Stephens, Philip

Philip Stevens
Philip John Stephens
Navn ved fødslen Philip John Stevens
Fødselsdato 9. oktober 1940( 1940-10-09 )
Fødselssted Staffordshire , West Bromwich, Storbritannien
Dødsdato 31. juli 2012 (71 år)( 31-07-2012 )
Et dødssted Los Angeles , USA
Borgerskab Storbritanien
Beskæftigelse teoretisk kemiker
Far Frank Stevens
Mor Christine Stevens
Ægtefælle Nora Browning, Anne-Marie Pustis
Børn Melanie Stephens
Priser og præmier Fellow i Royal Society of London ( 2008 )

Philip John Stephens (eng. Philip John Stephens , 9. oktober 1940, Staffordshire , West Bromwich, Storbritannien  - 31. juli 2012, Los Angeles , Californien , USA ) - teoretisk kemiker, indført i praktisk anvendelse spektroskopi af magnetisk cirkulær dikroisme og vibration cirkulær dikroisme. Udviklede metoder til bestemmelse af cirkulær dikroisme i et bredt frekvensområde med høj følsomhed.

Barndom

Philip Stevens blev født den 9. oktober 1940 i landsbyen Staffordshire (West Bromwich) af Frank og Christine Stevens. Det første barn i denne familie var Helen, som på tidspunktet for Philips udseende var næsten fem år gammel. Far - Frank - var uddannet kemiker, arbejdede længe i en kemisk virksomhed, der producerer plast , men på grund af den store depression indstillede virksomheden driften, hvilket tvang Frank til at tage stilling som chef for trykkeriafdelingen i West Bromwich. Philips forfædre var købmænd, og hans mormor var folkeskolelærer.

På trods af den tilsyneladende mangel på uddannelse havde Philips familie en stærk arbejdsånd, som også afspejlede sig i Philips karakter, og var klar til at give drengen den bedste uddannelse. Derudover var alle medlemmer af familien aktivt involveret i Metodistkirkens arbejde i West Bromwich og havde en forkærlighed for musik (faderen spillede orgel i metodistkapellet, Philip og Helen studerede klaver i kirken).

Fra barndommen var Philip en ivrig læser, i stand til hurtigt og præcist at finde og assimilere information, i folkeskolen var han en fremragende elev, mens han betydeligt overgik sine jævnaldrende i intellektuel henseende, hvilket resulterede i, at i stedet for alderssvarende tænkning gruppe på tredje år, blev han sendt til tænkegruppe på syvende år.

Af Philips hobbyer i barndommen kan hans passion for fodbold også bemærkes . Sammen med sin far og søster var de ivrige fans af West Bromwich Albion-holdet.

I 1950 gik Philip ind på King Edward VI School i Edgbaston, hvor al uddannelse blev reduceret til Oxford eller Cambridge . I skolen studerede Philip fysik, kemi, biologi, matematik samt engelsk, fransk, tysk, latin, historie, geografi, musik og kunst, og han viede de sidste tre års studier til et dybtgående studie af kemi, fysik og matematik for at bestå adgangsprøverne til universitetet. Som bemærket af Philips lærere, var han både utrolig dygtig og ekstremt livlig.

Også i sine skoleår var Philip et aktivt medlem af spejdertruppen og nød ikke kun at studere, men også fra spændende ture.

Phillip var stærkt påvirket af både lederen af ​​kemiafdelingen, Dr. Bernard Guy, og lederen af ​​fysikafdelingen, Dr. Harold Mayor, til at vælge en specialisering, når han kom ind på universitetet. Philips far delte fuldt ud sin passion for kemi, og i 1958, efter at have bestået optagelsesprøverne, blev Philip indskrevet i Kristi Kirke for at studere kemi fra efteråret 1958.

Studerer på Oxford

På universitetet udmærkede Philip sig både fagligt og socialt. Han var en fremragende elev, såvel som en fremragende efterspurgt pianist-akkompagnatør. På baggrund af en passion for musik mødte Philip matematikeren Anthony Philip, som de optrådte sammen med, og derefter blev venner, forblev venner for livet.

