프랭크 웨스트하이머

Frank Westheimer
프랭크 웨스트하이머
Frank Westheimer.jpg
태어난(1912-01-15) 1912년 1월 15일
미국[1] 메릴랜드 볼티모어
죽은2007년 4월 14일 (2007-04-14) (95세)
모교다트머스 대학교 하버드 대학교
어워드100주년상 (1962)
윌러드 깁스상 (1970)
NAS 화학과학상 (1980)
아서 C.코프상 (1982)
웰치 화학상 (1982)
미국 과학 훈장 (1986)
프리스틀리 메달 (1988)
과학 경력
필드물리유기화학
기관미국 과학 아카데미
하버드 대학교
박사 어드바이저제임스 브라이언트 코넌트, 엘머 P. 콜러

프랭크 헨리 웨스트하이머(Frank Henry Westheimer, 1912년 1월 15일 ~ 2007년 4월 14일)는 미국의 화학자이다.그는 1936년부터 1954년까지 시카고 대학과 1953년부터 1983년까지 하버드 대학에서 가르쳤고, 1960년에는 모리스 롭 화학 교수, [2]1983년에는 명예 교수가 되었다.웨스트하이머 메달은 그를 [3]기리기 위해 2002년에 제정되었다.

Westheimer는 물리 유기 [4]화학의 선구적인 일을 했고, 물리 화학에서 유기 화학으로 기술을 적용하고 두 [5]분야를 통합했습니다.그는 화학 반응과 [6]효소 반응의 메커니즘을 탐구했고, 근본적인 이론적 [5]발전을 이루었다.

Westheimer 커크우드와 카복실산 향료 또는 중간 염료의 제조의 Bjerrum 정전 분석에 요셉 에드워드 메이어와 분자 역학의 계산에[4][7][8],[4][9]과 크롬산 oxidations과 동적 동위 원소 효과의 메커니즘 결정된 벌지 트는 Vennesland[4][6][10]과 효소 촉매 작용의 메커니즘을 탐험했다 했다.[11][12]

그는 1986년에 "유기 및 효소 반응 메커니즘에 대한 특별하고 독창적이며 통찰력 있는 일련의 연구로 인해 화학 및 생화학 [13]과정이 진행되는 방식에 대한 우리의 지식을 발전시키는데 비할 데 없는 역할을 했다."고 국립과학상을 받았습니다.

초기 생활과 교육

프랭크 헨리 웨스트하이머는 1912년 1월 15일 헨리 F.의 아들로 태어났다.메릴랜드주 볼티모어의 웨스트하이머(1870–1960)와 캐리 C (버건더) 웨스트하이머(1887–1972)입니다.

그는 1932년에 다트머스 대학을 졸업했다.그는 하버드 대학에 진학하여 1933년 화학 석사, [2]1935년 화학 박사 학위를 취득하였다.

웨스트하이머는 제임스 브라이언트 코넌트와 함께 연구하기를 바라며 하버드에 왔다.코넌트가 신입생을 받지 않을 것이라는 말을 들었을 때 웨스트하이머는 그를 앞질러 마침내 그의 마지막 [14]: 16–17 대학원생으로 받아들여졌다.웨스트하이머는 코난트의 [14]: 17 제안으로 세미카바존에 대한 연구를 했다.코넌트는 또한 웨스트하이머가 존스 홉킨스 대학에서 알소프 코윈과 함께 여름 동안 일할 것을 제안했다.콜윈과 포르피린 합성을 함으로써 웨스트하이머는 필요한 실험실 경험을 [14]: 21–23 쌓았다.

1933년, 코넌트는 1933년에 하버드 총장이 되었고 연구를 중단했다.그럼에도 불구하고, 코난트와 웨스트하이머의 상호작용은 지속적인 [14]: 24–25 영향을 미쳤고, 웨스트하이머는 "중요한 일을 [15]할" 필요성을 느꼈다.

"코난트가 본질적으로 '음, 그 문제는 괜찮지만, 신이시여, 당신은 더 잘 할 수 있습니다'라고 말하는 것은 저에게 매우 중요했습니다.그 후, 저는 정말로 시간을 [14]: 24–25 투자할 가치가 있는 문제인지 자문해 보려고 했습니다.

