Алан Рой Катрицкий (18 августа 1928 — 10 февраля 2014) — член Лондонского королевского общества , член Совета химического общества, вице-президент Королевского Института химии , основатель Университета восточной Англии в Норвиче , основатель Центра гетероциклических соединений в Гейнсвилле . Область научных интересов — органическая химия , в частности, химия гетероциклических соединений , а также физическая органическая химия.

Биография

Алан Рой Катрицки родился 18 августа 1928 в , пригороде северного Лондона в семье портных Чарльза и Марии Катрицки. С 1933 года Алан посещал начальную и среднюю школы в Южном Харрингее до тех пор, пока в 1940 году не был эвакуирован со своей новой школой, гимназией округа Хорнс, в Уисбек, графство Кембриджшир, где продолжил обучение в местной средней школе. Несмотря на то, что в то время химию там не преподавали, на изучение этого предмета его вдохновляли частные уроки В. Е. Филдхауса, преподавателя химии в другой школе. После возвращения в Лондон он организовал собственную химическую лабораторию на дому. К своему 15-тилетию он синтезировал своё первое гетероциклическое соединения, барбитурат веронал 1 .

С 1946 года он провел два года на обязательной военной службе. По ее окончании в 1948 году Алан поступил в колледж Св. Екатерины в Оксфорде на факультет химии. Он получил диплом бакалавра с отличием и предложение продолжать научную деятельность в органической химии под руководством Сиднейской лаборатории .

В это же время Алан встретил свою будущую жену, Линду Килиан, дочь доктора юридических наук из Мюнхена , во время поездки в горы в 1949 году в рамках программы обмена студентов из Оксфорда и Мюнхена . Они поженились в 1952 году в Мюнхене, а затем переехали в Англию . В их семье выросли дети, Маргарет, Эрика, Руперт и Фрида. Впоследствии Алан Катрицки стал дедушкой трех внуков.

Летом 2012 года во время мирового турне Алана поразил радикулит , вследствие чего турне пришлось прервать. Во время операции на позвоночнике, он перенес инсульт , который сильно повлиял на его движение, хотя его умственные способности нарушены не были. Он умер 10 февраля 2014 года после падения.

Научные исследования

1954—1958, Оксфорд

В 1954 году Алан получил докторскую степень, работая в научной группе сэра Роберта Робинсона . Его диссертация была посвящена структуре и синтезу стрихнина 2 и оказала бы значительное влияние, если бы не была второй. Научная группа из Японии достигла тех же результатов в работе, которая была опубликована во время войны, но появилась на Западе лишь несколько лет спустя.

Научные интересы Алана в это время были, главным образом, в изучении пиридина и его N-оксида 3 , в том числе в изучении и развитии их химических превращений. В 1955 году Алан опубликовал статью в журнале «Химия и промышленность», в которой поставил под сомнение представление Уилсона Бейкера 4 о мезоионных синдонах и последующих сложностях по поводу изображения формальных связей . Также он ставил под сомнение необходимость использовать стрелку, чтобы представить направление донорства электронов в N-O-связи N-оксида, указав, что в этом нет необходимости, так как положительные и отрицательные заряды локализованы на азоте и кислороде, соответственно, и единственная связь между ними эквивалентна стрелке, что делало ее избыточной.

1958 — начало 1960-х, Кембридж

В начале 1958 года Алан Катрицки отправился в Кембридж . Работа над пиридинами , продолжилась и здесь, однако приобрела несколько ярко выраженных направлений. Одним из главных направлений было изучение прототропной таутомерии замещенных производных пиридина , а именно гидрокси-, меркапто- и аминосоединений. Примечательно, что в это же время работа Уотсона и Крика по моделированию структуры ДНК показала, что аденин образует водородную связь с тимином , а гуанин — с цитозином только при использовании правильных кето-амино-таутомерных формах оснований , обнаруженных лишь незадолго до этого и не являющихся еще общепринятыми. Эта работа, наряду с работой группы в Канберре , внесла ценный вклад в понимание химической реакционной способности, и в большем масштабе признание важности физической органической химии. Другое фундаментальное направление включало дальнейшее изучение N-оксида. В своих исследованиях Алан развил понятие « мезомерных эффектов », показав, что N-оксид может выступать как в качестве донора , так и акцептора электронов .