Med hensyn til uddannelse havde Philip tre års forelæsninger, seminarer og workshops og et års forskningsaktivitet, som skulle ende med aflevering af en afhandling . Philip deltog i seminarer i kemi med James Bridge, og lærerne på det tidspunkt var teoretisk kemiker David Buckingham, biokemiker Paul W. Kent og organisk kemiker Jeremy Knowles.

I juni 1962 præsenterede Philip sin afhandling "Undersøgelser af Stark-effekten og dens anvendelse til bestemmelse af dipolmomenterne for molekyler indeholdende en enkelt nuklear kvadrupol " under ledelse af David Buckingham. Dette arbejde var inspireret af monografien "Microwave Spectroscopy" (Charles Hard Townes og Arthur Leonard Shavlov, 1955), og førte Philip ikke kun til sit diplom, men også til hans første udgivelse.

I efteråret 1962, igen under opsyn af David Buckingham, begyndte Philip arbejdet på en afhandling , der dækkede to ikke-relaterede emner: studiet af de høje kemiske skift af højfeltsprotoner observeret i brintatomernes kernemagnetiske resonansspektre (NMR) . forbundet med overgangsmetaller , og udvikling af en teoretisk forklaring på Faraday-effekten . Udviklingen af ​​det første emne var inspireret af Joseph Chatts Oxford-foredrag, arbejdet med det andet emne var fuldstændig forbundet med forsøg på teoretisk at fortolke spektrene for optisk rotation magnetisk spredning (eng. MORD) - sådanne spektre blev opnået tidligere af B. Briat, M. Billardon og J. Badoz (Briat og et al., 1963) og beskrevet af V.E. Shashua (Shashua, 1964).

Mellem 1962 og 1964 gav Philip et komplet teoretisk grundlag for optisk rotation magnetisk dispersionsspektroskopi og magnetisk cirkulær dikroisme (MCD) spektroskopi. Udstyrets primitivitet tillod imidlertid ikke den brede brug af innovative metoder til spektroskopi i praksis. Derfor lovede den videnskabelige observatør Paul N. Schatz fra University of Virginia, som var kommet for at overvåge forskningen til Philips doktorafhandling, sammen med David Dows fra University of Southern California at bygge et instrument til optagelse af magnetiske cirkulære dikroismespektre. I 1967 blev det første instrument til optagelse af magnetiske CD-spektre sat i drift ved University of Virginia.

Begyndelsen af ​​videnskabelig aktivitet

Efter at have afsluttet sine studier i Oxford fortsatte Philip sin forskning i ligandfeltteori og overgangsmetalspektroskopi. Han fik mulighed for at studere i to af de bedste laboratorier, der arbejdede med dette emne: i 1964-1965 i Carl J. Balhausens laboratorium ved Ørsted Instituttet, Københavns Universitet , Danmark , og i Donald S. McClures laboratorium. ved James Frank Institute, University of Chicago , fra 1965 til 1967.

Arbejde i København (1964-1965)

Philippe var i stand til at opnå MCD-spektre fra de magnetiske spredningsspektre for optisk rotation ved at kombinere hans formler, der blev afledt under arbejdet med hans afhandling med litteraturdata fra bøgerne Balhausen (1962) og Griffith (1961), ved hjælp af Kramers-Kronigs matematiske transformation. Stevens' tildeling og fortolkning af MCD-spektret for [CoCl 4 ] 2- ionen markerede begyndelsen på offentliggørelsen af ​​et stort antal tildelinger af spektre for forbindelser med lignende struktur.

Også på dette tidspunkt blev den meget citerede anmeldelse "Magnetic Optical Activity" medforfattet med David Buckingham offentliggjort.

Arbejde i Chicago (1965–1967)

I Chicago sluttede Philip sig til Don McClures laboratorium. Stevens tilbragte sommeren 1967 i Virginia , hvor et nyt instrument til MCD-spektroskopi gik i drift, hvor han lærte Schatz' team det teoretiske grundlag for metoden. Mellem 1966 og 1968 blev 8 artikler udgivet, der viste vigtigheden af ​​og skitserede fordelene ved MCD som en spektroskopisk metode.