웨스트하이머는 E.P. 콜러 박사과정을 수료했다.웨스트하이머는 콜러의 유기화학 수업을 "놀랍다"[14]: 26 고 표현했지만, 콜러는 그의 연구에 대한 방향이나 피드백을 거의 주지 않았다.콜러의 또 다른 제자 중 하나인 맥스 티슐러는 웨스트하이머의 연구를 확장하여,[14]: 17–18 [16] 플루아놀의 유도에 대한 공동 출판으로 이어졌다.

1935년과 1936년에, 국립 연구 위원회 펠로우로서, 웨스트하이머는 물리 화학자 루이스 P와 함께 일했습니다. 콜롬비아 대학의 해밋입니다.해밋은 물리 유기 화학 분야[17]창시자였다.

직업

웨스트하이머는 1936년부터 1954년까지 시카고 대학에서, 1953년부터 [2]1983년까지 하버드 대학에서 가르쳤다.그는 1959년부터 [1]1962년까지 하버드 화학부장을 역임했다.그는 1960년에 하버드 화학과 모리스 롭 교수가 되었다.그는 1983년 명예교수가 되기 위해 교직에서 은퇴했고,[2][1] 1988년 연구직에서 은퇴했다.

시카고 대학교

웨스트하이머는 1936년부터 1937년까지 시카고 대학에서 독립적인 연구협회를 역임했습니다.그는 1937년에 교관이 되었고 [1]1948년에 교수가 되었다.화학 강사로서 그는 대학의 첫 물리 유기 [14]: 43 화학 과정을 가르쳤다.

웨스트하이머가 시카고에서 2학년 때 존 갬블 커크우드가 그곳에서 가르쳤다.웨스트하이머는 커크우드와 함께 정전기와 관련된 유기 화학 문제를 연구했습니다.웨스트하이머는 정전학을 유기 화합물의 특성에 [14]: 43–47 미치는 영향과 연관시켰다.커크우드와 웨스트하이머는 유기산의 [1]해리 상수에 대한 치환기의 정전기적 영향에 대한 효소학의 기본 개념을 발전시킨 4개의 고전 논문을 발표했다.그들은 Bjerrum카르본산 [4][7][8]정전기 분석을 개발했다.그들의 타원체 공동에 대한 Kirkwood-Westheimer 모델은 2염기산에 대한 Niels Bjerrum의 작업과 쌍극자 치환산에 대한 Arnold Eucken의 작업을 조화시켜, 그들이 동일한 물리적 [14]: 43–47 [18]세계에서 공존할 수 있음을 보여준다.그들의 아이디어에 대한 정교함과 완전한 테스트는 40년의 시간과 컴퓨터 개발을 필요로 [14]: 43–47 [18]했다.

1943년부터 1945년까지 제2차 세계대전 동안 웨스트하이머는 국방연구위원회에서 [14]: 69–71 [2]일했다.그는 펜실베니아 [1][19]브루케톤에 있는 폭발물 연구소의 감독관이었다.그는 질산에 대해 연구했고, 질화 반응에 대한 새로운 산도 함수를 발견했다.프로젝트의 비밀 요건 때문에 그는 트리페닐 카르비놀 시리즈에 대한 자신의 연구를 물리 화학자들과 논의하는 것을 망설였습니다.크리스토퍼 잉골드와 같은 다른 연구자들이 이 [14]: 69–71 지역에서 최초로 발표했다.

웨스트하이머는 1945년 시카고 대학으로 옮긴 물리학자 조셉 에드워드 메이어와 마리아 괴퍼트 메이어의 통계역학 발전에 영향을 받았다.웨스트하이머는 분자가 원자로부터 조립되는 방법을 더 잘 이해하기 위해 통계 역학의 원리를 유기 분자의 구조에 적용했다.Westheimer는 통계역학에서 광학적으로 활성화된 비페닐의 레이스미라이제이션에 기술을 적용하는 것에 대해 메이어와 처음 상담했다.그의 계산은 모두 [14]: 65, 66–68 수작업으로 이루어졌다.그 연구는 다른 요소들의 연구의 모델이 되었고 [20]기초적인 것으로 여겨진다.현재 알려진 와 같이 분자역학 분야는 광범위하게 [4][9][21][22]응용되고 있다.

1943년, 웨스트하이머는 크롬산 산화 메커니즘에 대한 출판을 시작했고 [1][11]1949년 이 지역에 대한 "마스터리 리뷰"를 출판했습니다.