Исследования инфракрасных спектров различных классов гетероциклических молекул , начатые в Оксфорде в конце 1950-х и начале 1960-х годов, развивалась также по нескольким направлениям. Алан разработал способ перехода от качественных описаний, которые преобладали до того времени, к полуколичественным измерениям интенсивностей пиков. Это направление исследований получило дальнейшее развитие с помощью полуэмпирических расчетов для оценки изменения дипольного момента . Изучение интенсивности инфракрасного излучения продолжалось в течение многих лет. В этой области было опубликовано более 40 научных работ под заголовком «Интенсивность инфракрасного излучения как количественная мера внутримолекулярных взаимодействий». Обзорная статья 1977 года представляет результаты десятков лет исследований .

С появлением коммерчески доступных ЯМР спектрометров исследования в органической химии приобрели новый характер. В сотрудничестве с доктором Ричардом Джонсом и старшими научными сотрудниками лаборатории было исследовано значение ЯМР-спектроскопии ³¹ P для решения структурных проблем.

Начало 1960-х −1980, Норвич

Несмотря на ощутимую часть химии гетероциклов в исследованиях Катрицки, в его исследованиях были и другие направления. Во время пребывания в Норвиче , например, была широко изучена проблема места протонирования амидов . Совместно с польскими коллегами он исследовал химический состав метазоновой кислоты 5 и N-нитроиминов (например, 6 ) . Главным образом, благодаря сотрудничеству с промышленностью (в частности, с международной компанией по производству синтетического каучука, с которой у него сложились давние отношения), была успешно решена задача секвенирования полимеров с использованием ЯМР-спектроскопии .

Еще одной областью исследований, начатой в годы Кембриджа, была гетероциклические перегруппировки . В сотрудничестве с бывшей коллегой Сидни Бейли в процессе исследования бензофуроксанов было доказано, что нитрогруппа может вытеснить часть структуру фуроксанового кольца в результате вырожденной перегруппировки. Повторив работу старой немецкой литературы, Алану удалось установить ее недостоверность, фактически, предложенная реакция 7 работала отлично . Полная обработка с использованием кристаллической структуры и теоретических расчетов была проведена гораздо позже . Реакция протекала хорошо в других субстратах с аналогичными двойными связями , а также в пятичленных циклах с соответствующим расположением трехатомной системы: «моноядерная гетероциклическая перегруппировка» 9 .

По мере распространения ЯМР-спектрометров оказалась, что данный метод является идеальным инструментом для изучения спорных вопросах о конформации N-H группы в пиперидине 10 — предпочитает ли он аксиальное или экваториальное расположение. Так, в 1974 году было установлено, что предпочтительнее расположение N-H группы в экваториальном положении . (Ссылки и являются обзорными статьями группы Катрицки и других участников по вопросу конформации.) В течение нескольких следующих лет были изучены конформационные равновесия большого разнообразия насыщенных гетероциклических часто в сотрудничестве с доктором Ричардом Джонсом или доктором Майклом Куком.

3-Оксидопиридиний бетаин 11 оказался превосходным субстратом реакций циклоприсоединения . Варьируя заместитель на атоме азота , эти соединения могут присоединять диполярофильные соединения по атому азота (в позиции 2 и 6) или по группе С-O (в позиции 2 и 4), или между атомом кислорода и соседним углеродом (позиции 2 и 4). Было установлено, что как термический, так и фотохимический способ проведения реакции являются эффективными при широком разнообразии соединений .

В рамках другого проекта (начатого профессором Роном Топсом из Университета Ла-Троб и продолженном доктором Майком Куком из Университета Восточной Англии ) Алан Катрицки изучал влияние гетероатомов в кольце на ароматичность соединения. Собрав ранние исследования, удалось сформулировали проблему . Гораздо позже, Алан показал, что можно получить удовлетворительную количественную меру ароматичности с двумя параметры, воспользовавшись методом многопараметрического анализа. Данный метод был главным образом предназначен для изучения физико-химических свойств фармакологически активных соединений в зависимости от их эффективности. Один из параметров он назвал «классической ароматичностью», которая определяет геометрию и зависит от природы гетероатомов и от размера кольца. Другой, называемый «магнитной ароматичностью», зависит главным образом от количества, а не от природы гетероатомов. Этот вывод был первоначально сделан в 1989 году и был закреплен более глубоким исследованием в 1998 году в сотрудничестве с профессорами Мати Карелсоном ( Таллин ), Мареком Крыговским ( Варшава ) и Карлом Югом ( Ганновер ) . Однако не все химики были удовлетворены предложением «двойного параметра»; выдающийся теоретик Пол Шлейер настаивал на том, что различные критерии демонстрируют сильную взаимозависимость, и поэтому явление следует рассматривать как одномерное. В 2002 году была опубликована совместная публикация, призванная устранить это несоответствие . Дальнейшее обсуждение этого вопроса было опубликовано в 2004 г.