Med sin fortolkning af MKD talte Philip ved en konference i Columbia , Ohio . Imidlertid har aktiv diskussion af Stevens' teori vist, at den kun er gyldig under den betingelse, at Born-Oppenheimer-tilnærmelsen er anvendelig . Ellers er teorien forkert. For at løse dette problem formulerede og anvendte Philip metoden med momenter til at udtrække molekylære parametre fra MCD-spektre.

Job ved University of Southern California

I efteråret 1967 tiltrådte Philip Stevens et assisterende professorat i Department of Chemistry ved University of Southern California . Ved hurtigt og præcist at afgrænse sin forskningsplan, blev Philip tildelt Alfred Sloan Fellowship og vandt en bevilling fra National Institutes of Health. Alt dette var for at sikre et produktivt arbejde på universitetet i samarbejde med Otto Sknepp, Arie Warschel og Charles McCann.

Med hensyn til ikke-videnskabelige aktiviteter fungerede Stevens som dekan for Institut for Kemi i to treårige perioder.

Magnetisk cirkulær dikroisme (MCD)

I 1970 publicerede Philipp et langt papir om en komplet beskrivelse af teorien om MCD [1] . I samarbejde med George Osborne begyndte han at studere CD-spektrene af ioner indlejret i krystalgitre af forskellige forbindelser, såsom Al 2 O 3 (i forlængelse af hans forskning i McClure-laboratoriet).

1972 var udgangspunktet for et vigtigt samarbejde med William Eaton ved National Institutes of Health. Samarbejdsforskning omfattede undersøgelsen af ​​lavenergiovergange i hæmoglobinproteiner . Så begyndte Stevens også at beskæftige sig med andre metalloproteiner , især kobberholdige [2] . og proteiner indeholdende jern-svovl-klynger. Om dette emne har Phillip haft produktive samarbejder med Andrew Thomson (arbejde med proteiner indeholdende jern-svovl-klynger [3] ), Charles McKen fra University of Southern California (arbejde med enzymet nitrogenase), Barbara Burgess fra University of California kl. Irvine (arbejde på ferredoxin I fra Azotobacter vinelandii [4] .), samt med Arie Vorshel (generalisering af beregningsarbejde [5] ).

Vibrationscirkulær dikroisme (VCD)

I 1973 begyndte Philippes arbejde med undersøgelsen af ​​fænomenet oscillerende cirkulær dikroisme, som først blev udført parallelt med undersøgelserne af MCD, og ​​i 1990'erne blev hovedemnet for hans forskning.

Efter at have modtaget midler til et projekt til undersøgelse af næsten-IR vibrationel cirkulær dikroisme, fik Jack Cheng selskab af Lawrence A. Nafey fra University of Oregon og Timothy A. Keiderling fra Princeton University i Philips gruppe.

I 1975 bekræftede Philipp rapporten om CCD i C*-H-gruppen af ​​ren flydende 2,2,2-trifluormethyl-1-phenylethanol ved 2920 cm- 1 [6] og offentliggjorde CCD-spektrene for det fundamentale CH, OH, og NH-grupper i flere andre chirale molekyler i væskefasen [7] .

Siden 1973 har Philips laboratorium ved University of Southern California aktivt udført forskning for at forbedre hardwaren i CCD-metoden, men Philip deltog ikke selv i denne udvikling, idet han foretrak at beskæftige sig med det teoretiske aspekt af problemet og dykke ned i grundlæggende kvantemekaniske beregninger. Således opdagede Philipp, at faktisk den teoretiske beregning af CD-spektret er reduceret til beregningen af ​​de elektriske og magnetiske dipolmomenter for hver vibrationsovergang i molekylet. Og i 1985 modtog og udgav Philip en ligning, der gør det muligt at udtrykke CD'ens vibrationskraft i en form, der er egnet til kvantekemiske beregninger [1] .

Efterfølgende brugte Philippe sin ligning til at beregne CD-spektre som anvendt på chirale molekyler. Dette gjorde det muligt for vibrationel cirkulær dikroismespektroskopi at blive et nøgleværktøj til at bestemme de absolutte konfigurationer af de chirale centre af molekyler. Den praktiske anvendelighed af resultaterne af hans forskning gav Philip Stevens gode udbytter [8] .

