Westheimer, Frank

Frank Henry Westheimer
inglés  Frank Henry Westheimer
Fecha de nacimiento 15 de enero de 1912( 15/01/1912 )
Lugar de nacimiento Baltimore , Maryland , Estados Unidos
Fecha de muerte 14 de abril de 2007 (95 años)( 2007-04-14 )
Un lugar de muerte
País  EE.UU
Lugar de trabajo
alma mater
Premios y premios Beca Guggenheim Premio Willard Gibbs Medalla Nacional de Ciencias de EE. UU. Premio de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. En Ciencias Químicas [d] ( 1980 ) Medalla Priestley ( 1988 , 1988 ) Premio Rosenstiel ( 1980 ) Premio Arthur Cope ( 1982 ) Premio Centenario ( 1962 ) Premio Nakanishi [d] ( 1997 ) Premio Welch de Química [d] ( 1982 ) miembro extranjero de la Royal Society of London ( 30 de junio de 1983 )

Frank Henry Westheimer ( 15 de enero de 1912 - 14 de abril de 2007) fue un químico estadounidense [4] . Hizo una gran contribución al desarrollo de la química orgánica física, aplicando las técnicas de la química física a la química orgánica y combinando estas dos áreas. Identificó e investigó las principales clases de reacciones químicas en los sistemas vivos. Recomendó el uso del efecto isotópico cinético para estudiar los estados de transición de una reacción, investigó cómo la actividad química de los compuestos orgánicos depende del entorno molecular y demostró que los procesos fotoquímicos pueden usarse para estudiar las estructuras de sistemas biológicos complejos.

Biografía

Frank Westheimer nació en Baltimore , Maryland el 15 de enero de 1912. Su padre, como varios parientes cercanos, fue un corredor exitoso.

Westheimer se interesó en la química después de asistir a Dartmouth College , graduándose summa cum laude en 1932. En 1932, Westheimer ingresó a la escuela de posgrado en química en la Universidad de Harvard , con la esperanza de estudiar con James B. Conant . Sin embargo, el paso de Conant a la presidencia de Harvard dejó a Westheimer sin supervisor. El profesor E. P. Kohler luego asumió funciones de liderazgo en su Ph.D. Westheimer se graduó en 1935 con su primer trabajo independiente. En 1935 y 1936, Westheimer trabajó en la Universidad de Columbia como miembro de la Fundación Nacional de Ciencias, donde comenzó a investigar las reacciones químicas en el campo de la química orgánica física. En 1936, Westheimer se unió a la facultad de la Universidad de Chicago . Después del estallido de la Segunda Guerra Mundial, Frank dejó la universidad para trabajar como supervisor en el Laboratorio Nacional de Investigación de Explosivos. Al finalizar la guerra, retomó sus funciones en la Universidad de Chicago, donde permaneció hasta su traslado a la Universidad de Harvard como profesor en 1953; allí se convirtió en profesor emérito de química en la Universidad de Harvard Morris Loeb.

Investigación científica

Años en Chicago

Los primeros trabajos de Westheimer en Chicago llevaron al descubrimiento de que los aminoácidos simples catalizan la mutarotación de los carbohidratos [5] y también desempeñan el papel de las aminas en la catálisis de las reacciones retroaldólicas [6] . Estos son dos de los primeros modelos enzimáticos. También investigó la influencia del entorno en la velocidad de las reacciones orgánicas, incluido el papel de los disolventes [7] y, con J. G. Kirkwood , la influencia de las cargas en el entorno de los estados de transición [8] . Si bien estos estudios no fueron reconocidos en ese momento, pasarían a formar parte de la base para comprender cómo funcionan las enzimas.

Realizó importantes investigaciones sobre reacciones de sustitución electrófila con sustratos aromáticos [9] [10] [11] . También estudió la oxidación de alcoholes con ácido crómico [12] . Este estudio sigue siendo un ejemplo de libro de texto de cómo se deben usar el análisis cinético y los efectos de los isótopos cinéticos para descubrir y comprender los intermedios y las vías de reacciones complejas.

Años en Harvard

En Harvard, Westheimer estudió una amplia gama de reacciones biológicas, incluidas las reacciones de descarboxilación, las reacciones de escisión de péptidos [13] y las reacciones en las que intervienen átomos de fósforo como centros electrofílicos.