1980—2014, Гейнсвилл

В 1980 Алан Катрицки принял приглашение на должность профессора-исследователя кафедры химии в Университете Флориды в Гейнсвилле . Во Флориде его карьера вступила в новую фазу исследований, он продолжал очень активные исследования, руководя большой командой почти до самой своей смерти. В 1980 году он также был избран в члены Королевского общества .

Химия гетероциклов в США в то время, не пользовалась уважением со стороны академического сообщества. Но он знал ее практическую важность, поэтому основал Центр гетероциклических соединений, где вскоре создал большую и активную исследовательскую школу.

Многопараметрический анализ данных, упомянутый выше, привел к созданию компьютерного метода прогнозирования биологической активности структуры ( ), который был признан полезным в некоторых областях медицинской химии. Программа была широко доступна через интернет и использовалась для поиска более эффективных противомалярийных средств и средств от комаров, в исследованиях по переносу лекарственных средств в грудное молоко и в различных других областях, представляющих интерес, но не только в медицинской сфере.

Интерес к детальным механизмам органических реакций сохранялся у Катрицки на протяжении многих лет. Так, он показал, что нуклеофильное замещение в алифатических соединениях подразумевает более сложный механизм, и время от времени публиковал убедительные аргументы для пересмотра этой картины . Реакция Котали-Цунгаса ( 12 → 13 ), которая приводит к превращению фенольной группы в ароильную группу, была подробно изучена в сотрудничестве с одним из первоначальных исследователей этой реакции и был предложен рациональный механизм .

Среди других тем, в которые он внес значительный вклад, были химические датчики для обнаружения летучих и газообразных загрязнителей, а также новаторские исследования в области высокотемпературной и водной органической химии высокого давления, проведенные в сотрудничестве с компанией Exxon , которые выявили некоторые интересные экологически значимые реакции. В последние годы были проведены попытки использования вычислительных методов для прогнозирования физико-химических и биологических свойств на основе химического строения соединения.

В публикациях Алана за последние 25 лет его карьеры преобладали, в основном, его работы по использованию бензотриазола 14 в органическом синтезе. При присоединении к другим молекулам, обычно через азот в положении 1, эта кольцевая структура может быть как донором , так и акцептором электронов (двойная способность, также проявляющаяся в N-оксидах пиридина, которые были его ранним интересом) ; она химически очень стабильна и может быть легко удалена, когда больше не нужна. Универсальность этого химического хамелеона породила более 400 научных работ, в том числе реакцию Катрицки-Ли . Весьма значительными достижениями этой работы были синтезы пептидов из предварительно сформированных цепей, мостиковых циклических пептидных систем, а также аминокислотных и пептидных конъюгатов с фармакологически активными молекулами.

Карьера, научно-организационная деятельность

После получения докторской степени Алан оставался в Оксфорде в качестве независимого исследователя с 1954 по 1958 год , руководя небольшой, но активной исследовательской группой в лаборатории Дайсона Перринса. В эти годы Алан начал свою педагогическую деятельность, занимая должность старшего преподавателя в колледже Магдалена и лектора колледжа в Пемброке .

В начале 1958 года Алан Катрицки покинул Оксфорд и отправился в Кембридж . Изначально он был назначен на должность демонстратора колледжа Тринити-Холл , но через четыре года он начал читать лекции. В 1959 году он стал одним из основателей нового Колледжа Черчилля , в котором сэр Джон Кокрофт , член Лондонского Королевского общества , был первым магистром.