Personligt liv og familie

I sommeren 1961 mødte Philip sin kommende kone, Nora Browning, i Italien. Hun var dengang en studerende, der studerede middelalderfransk ved Radcliffe College, en liberal arts college i Cambridge, Massachusetts. Stevens friede til Nora, mens hun stadig var i Italien, i 1962 flyttede hun til Oxford, og i sommeren samme år giftede de sig i West Bromwich.

De begyndte deres ægteskabsliv i efteråret 1962 i et fælleshus i det nordlige Oxford, efterfølgende i 1964, efter at Philip havde taget doktorgraden, flyttede de til København. Der begyndte Nora at hjemmeundervise sine medicinske studier for at kunne gå på Stanford Medical School. I 1966 fik Phillip og Nora datteren Melanie i Chicago.

Nora døde på tragisk vis i 1973 og efterlod Philip og Melanie alene, men Philip klarede med succes både videnskabelige aktiviteter og rollen som en far. Ifølge Melanie var Philip en omsorgsfuld, men samtidig streng forælder.

Melanies minder om sin far:

Min far var meget glad for kulinariske eksperimenter, og han havde et fantastisk sæt kogebøger fra hans elskede New York Times. Han opfordrede mig til at prøve min hånd med at lave mad, selv når det ikke var så appetitligt som hans. Han købte en lille notesbog til mig, hvori jeg pligtskyldigt skrev de opskrifter, han lærte mig, ned. Det første indlæg handlede om, hvordan man koger et æg. Jeg var så begejstret for min nyfundne færdighed, at jeg stod op næste morgen for at lave mig et æg. Jeg kogte vand, tabte et æg i det og ventede utålmodigt på, at det skulle koge. Da det forekom mig, at der allerede var gået tre minutter, tog jeg ægget op af gryden og bankede det på pladen. I stedet for det perfekte blødkogte æg, jeg havde forventet, så jeg en gelatinøs æggehvide og blomme, der bare væltede ud over tallerkenen. Da far stod op, delte jeg resultaterne af mit beklagelige eksperiment med ham. Han muntrede mig op og købte en æggeur til mig. At køre i rutsjebanen med min far var en yderst spændende oplevelse. Vi sad helt for enden af ​​toget, hvor rysten fra side til side er stærkest. På den første lille nedstigning begyndte han at skrige. Da toget tog fart, kastede han armene op i luften og skreg for alvor. Det var umuligt ikke at følge hans eksempel. Jeg følte mig lidt selvbevidst og viftede stadig med armene i vejret og skreg og grinede. I slutningen af ​​turen kiggede de andre passagerer uvægerligt tilbage for at se, hvem de skøre børn var på bagsædet. Far reagerede altid på deres overraskede blikke med et bredt smil, hvorefter vi gik væk sammen.

Da jeg fik mit kørekort, kunne jeg ikke vente med endelig at kunne låne min fars bil. Inden han gav mig nøglerne, skulle jeg vise, at jeg selv kunne skifte dæk. Det tog en time, men jeg gjorde det alligevel. I fremtiden gjorde jeg det aldrig på egen hånd, men den indre forståelse af, at jeg vil gøre det, hvis det er nødvendigt, har ikke forladt mig i alle disse år.

I 1980 mødte Philippe Anne-Marie Pustis, som underviste i fransk på Melanies skole i Los Angeles, i 1982 begyndte de at date, og i 1988 blev de gift. De var et dejligt smukt og lykkeligt par.

Sygdom og død

I en alder af tres begyndte Philip at få hukommelsesproblemer, og usædvanlig adfærd begyndte at dukke op. I 2008 blev han valgt til Fellow of the Royal Society [9] , deltog i forskellige festligheder til hans ære, forskellige møder og foredrag. Men Philips sygdom ( demens ) skred frem, og Philip tilbragte sine sidste år i Los Angeles under Ann-Marie og Melanie. Han døde den 31. juli 2012 af frontal temporal demens (diagnosen blev stillet posthumt af Center for Memory and Aging ved University of Southern California). I juli 2012 udkom en lærebog om cirkulær dikroismespektroskopi for organiske kemikere af Philip Stevens (medforfatter af Frank J. Devlin og James R. Cheesman [10] ., i marts 2013 blev der arrangeret et symposium på University of Southern Californien til ære for Stevens' minde "Chiral optisk spektroskopi i strukturkemi og biologi, teori og eksperiment".

