Michael, Arthur

Arthur Michael ( eng.  Arthur Michael ; 7. august 1853 , Buffalo  - 8. februar 1942 , Orlando ) er en amerikansk organisk kemiker, kendt for sin opdagelse af Michael-reaktionen [1] .

Medlem af US National Academy of Sciences (1889) [2] .

Biografi

Arthur Michael blev født den 7. august 1853 i Buffalo, New York, til en velhavende familie bestående af Clara (født Pinner) og John Michael. Han studerede på Briggs School i Buffalo, hvor der ikke var nogen kemitimer på det tidspunkt, men Michael formåede at få grundlæggende færdigheder i dette emne fra en lokal lærer, han udførte eksperimenter i et hjemmelaboratorium udstyret af sin far [3] .

På grund af en alvorlig sygdom tog Michael, som planlagde at komme ind på Harvard, på en lang rejse til Europa med sin familie i sommeren 1871, og besluttede at blive for at studere i Tyskland. Trods en meget beskeden baggrund i kemi lykkedes det Michael at få et job i professor A. V. Hoffmanns kemiske laboratorium ved Berlins Universitet . Et år senere flyttede Michael til Heidelberg , hvor han studerede i to år under vejledning af R. W. Bunsen . Da han vendte tilbage til Berlin i 1876, afsluttede og udgav Michael i løbet af de næste to år en omfattende serie af strålende og vigtige undersøgelser [4] [5] . Michael afsluttede sin uddannelse i 1879-1880 på École de Médecine i Paris under vejledning af S. A. Wurtz [6] .

Da han vendte tilbage til USA i 1880, blev Michael professor i kemi ved Tufts College , hvor han underviste fra 1882-1889. Der mødte Michael Helen Abbott , som var en af ​​hans elever, og i 1888 giftede han sig med hende. Efter flere år i England, hvor parret arbejdede i et personligt laboratorium på Isle of Wight , vendte de tilbage til USA i 1894, hvor Michael igen underviste på Tufts, og efterlod ham i 1907 med et æresprofessorat.

I 1912 fik Arthur Michael status som professor i organisk kemi ved Harvard , her havde han mulighed for ikke at læse forelæsningskurser, men arbejdede kun i et laboratorium på Newton Center, havde personlige assistenter og kandidatstuderende. I 1936 modtog Arthur Michael et æresprofessorat ved Harvard [7] .

Arthur Michael døde den 8. februar 1942 i Orlando, Florida, i en alder af 89. Hans kone døde i 1904 af influenza [8] . De havde ikke børn.

Bidrag til videnskaben

Eksperimentelle undersøgelser

I 1879 var Michael den første til at opnå glycosid -chelicidet [9] , hvis syntesemetode begyndte at blive brugt til at opnå stoffer fra denne klasse af forbindelser. I 1887 opdagede han muligheden for at tilføje reagenser med en aktiv methylengruppe til α,β-umættede estere og carbonylforbindelser, senere kaldet Michael-reaktionen [10] . I 1900 opdagede Michael chlorheptoxid [11] .

Bidrag til teoretisk kemi

Da han tænkte på oprindelsen af ​​kemiske elementer, holdt Michael sig til ideerne om kemisk evolution, ifølge hvilke grundstofferne optrådte i en sekventiel rækkefølge, afhængigt af mængden af ​​fri energi, der var lagret i atomet.

Da Michael overvejede en kemisk reaktion, tog Michael udgangspunkt i ideen om F. A. Kekule , idet han betragtede den første fase af processen som kollisionen af ​​to molekyler, der var tiltrukket af hinanden på grund af deres kemiske affinitet, med dannelsen af ​​et dobbeltmolekyle, hvis stabilitet bestemmes af graden af ​​omdannelse af den frie kemiske energi af to forskellige molekyler til bindingsenergi og varm.

Michael var også kendt for sit arbejde med anvendelsen af ​​termodynamik til organisk kemi [12] . Han parafraserede termodynamikkens anden lov , idet han talte om stigningen i entropi, der fandt sted i enhver spontan kemisk reaktion, som en "kemisk neutralisering", hvilket betyder neutralisering af den frie energi af de reagerende atomer. Ifølge hans teori afhænger værdien af ​​kemisk neutralisering direkte af værdien af ​​omdannelsen af ​​fri energi til bindende energi [13] . Hans teori forklarede molekylære omlejringer, additions- og substitutionsreaktioner [14] , tautomerisme og stereokemi af processer [15] .