В начале 1960-х годов Комитет по университетским грантам планировал создать семь новых университетах Великобритании. Алан, на тот момент занимающий младшую должность в Кембридже, воспользовался этой возможностью и был предварительно назначен в 1962 году на должность профессора химии и основателя новой школы физических наук в УВА в Норвиче . Университетский совет по академическому планированию, в состав которого входили сэр Кристофер Ингольд , член Лондонского Королевского общества , влиятельный химик из Университетского колледжа Лондона, предлагал создание междисциплинарной школы физических наук, возглавляемой центральной дисциплиной химией, в соответствии с общей стратегией междисциплинарных школ как искусств, так и наук. Раннее назначение дало Алану возможность заручиться широкой внешней поддержкой и настаивать на том, чтобы вопреки стратегии междисциплинарных школ он был назначен руководителем школы химических наук, обосновав свою точку зрения тем, что ресурсов школы недостаточно для преподавания двух дисциплин — химии и физики. Это предложение сразу же вызвало споры с коллегами, занимающимися искусством. Сопротивление оказали также Ингольд и сэр Солли (позднее лорд) Цукерман , член Лондонского Королевского общества , еще один член Академического совета по планированию. Однако Алан заручился поддержкой Тодда в Кембридже и Робинсона в Оксфорде ; при активной закулисной поддержке Кокрофта он одержал победу над вице-канцлером Фрэнком Тистлетвейтом, и его доводы возобладали. Он пригласил еще двух профессоров, Нормана Шеппарда ( Член Лондонского Королевского общества , 1967 ) по физической химии из Кембриджа и Стивена Мейсона ( Член Лондонского Королевского общества , 1982 ) по физико-химическим методам анализов из Университета Эксетера . Эти назначения значительно укрепили школу, привлекая ярких молодых ученых. Ральф Элси, бывший сотрудник компании Norwich, был приглашен из Манчестерского института науки и технологий для создания сильной команды технического персонала и управления финансами.

Первый курс химии в Университете Восточной Англии был проведен в рамках подготовки к курсам бакалавра , которые должны были начаться в 1964 году ; с 1963 года уже функционировала исследовательская школа, пока на временных условиях. Алан принимал активное участие в планировании и проектировании лабораторий. В течение пяти лет новая школа, направленная на получение химического образования в Соединенном Королевстве , набрала около 25 преподавателей и, наряду с программой обучения студентов, создала сильную аспирантскую исследовательскую школу с более чем 100 студентами.

За время правления Алана Университетом Восточной Англии был создан процветающий департамент. Он провел второй срок в качестве директора школы, но к 1980 году административная работа стала более утомительной, и он осознал, что пора двигаться дальше. Поэтому он принял приглашение от кафедры химии в Университете Флориды в Гейнсвилле , где позже основал Центр гетероциклических соединений, который вскоре содержал большую и активную исследовательскую школу.

Основные труды, издательское дело

В 1960 году была опубликована популярная научная книга «Гетероциклическая химия», в сотрудничестве с Жанной Лаговски . В 1965 году Алан написал рецензию на 4-й том монографии о пиридинах в серии Вайсбергера — Тейлора, которая была озаглавлена «Назовем вещи своими именами» . Позже была опубликована монография о гетероциклических N-оксидах .

К моменту, когда три ранние книги Алана Катрицки в соавторстве с Жанной Лаговски уже были изданы, он решил для себя, что его métier (фр. профессия) может быть связана с организационной и издательской частью процесса. В 1957 году Роберт Робинсон и Роберт Вудворд Формэрс основали новый журнал по органической химии ; два года спустя был создан родственный журнал . Оба журнала выпускало издательство . В 1965 году главный редактор Генри Стивен неожиданно скончался, и главным редактором был назначен Алан Катрицки. Когда Алан переехал во Флориду , он стал американским редактором , оставаясь на этой должности до 1998 года .

В 1962 году Алан договорился с издательством Academic Press о том, чтобы стать редактором новой серии обзоров, Advances in heterocyclic chemistry . Один или два тома обзоров выпускались ежегодно, первый из которых вышел в 1963 году .

Алан был соавтором двух обширных монографий в сериях: дополнительный том в 1976 году с Хосе Эльгеро, Клод Марзин и Паоло Линда о таутомерии гетероциклов и с Роджером Тейлором из Суссекского университета об электрофильном замещении гетероциклов, который появился в 1990 году как 47 том этой серии .