Para la descarboxilación de beta-cetoácidos, Westheimer estudió tanto un proceso dependiente de metales [14] como un proceso dependiente de iminas [15] . La investigación sobre las enzimas de descarboxilación dependientes de metales fue uno de los primeros ejemplos de mecanismos en la química bioinorgánica e incluyó uno de los primeros experimentos para medir el efecto isotópico cinético de los "átomos pesados" en enzimología, iniciando otra línea de trabajo en docenas de laboratorios. .

Westheimer fue uno de los primeros en reconocer el aumento de la reactividad de P(III) en comparación con P(V), que luego formó la base de la síntesis automatizada de ADN en fase sólida. Además, Westheimer analizó la diferente reactividad de los electrófilos mono, di y triésteres de fosfato. Identificó una amplia gama de posibles estructuras de estado de transición e intermedios, incluidos los que implican la pseudo-rotación descrita por Stephen Berry [16] .

Actividad pedagógica

El plan de estudios de Westheimer enseñó a los estudiantes la precisión necesaria para practicar la química orgánica física. También buscó enseñar cómo se configura la investigación en la ciencia, cómo se hacen los descubrimientos y, uno de sus momentos favoritos, la fugacidad pasajera de la “modernidad” en la ciencia.

Louis Feather comenzó en Harvard, donde impartió el mejor curso de química orgánica en Estados Unidos. Cuando se jubiló, enseñó el peor curso de química orgánica en Estados Unidos. Y era el mismo curso.Frank Henry Westheimer

Los alumnos que estudiaron con Westheimer fueron, en la mayoría de los casos, sobresalientes. Entre ellos se encuentran Daniel Koshland , que se convirtió en profesor en Berkeley y editor de Science , Robert Abeles , que tuvo una brillante carrera en mecanismos enzimáticos, y William Jencks , que se ocupó de una amplia gama de temas en catálisis enzimática. Irving Segal, quien trabajó con Westheimer como estudiante de posgrado en química del fósforo, fue al Centro de Investigación de DuPont para convertirse en la primera persona en usar tecnología de ADN sintético y ADN recombinante para estudiar el mecanismo de acción de las enzimas.

Actividades sociales y políticas

Westheimer actuó como asesor científico del presidente Lyndon Johnson . En 1966, presidió un comité de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos , que determinó el curso de acción para el apoyo gubernamental a las ciencias químicas. Las recomendaciones contenidas en su informe, incluidas las que prestan especial atención al equipo científico químico, se implementaron y aún se consideran integrales, óptimas y progresivas.

Honores y premios

Frank Westheimer ha recibido numerosos premios y títulos honorarios, incluida la Medalla Nacional de Ciencias de EE. UU., el Premio de Química de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU., el Premio de Química de la Fundación Robert A. Welch y numerosos premios de la Sociedad Química Estadounidense.

Memoria

En 2002, la Universidad de Harvard estableció la Medalla Frank G. Westheimer por logros científicos sobresalientes en su honor. Hasta la fecha, se han otorgado más de diez medallas.

Familia

Un año después de asumir un puesto docente en la Universidad de Chicago en 1936, Westheimer se casó con Jeanne Friedman. Jeanne falleció en 2001, le sobreviven Frank y sus dos hijas, Ruth y Ellen.

Cualidades personales

Westheimer despertó la admiración y el respeto universales en todo el mundo como científico y como persona. Las cualidades que lo caracterizaron a lo largo de su vida fueron un poderoso intelecto, elevadas cualidades morales, extraordinaria valentía, excepcional determinación en los descubrimientos científicos y profunda preocupación por el país y la humanidad.