1950년, 시카고 대학의 생화학자인 버짓 베네스랜드는 웨스트하이머와 그녀의 제자 하비 피셔가 효소 반응에서 동위원소를 포함하는 프로젝트에 대해 접근했다.베네슬란드는 알코올 탈수소효소에 포함된 수소 원자의 운명을 포함하는 프로젝트를 개발했다.베네스랜드와 피셔의 결과는 에탄올의 C1 쌍 중 특정 수소가 효소의 존재 하에서 특이하게 반응하는 것으로 보인다는 점에서 곤혹스러웠다.웨스트하이머는 이 프로젝트에 참여했고 알코올 탈수소효소가 알코올 분자로부터 수소를 제거해 인체가 알코올을 [20]대사할 수 있게 하는 방법을 설명하기 위해 에난토소피시스라는[6] 아이디어를 바탕으로 설명을 개발하는데 도움을 주었다.연구진은 1953년 에탄올의 [6][23][24]메틸렌 탄소 원자에 있는 두 에나토픽 수소 원자 사이의 효소적 구별에 대한 첫 번째 시연인 두 개의 고전 논문을 발표했다.그들이 보고한 현상은 훨씬 [25]후에야 에난티오특이성으로 명명되었다.웨스트하이머는 그들의 초기 추측을 증명하는 추가 실험을 설계했고 효소의 동위원소 기반 키라리티를 확립했다.이 연구는 분자 [25]내 그룹(또는 원자) 사이의 주제인 에난토픽과 디스테스테레오틱 관계를 이해하는 데 필수적이었다.2006년, 1953년 논문(제1부)은 미국 화학 [26]협회 화학사 부문으로부터 화학 혁신상 표창을 받았다.

하버드 대학교

1953년, 알코올 탈수소효소에 대한 연구를 마친 직후, 웨스트하이머는 하버드 대학으로 이사했다.그는 반응 메커니즘, 동위원소, 산화에 대한 관심을 계속 가졌다.1955년, 웨스트하이머는 인산 에스테르와 인 [1]유도체의 화학에 관한 많은 기사들 중 첫 번째 기사를 발표했다.

그는 ATP가 반응성 단량체 중인산염을 통해 인산염을 전달한다고 제안했다.이것은 문자 그대로의 경우는 아닌 것으로 판명되었지만, 많은 효소 반응은 이것을 중요한 [27]성분으로 하는 전이 상태를 통해 진행됩니다.

1961년 기사에서, 웨스트하이머는 통계 역학으로부터의 아이디어를 유기 [12]분자의 반응성에 대한 동위원소 치환의 효과에 적용했다.운동 동위원소 효과(KIEs)의 크기에 대한 그의 연구는 [28]: 418 [29][30]여전히 현장에서 이해의 기초이다.운동 동위원소 효과에 대한 전이 상태 구조의 의존성을 웨스트하이머 [31]효과라고 한다.KIEs에 대한 표준 비터널링 접근법은 Westheimer와[12] Lars [32][28]: 550, 561 Melander에서 개발되었습니다.Melander-Westheimer 공식은 KIE와 전이 상태(TS) 구조가 [33]변화하는 방식을 성공적으로 예측했습니다.

웨스트하이머는 단백질 활성 [34]부위의 광친화성 라벨링 아이디어를 도입했다.단백질에 탄화수소가 풍부한 부위가 있는 경우 효소의 "활성 부위"를 식별하는 것은 어렵다.1962년 웨스트하이머와 다른 연구진은 p-니트로페닐 디아조아세테이트의 합성과 후속 키모트립신아실화를 입증하여 디아조아세틸키모트립신을 형성하고, 그 후 광분해하였다.지방족 디아조기를 2관능성 시약에 도입하면 효소와 반응할 수 있었다.포토라벨은 탄화수소 C-H [35]결합에 삽입할 수 있는 반응성 카베노이드 종을 생성했다.