В 1980 году, покинув страну, Алан оставил британскую редакцию Tetrahedron Letters . К тому времени серия Comprehensive heterocyclic chemistry (CHEC) уже была на доске почета в . Публикация завершилась в 1984 году в восьми томах. Данный проект была достаточно успешен, что спровоцировало создание аналогичных серий в других областях (металлоорганические, натуральные продукты и лекарственная химия) и обновление уже существующих — CHECII в 1996 году (Алан Катрицки, Чарльз Рис и Эрик Скривен; 11 томов) и CHEC III в 2008 году (Алан Катрицки, Крис Рамсден и Ричард Тейлор; 15 томов). Алан Катрицки был также соредактором другой серии, Comprehensive organic functional group transformations с Отто Мет-Коном, Чарльзом Рисом и Ричардом Тейлором, опубликованной в 1995 году и обновленным в 2005 году . Также были выпущены и другие серийные обзорные публикации: Best synthetic methods под редакцией Риза и Мет-Кона и Topics in applied chemistry под редакцией Габи Сабонги. В 1992 году Elsevier поглотил , а в 2000 году — Academic Press , в результате чего почти все издательства Алана оказались в одних руках.

Алан создал «некоммерческую» организацию ARKAT, которая получает доходы от промышленных предприятий, из которых впоследствии выделяются средства на деятельность Центра гетероциклической химии. В 2000 году семья Катрицки предоставила средства для создания и запуска во Всемирной паутине журнала, посвященного органической химии, который был бы в свободном доступе. Журнал Arkivoc вышел под эгидой ARKAT и управляется Контрольным советом, главным образом, состоящим из его научных редакторов.

Консультации и поездки

Алан Катрицки за свою карьеру смог выстроить отношения с множеством промышленных компаний по всему миру, консультируя во многих областях химии и организуя различные курсы повышения квалификации для работников предприятий. Так, например, находясь в Норвиче , он наладил очень длительные отношения с Minnesota Miningand Manufacturing (3M) , регулярно консультируя в лабораториях Harlow , с дочерней компанией Ferrania в Савоне и в штаб-квартире в Сент-Поле , штат Миннесота , а также с Pfizer в Сэндвиче , Кент . Также ему довелось сотрудничать с компанией International Synthetic Rubber , в Саутгемптоне . Как в Университете Восточной Англии , так и в Гейнсвилле он организовал регулярные краткосрочные и долгосрочные курсы для представителей промышленности, желающих улучшить и обновить свои знания в области органической химии. После его переезда во Флориду , промышленное консультирование Алана процветало. В целом, он был научным консультантом в более чем 30 компаниях в течение значительных периодов его жизни, в некоторых случаях нескольких десятилетий.

Алан Катрицки проводил лекционные туры, многие из которых проходили под эгидой Британского совета , но также и многие другие по отдельным договоренностям с национальными академиями наук или химическими сообществами. В период с 1959 по 1976 год он совершил 15 поездок в Италию , посетил США не менее 17 раз, Францию 7 раз, Германию (Восточную и Западную) 10 раз. Также побывал в Бразилии , Уругвае и Аргентине , Австралии , Новой Зеландии , Таити и Фиджи , Египте , Судане , Японии , Таиланде , Иордании и Ливане . Из многих этих стран он смог пригласить некоторых наиболее способных студентов в постдокторантуру, как в Университет Восточной Англии , так и в Гейнсвилл ; химические факультеты там приобрели очень космополитический характер. Помимо лекций на конференциях и в университетах, он получил четырнадцать почетных докторских степеней.

Почести и награды

Будучи членом Совета химического общества, а также вице-президентом Королевского Института химии, Алан оказал влияние на объединение четырех основных химических организаций Великобритании — Химического сообщества, Королевского Института химии, общества Фарадея и общества аналитической химии, а также на возобновление деятельности объединенной структуры в качестве Королевского общества химии ( 1980 год ).