Notas

  1. ↑ http://www.boston.com/yourlife/health/blog/2007/04/15-week/
  2. ↑ http://www.boston.com/yourlife/health/blog/2007/04/todays_globe_gu.html
  3. ↑ http://pubs.acs.org/cen/news/85/i17/8517news3.html
  4. ↑ Steven Benner, Elias J. Corey. Frank Henry Westheimer. 15 de enero de 1912—14 de abril de 2007  (inglés)  // Memorias biográficas de los miembros de la Royal Society. — 2018-12. — vol. 65 . — Pág. 469–480 . — ISSN 1748-8494 0080-4606, 1748-8494 . -doi : 10.1098/ rsbm.2018.0009 . Archivado desde el original el 24 de octubre de 2019.
  5. ↑ FH Westheimer. CATÁLISIS DE AMINOÁCIDOS DE LA MUTAROTACIÓN DE LA GLUCOSA  //  The Journal of Organic Chemistry. — 1937-11. — vol. 02 , edición. 5 . - P. 431-441 . - ISSN 1520-6904 0022-3263, 1520-6904 . doi : 10.1021 / jo01228a003 .
  6. ↑ FH Westheimer, Herzl Cohen. La catálisis de amina de la dealdolización del alcohol de diacetona  // Revista de la Sociedad Química Estadounidense. - 1938-01-01. - T. 60 , n. 1 . — S. 90–94 . — ISSN 0002-7863 . -doi : 10.1021/ ja01268a029 .
  7. ↑ JG Kirkwood, FH Westheimer. Errata: La influencia electrostática de los sustituyentes en las constantes de disociación de los ácidos orgánicos. I y II  (inglés)  // The Journal of Chemical Physics. - 1939-06. — vol. 7 , edición. 6 _ — pág. 437–437 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . -doi : 10.1063/ 1.1750464 .
  8. ↑ FH Westheimer, W. A. ​​Jones, Robert A. Lad. La influencia electrostática de los sustituyentes en las velocidades de reacción III. Efecto solvente  (inglés)  // The Journal of Chemical Physics. - 1942-07. — vol. 10 , edición. 7 . — págs. 478–485 . — ISSN 1089-7690 0021-9606, 1089-7690 . -doi : 10.1063/ 1.1723752 .
  9. ↑ FH Westheimer, Edward Segel, Richard Schramm. El mecanismo de la oxinitración del benceno 1,2  //  Revista de la Sociedad Química Estadounidense. - 1947-04. — vol. 69 , edición. 4 . — pág. 773–785 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . -doi : 10.1021/ ja01196a011 . Archivado desde el original el 13 de julio de 2020.
  10. ↑ RM Schramm, FH Westheimer. El mecanismo de la nitración del anisol  //  Revista de la Sociedad Química Estadounidense. - 1948-05. — vol. 70 , edición. 5 . - Pág. 1782-1784 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . -doi : 10.1021/ ja01185a036 .
  11. ↑ Wm. J. Klapproth, FH Westheimer. El mecanismo de la mercuración aromática. 1 I. Efectos de orientación  //  Revista de la Sociedad Química Estadounidense. — 1950-10. — vol. 72 , edición. 10 _ - Pág. 4461-4465 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . -doi : 10.1021/ ja01166a035 .
  12. ↑ FH Westheimer. Los mecanismos de oxidación del ácido crómico.  (inglés)  // Revisiones químicas. — 1949-12. — vol. 45 , edición. 3 . - Pág. 419-451 . — ISSN 1520-6890 0009-2665, 1520-6890 . -doi : 10.1021/ cr60142a002 .
  13. ↑ FH Westheimer. HIPÓTESIS PARA EL MECANISMO DE ACCIÓN DE LA QUIMOTRIPSINA  //  Actas de la Academia Nacional de Ciencias. — 1957-11-15. — vol. 43 , edición. 11 _ — P. 969–975 . - ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490 . -doi : 10.1073/ pnas.43.11.969 .
  14. ↑ Gordon A. Hamilton, FH Westheimer. UNA DECARBOXILASA CRISTALINA SIN BIOTINA  //  Revista de la Sociedad Química Estadounidense. — 1959-05. — vol. 81 , edición. 9 _ — pág. 2277–2277 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . -doi : 10.1021/ ja01518a073 .
  15. ↑ Gordon A. Hamilton, FH Westheimer. SOBRE EL MECANISMO DE LA DECARBOXILACIÓN ENZIMÁTICA DEL ACETOACETATO 1  //  Journal of the American Chemical Society. — 1959-12. — vol. 81 , edición. 23 . — Pág. 6332–6333 . — ISSN 1520-5126 0002-7863, 1520-5126 . -doi : 10.1021/ ja01532a058 .
  16. ↑ Charles H. Clapp, Arnold Satterthwait, F. H. Westheimer. Metafosfato de metilo monomérico. II. Sustitución aromática electrófila  (inglés)  // Revista de la Sociedad Química Estadounidense. — 1975-11. — vol. 97 , edición. 23 . - Pág. 6873-6874 . — ISSN 0002-7863 . -doi : 10.1021/ ja00856a052 .