 . - S. 25-32 .
3. ↑ Saltzman, Martin D. (1986). "Udviklingen af ​​fysisk organisk kemi i USA og Storbritannien: 1919-1939, paralleller og kontraster". Journal of Chemical Education 63(7): 588-593.
4. ↑ Ingold; Hr; Christopher Kelk (1893 - 1970); Knight Chemist Arkiveret 14. marts 2022 på Wayback Machine  
5. ↑ Ingold, CK (1941). Jocelyn Field Thorpe. 1872-1939". Nekrolog Notices of Fellows of the Royal Society 3(10): 530-526.
6. ↑ Saltzman, Martin D. Robinson-Ingold-kontroversen: Forrang i den elektroniske teori om organiske reaktioner  //  Journal of Chemical Education : journal. - 1980. - Bd. 57 , nr. 7 . - S. 484-488 . doi : 10.1021 / ed057p484 . (Kræver abonnement for elektronisk adgang.)
7. ↑ Ridd, John. Organic Pioneer  //  Chemistry World :magasin. - 2008. - December ( bind 5 , nr. 12 ). - S. 50-53 .
8. ↑ Leffek, Kenneth T. Sir Christopher Ingold: En stor profet for organisk  kemi . - Nova Lion Press, 1996. - ISBN 0968067409 .
9. ↑ 1 2 Shoppee, CW (1972). Christopher Kelk Ingold. 1893-1970". Biografiske Memoirs of Fellows of the Royal Society 18: 348-326. . Hentet 29. november 2011. Arkiveret fra originalen 4. marts 2016. (ubestemt)
10. ↑ C. K. Ingold, G. J. Pritchard og H. G. Smith. Tilsætningsmåderne til konjugerede umættede systemer. Del VI. Tilsætning af halogener og hydrogenhalogenider til konjugerede umættede carboxylsyrer og estere  (engelsk)  // Journal of Chemical Society : journal. - 1934. - S. 79-86 . - doi : 10.1039/JR9340000079 .
11. ↑ Nye, Mary Jo. Fra kemisk filosofi til teoretisk  kemi . - University of California Press , 1994. - S. 197-198. — ISBN 9780520082106 .
12. ↑ Tidligere vindere af RSC Longstaff-prisen . Hentet 9. januar 2014. Arkiveret fra originalen 25. juli 2013. (ubestemt)

Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk norsk Stor russer Litauisk universal Brockhaus Oxford biografisk
I bibliografiske kataloger BIBSYS: 90127515 BNF : 13549275w GND : 136372309 ISNI : 0000 0001 1035 1048 J9U : 987007277352105171 LCCN : n83825849 LNB : 000047555 NKC : mzk2015863440 NTA : 072628596 NUKAT : n2006108648 SUDOC : 073922730 VIAF : 1399617 WorldCat VIAF : 1399617