Наряду с профессором Гурносом Джонсом и профессором Чарльзом Рисом (Императорский колледж) Алан сыграл ведущую роль в создании в 1967 году Гетероциклической группы Химического общества. Группа раз в два года организует встречи в Грасмере, где проводят лекции проводятся в течение трех дней по утрам и вечерам, после обеда — бесплатно. Несколько позже были организованы англо-итальянские встречи между Гетероциклической Группой и Società Chimica Italiana (Итальянским обществом химии). Они также проводятся раз в два года, поочередно в Великобритании и Италии . Алан был первым председателем группы с 1967 по 1969 год . Он также занимал двухлетний срок в качестве вице-президента (1973—1975) Международного общества гетероциклической химии (основанного в 1968 году). Его третья пленарная лекция перед обществом на конференции, состоявшейся в Антверпене в 1993 году , была отчетом о его первых 50 годах в гетероциклической химии, с некоторыми прогнозами относительно того, что он намеревался делать в течение следующих 50 лет .

После 1980 года Алан начал летать под флагом гетероциклической химии в своей новой стране. Его многочисленные контакты в фармацевтической промышленности не нуждались в убедительных доказательствах, и ежегодные встречи — Конференция FloHet, организуемая в Гейнсвилле каждый год в марте, — проходили с большим количеством участников. Можно сказать, что ему удалось добиться того, чтобы американские химики стали более доброжелательно относиться к гетероциклической химии, когда Американское химическое общество в 2004 году опубликовало специальный выпуск обзоров химических веществ, посвященный этой теме.

Испанцы были первыми, кто чествовал Алана в Национальном университете образования в Мадриде ( 1986 ). Познанский университет ( Польша , 1989 ) и Гданьский медицинский университет ( Польша , 1994 ). Университет Восточной Англии чествовал его в 1995 году , когда оратор, его бывший студент доктор Ричард Джонс, зачитал живое обращение. В Тулузском университете ( Франция , 1996 г .), Санкт-Петербургском техническом университете ( Россия , 1997 г .) и Бухарестском политехническом университете ( Румыния , 1998 г .) почетные докторские степени стали ежегодными. Южный федеральный университет , Ростов-на-Дону ( Россия , 2000 ), Университет Гента ( Бельгия , 2001 ), Университет Бундельханд ( Индия , 2001 ), университеты Тимишоара ( Румыния , 2003 ), Вроцлав ( Польша , 2004 ), Йена ( Германия , 2005 г .) и Тарту ( Эстония , 2005 г .) дополняют список.

В Южном федеральном университете учреждена стипендия имени А. Р. Катрицки для магистрантов и аспирантов за выдающиеся успехи в учёбе и научных исследованиях в области синтетической органической, физической органической и теоретической химии

Личные качества

Алан Катрицки всегда уделял пристальное внимание любому начинанию, которое, по его мнению, было его личной ответственностью. Алан был прямолинейным и решительным в своей профессиональной жизни, но сострадательным и теплым в личных отношениях. В молодости он мог быть воинственным, когда того требовали обстоятельства; в зрелом возрасте он стал гораздо более мягким и никогда не пренебрегал чувствами других.

Его чувство юмора было на первый взгляд немного задумчивым, но остро ощущалось, а его выступления в качестве оратора после ужина были полны веселья. Он предпочитал неформальный стиль в одежде при соответствующих обстоятельствах, можно было бы даже сказать «неопрятный». Хотя он был готов приодеться для официального случая, он явно предпочитал его.

Интересные факты

• Э. Р.Х. (позже сэр Эварт) Джонс, член Лондонского Королевского общества, преемник Робинсона, написал блестящее рекомендательное письмо сэру Александру (позже лорду) Тодду, члену Лондонского Королевского общества, в Кембридже. Алану нравилось шутить, что Джонс написал его, чтобы Алан поскорее покинул Оксфорд.
• В монографии с N-оксидом использовалась система ссылок, разработанная им самим, предоставляя читателям достаточную информацию, чтобы они могли найти 90 % опубликованных работ в химических журналах, не обращаясь к списку литературы; это оказалось большим благом для рецензентов, которые могли вставить ссылку в середину текста, не нарушая нумерацию.
• Он часто говорил, что никто не должен работать больше ста часов в неделю, так как он обнаружил, что эффективность имеет тенденцию падать.
• Arkivoc — аббревиатура Архива органической химии, с, совершенно очевидно, игривым включением его инициалов
• На вечеринках и приемах Алан всегда решительно смешивал компании. Часто в таких случаях во время беседы двух студентов, Алан опускал руку на плечо одному из студентов и говорил: «Джон, не мог бы ты подойти и поговорить с профессором?» И он подходил, разве у него был выбор?

Примечания

Ссылки