Mange af Michaels værker er afsat til asymmetrisk addition, hvis retning forklares af "+\-"-reglen formuleret af ham. Ifølge ham opnås maksimal neutralisering ved at tilføje et elektronegativt atom eller gruppe til et mere elektropositivt atom af et umættet molekyle og omvendt. "+\-"-reglen blev bekræftet i syntesen af ​​malon- og acetoeddikesyreestere [16] . I dette tilfælde afhænger dannelsen af ​​et bestemt produkt af atomernes kemiske affinitet. Dette er "fordelingsprincippet" foreslået af Michael.

Kritik af accepterede synspunkter

Et andet vigtigt bidrag, måske på niveau med hans termodynamiske teori i dens direkte indflydelse på organisk kemi, var Arthur Michaels rolle som kritiker.

Så han nægtede at acceptere J. Wislicenus ' arbejde om van't Hoffs teori om geometrisk isomerisme , som efter hans mening var en ubevist hypotese, da den udelukkende var baseret på mekanismer og geometri og ikke på termodynamiske faktorer. Han tilbageviste påstanden om, at tilsætningen til umættede molekyler nødvendigvis foregår i cis-retningen og beviste dette i en række eksperimenter, hvor transaddition dominerede [17] .

I 1889 lykkedes det for Michael at bevise reaktiviteten af ​​methylengrupper i β-sulfonylestere, og derved tilbagevise Viktor Meyers accepterede synspunkter om , at sulfongruppen ikke kan sammenlignes med carbonylgruppen. I 1920, efter sin teori om affinitet og energi, undersøgte han mekanismerne for pinacon- og benzoin - omlejringer [18] og kom til den konklusion, at den accepterede fortolkning af M. Tiffnot er kemisk umulig.

Beskrivelsen af ​​cykliseringsprocesser ifølge A. Bayers stresshypotese tog hverken hensyn til kemiske affinitets- og energirelationer eller indflydelsen fra sidegrupper og var som et resultat ikke overbevisende for Michael. Amu formåede således at opnå en forbindelse med en fireleddet cyklus ved at omsætte ethylnatriummalonat med ethylcitraconat og derved bevise, at i nærværelse af visse sidegrupper dannes cyclobutylderivater lige så let som alle derivater af fem- eller seks- kredsløb med medlemmer.

Michaels resultater beviste behovet for at kombinere termodynamiske principper med strukturteori, hvilket afslørede det tætte forhold mellem energirelationer og kemisk adfærd, hvilket i sidste ende førte til en dybere forståelse af organisk kemi og udviklingen af ​​en generel teori om organiske reaktioner.

Interesser

En af Michaels hovedinteresser var antik og middelalderkunst , han havde en samling af tidligt amerikansk sølv, som han testamenterede til Smithsonian Institution , og resten af ​​hans samling, blandt andet mange genstande fra østen, til Albright Art Gallery i Buffalo .

I sin ungdom var Arthur Michael glad for bjergbestigning og tilbragte ofte sine ferier i bjergene [3] .

Personlige egenskaber

Michael huskes som en energisk, adræt og alligevel genert mand, dybt fordybet i sine videnskabelige og kunstneriske sysler. Han undgik omtale. Som lærer var han i stand til at stimulere og inspirere, idet han stræbte efter grundighed og nøjagtighed. Michael var meget glad for børn, men fik aldrig sine egne. Derfor testamenterede han resten af ​​sin betydelige ejendom til tre institutioner i Buffalo til pleje af forkrøblede, blinde og trængende børn [3] .

Priser og titler

• Emeritus professor ved Tufts College (1907)
• Æresprofessor ved Harvard University (1936)