Personlige egenskaber

Philip var ekstremt begavet: musik, matematik, teoretisk kemi - på alle områder var han virkelig fremragende. Han var indsigtsfuld, udvalgte mennesker med fremragende praktiske færdigheder i sit laboratorium, og han forstod udmærket essensen af ​​alle eksperimenterne, selvom han ikke selv tog direkte del i dem. Han forstod at præsentere teoretisk materiale i detaljer og klart, hvilket gjorde hans forelæsninger yderst præcise og klare.

Hans udgivelser i primærlitteraturen tæller godt 200, men siden 2008 er han blevet citeret over 1.000 gange om året. Han var en unik videnskabsmand, der ikke ønskede at adlyde den "videnskabelige mode" og opnåede hidtil usete resultater: Opfindelsen af ​​to analysemetoder, der blev brugt inden for forskellige videnskabsområder.

Hans bidrag til videnskaben mindes i et epitafium offentliggjort i tidsskriftet for University of Southern California [11] .

Priser, titler, invitationer

Noter

  1. 1 2 P. J. Stephens. Teori om magnetisk cirkulær dikroisme. J. Chem. Phys. 52, 3489-3516, 1970.
  2. PJ Stephens, DM Dooley, J. Rawlings, J. h. Dawson, L.-E. Andreasson, BG Malmstrom & HB Gray. Spektroskopiske undersøgelser af Rhus vernicifera og Polyporus versicolor laccase. Elektroniske strukturer af kobbersteder. J. Am. Chem. soc. 101, 5038-5046, 1979.
  3. PJ Stephens, AJ Thomson, T.A. Keiderling, J. Rawlings, KK Rao & D.O. Hall. Klyngekarakterisering i jern-svovlproteiner ved magnetisk cirkulær dikroisme. Proc. Natl Acad. sci. USA 75, 5273-5275, 1978.
  4. PJ Stephens, TV Morgan, F. Devlin, JE Penner-hahn, KO hodgson, RA Scott, CD Stout & BK Burgess. [4Fe-4S]-Cluster-depleteret Azotobacter vinelandii ferredoxin I: et nyt 3Fe jern-svovlprotein. Proc. Natl Acad. sci. USA 82, 5661-5665, 1985.
  5. PJ Stephens, D. R. Jollie & A. Warshel. Proteinkontrol af redoxpotentialer af jern-svovlproteiner. Chem. Rev. (Bioinorg. Enzymol.) 96, 2491-2513, 1996.
  6. P.J. Stephens, L.A. Nafie & J.C. Cheng. Vibrationscirkulær dikroisme af 2,2,2-trifluor-1-phenylethanol. J. Am. Chem. soc. 97, 3842-3843, 1975.
  7. PJ Stephens, L.A. Nafie & T.A. Keiderling. Vibrationscirkulær dikroisme. J. Am. Chem. soc. 98, 2715-2722, 1976.
  8. PJ Stephens FJ Devlin & JJ Pan. Bestemmelsen af ​​de absolutte konfigurationer af chirale molekyler ved hjælp af vibrationel cirkulær dikroisme (VCD) spektroskopi. Chirality 20, 643-663, 2008.
  9. Wayne Lewis. Philip Stephens udnævnt til Royal Society . USC College kemiker anerkendt for sit banebrydende arbejde med at analysere molekylær struktur . USCDonsife (1. juni 2008) . Hentet 4. december 2015. Arkiveret fra originalen 4. december 2015.  (Engelsk)
  10. PJ Stephens, FJ Devlin & JR Cheeseman. VCD-spektroskopi for organiske kemikere. Boca Raton, Fl: CRC Press, 2012.
  11. Pamela J. Johnson. Til minde: Philip J. Stephens, 71 . Professor emeritus i kemi blev udnævnt til Royal Society Fellow, en elitegruppe af verdens mest fremtrædende videnskabsmænd . USCDonsife (7. august 2013) . Hentet 4. december 2015. Arkiveret fra originalen 4. december 2015.  (Engelsk)

Links