웨스트하이머는 또한 5좌표 중간체를 포함하는 메커니즘을 통해 인산염 전달 반응에 접근했다.1968년 웨스트하이머는 인산 에스테르 화학의[6] 의사 회전을 조사하여 옥시포스포란의 [36]의사 회전을 예측하였다.그는 이 경로의 중요성과 중간체들의 입체화학적 재배열의 중요성을 보여주었다.웨스트하이머는 웨스트하이머의 법칙으로도 알려진 실험적인 관찰을 바탕으로 일련의 지침을 개발했습니다.그것들은 [37]인과 관련된 치환 반응의 생성물과 입체 화학을 기술하고 예측하는 데 널리 사용되어 왔다.[38]

웨스트하이머의 1987년 사이언스 논문인 "왜 자연이 인산을 선택했는가"는 살아있는 유기체의 신호 전달 및 구성 요소로서의 인산의 중요성을 논한다.인산염은 생리학적 pH에서 두 배로 이온화될 수 있는 pKa 값을 가지고 있다.핵산의 포스포디에스터 결합에서 단일 이온화된 형태는 물에 의해 가수 분해되는 것에 저항하지만, 효소적 가수 [39]분해 과정을 거치지 않을 정도로 안정적이지 않습니다.이 작업은 RNA, DNA,[40][41][42][43] 리보자임에서 생물학적 화학과 반응을 연구하는 연구원들에게 계속 도전하고 영감을 줍니다.

수상과 영예우

웨스트하이머는 1954년 [44]미국 과학 아카데미 회원, [45]1976년 미국 철학회 회원, 1983년 [46][47]런던 왕립학회 외국인 회원이 되었다.

그는 1964년부터 [1]1965년까지 국립과학원 화학조사위원회 위원장을 맡았다."Westheimer Report"라고도 알려진 화학: 기회와 니즈는 연방 정부에 화학에 대한 기초 연구에 대한 지출을 증가시켜 다른 물리 [48][49]과학과의 동등성을 달성하도록 장려했습니다.그것은 생화학이 의학 및 제약 [20]연구에 유망하고 간과되고 있는 분야라고 식별했다.이 보고서의 권장사항은 구현되었으며, 여전히 "포괄적이고 확정적이며 미래 지향적"[5]으로 간주됩니다.

웨스트하이머는 1967년부터 [20]1970년까지 린든 존슨 대통령의 과학 자문 위원회의 일원이었다.

Westheimer는 1973년부터 1975년까지, 1976년부터 1978년까지 두 번의 임기 동안 국립과학원 평의회에서 근무했으며, 미국철학회 평의원(1981년부터 1984년까지)과 미국예술과학원 장관(1985년부터 1990년까지)[1]을 역임했다.

근본적인 연구의 필요성을 강조했을 뿐만 아니라, 웨스트하이머는 다른 정치적 이슈에 대해 걱정했다.그는 베트남과 이라크 전쟁에 반대했다.그는 환경 문제를 알고 있었고, 오염을 줄이고, 지구 온난화와 싸우고, 에너지 절약을 늘리고, 대체 에너지원을 개발하기 위한 조치를 지지했다.그는 과학을 새로운 방식으로 가르쳐야 한다고 주장했고, 이는 비과학자들을 과학 문제에 [5]대해 더 잘 교육시키기 위해서였다.

웨스트하이머의 많은[1] 영예들 중에는 [50]1980년 미국 화학 과학 아카데미 상인 로버트 A가 있다.1982년 [51]웰치재단상,[52] 1981년 미국공로아카데미 골든플레이트상,[13][53] 1986년 미국 국립과학상,[54] 1988년 프리스틀리상,[1] 1992년 생화학상, 1997년 [55][2]나카니시상.

"40년에 걸쳐 웨스트하이머는 근본적인 과학적 문제(해결 불가능하거나 매우 어려워 보이는 문제)를 해결하고 우아하고 완전히 결정적인 방법으로 해결할 수 있는 능력을 여러 번 보여 주었습니다.그는 자신이 개방한 대규모 새로운 분야를 활용하는 것보다 새로운 도전을 즐기는 것을 더 좋아했습니다."Elias James Corey, 2007[5]

웨스트하이머 메달은 그를 기리기 위해 2002년에 제정되었다.이 상은 하버드 대학에서 "화학 분야, 특히 유기 화학과 [3]생물 화학 분야에서 뛰어난 연구 성과"를 인정받아 수여되는 상이다.

가족

프랭크 H.웨스트하이머는 1937년 잔 E와 결혼했다.프리드먼.[5]그들은 엘렌 웨스트하이머와 루스 수전 [20][5]웨스트하이머라는 두 아이를 두었다.

레퍼런스

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외부 링크

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