Noter

1. ↑ Thomas Poon, Bradford P. Mundy og Thomas W. Shattuck. The Michael Reaction  (engelsk)  // Journal of Chemical Education: tidsskrift. - American Chemical Society , 2002. - 1. februar ( nr. 79 (2) ). — ISSN 0021-9584 . doi : 10.1021 / ed079p264 .
2. ↑ Arthur Michael Arkiveret 27. marts 2019 på Wayback Machine 
3. ↑ 1 2 3 Fieser L. Biografiske erindringer  // The National Academies Press. - 1975. - Bd. 46. ​​- S. 330-367.
4. ↑ Arthur Michael, Thomas H. Norton. Ueber die Darstellung und Eigenschaften des Trijodresorcins  (tysk)  // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft: journal. - Weinheim : Wiley-VCH, 1876. - Juli ( Bd. 9 , H. 2 ). — ISSN 1434-193X . - doi : 10.1002/cber.187600902216 .
5. ↑ Michael A. Ueber die Einwirkung des Broms auf Aethylphtalimid  (tysk)  // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft: journal. - Weinheim : Wiley-VCH, 1877. - Juli ( Bd. 10 , H. 2 ). — ISSN 0009-2940 . - doi : 10.1002/cber.18770100289 .
6. ↑ Takashi Tokoroyama. Discovery of the Michael Reaction  (engelsk)  // European Journal of Organic Chemistry : tidsskrift. - Weinheim : Wiley-VCH, 2010. - 10. februar ( vol. 2010 , iss. 10 ). — ISSN 1434-193X . - doi : 10.1002/ejoc.200901130 .
7. ↑ Prof. Arthur Michael  (engelsk) . Tufts Universitet . Hentet 4. januar 2018. Arkiveret fra originalen 15. december 2012.
8. ↑ Helen Abbott Michael . Famous Scientists  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . Menneskeligt strejf af kemi . Hentet 4. januar 2018. Arkiveret fra originalen 27. oktober 2014.
9. ↑ Michael A. Ueber die Synthese des Phenolglykosides und des Orthoformylphenolglykosides oder Helicins // Compt. Rend. : magasin. - 1879. - nr. 89 . - S. 355 . — ISSN 1631-0748 .
10. ↑ Michael A. Ueber die Addition von Natriumacetessig- und Natriummalonsäureäthern zu den Aethern ungesättigter Säuren  // Journal für Praktische Chemie : Journal. - Leipzig : Verlag von Johann Ambrosius Barth, 1887. - 21. marts ( bind 35 , hæfte 1 ). — ISSN 1521-3897 . - doi : 10.1002/prac.18870350136 .
11. ↑ Michael A., Conn WT Om opførselen af ​​jod og brom chlorheptoxid og perchlorsyre over for   , Am . Chem. J.  : journal. - American Chemical Society , 1901. - Nej. 25 . — S. 89 . — ISSN 0002-7863 .
12. ↑ Albrt B. Costa. Arthur Michael (1853-1942). The meeting of thermodynamics and organic kemi  (engelsk)  // Journal of Chemical Education: journal. - American Chemical Society , 1971. - April ( nr. 48 (4) ). — S. 243 . — ISSN 0021-9584 . doi : 10.1021 / ed048p243 .
13. ↑ Arthur Michael. Skitse af en teori om organisk kemi baseret på loven om entropi   // Am . Chem. J.  : journal. - American Chemical Society , 1910. - August ( nr. 32 ). — S. 990–1007 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01926a020 .
14. ↑ Arthur Michael. Om reaktionsmekanismen for acetoeddikesyreester, enolaterne og strukturelt beslægtede forbindelser. I. C- og O-alkylering  (engelsk)  // Am. Chem. J.  : journal. - American Chemical Society , 1935. - Januar ( nr. 57 ). — S. 159–164 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01304a042 .
15. ↑ Michael A. Bemerkungen zu der Abhandlung von Goldschmidt und Meissler über "Versuche zur Constitutions-bestimmung tautomerer Verbindungen"  (tysk)  // Journal für Praktische Chemie : journal. - Leipzig : Verlag von Johann Ambrosius Barth, 1890. - 11. juni 6 ( Bd. 42 , H. 1 ). - doi : 10.1002/prac.18900420102 .
16. ↑ Arthur Michael, John Ross. Ved tilsætning af natriumenol-malonestere til alfa-, beta-umættede estere  (engelsk)  // Am. Chem. J.  : journal. - American Chemical Society , 1930. - November ( nr. 52 ). - P. 4598-4609 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01374a064 .
17. ↑ A. Michael. Zur Kritik der Abhandlung von J. Wislicenus: “Ueber die räumliche Anordnung der Atome in organischen Molekülen”  (tysk)  // Journal für Praktische Chemie: Journal. - Leipzig : Verlag von Johann Ambrosius Barth, 1888. - 10. juli. — ISSN 1521-3897 . - doi : 10.1002/prac.18880380102 .
18. ↑ Michael A. Om den kemiske mekanisme ved organiske omlejringer   // Am . Chem. J.  : journal. - American Chemical Society , 1920. - April ( nr. 42 ). — S. 787–821 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01449a015 .

Links

• Kort biografi og et fotografi Arkiveret 15. december 2012.

Ordbøger og encyklopædier	Amerikansk National Biografi
I bibliografiske kataloger GND : 117013137 ISNI : 0000 0003 5456 1180 J9U : 987007322353305171 LCCN : nr. 2012021602 VIAF : 47528999 WorldCat VIAF : 47528999