Kenichi Fukui

1981 yılında, Nobel  Kimya Ödülü alan ilk asyalı bilim insanı olarak bilinir. Profesör Fukui, kimyasal reaksiyonların mekanizmalarıyla ilgili bağımsız araştırmalarından dolayı Roald Hoffmann’la birlikte 1981’de Nobel Kimya Ödülünü kazandı.  Çalışmaları, kimyasal reaksiyonlarda sınır orbitallerinin rolü üzerine yoğunlaştı: özellikle moleküller sınır orbitallerini tutan gevşek bağlı elektronları, yani En Yüksek İşgal Molekül Orbitali (HOMO) ve En Düşük Boş Moleküler Orbitali’ni (LUMO) paylaşıyorlar. 

Çalışması

Kimyasal reaksiyonlarda atomlardan oluşan moleküller bağ kurar ve yeni bileşikler oluştururlar. Burada atomun çekirdeğinin çevresinde dönen elektronlar önemli rol oynamaktadır.  1952’de Kenichi Fukui, atoma en zayıf olarak bağlı elektronların yörüngelerinin özelliklerinin kimyasal reaksiyonların anlaşılmasında kritik öneme sahip olduğunu gösteren bir teori geliştirdi. Daha ilerideki teorilerde, Kenichi Fukui ve Roald Hoffmann, elektron orbitallerinin simetrik özelliklerinin kimyasal reaksiyonların seyrini nasıl açıkladığını birbirinden bağımsız olarak kanıtladılar.

Fukui, reaktiflik için iyi bir yaklaşımın sınır orbitallerine (HOMO / LUMO) bakılarak bulunabileceğini fark ettiği için Nobel Ödülüne layık görüldü. Bu, iki molekül etkileşime girdiğinde moleküler yörünge teorisinin üç temel gözlemine dayanıyordu.

1. Farklı moleküllerin işgal altındaki orbitalleri birbirlerini iter.
2. Bir molekülün pozitif yükleri diğerinin negatif yüklerini çeker.
3. Bir molekülün işgal altındaki orbitalleri ve diğerinin boş boş orbitalleri (özellikle HOMO ve LUMO) birbirleri ile etkileşime girerek çekim yaparlar.

Bu gözlemlerden, sınır moleküler orbital (FMO) teorisi, bir türün HOMO’su ve diğerinin LUMO’sı arasındaki etkileşime karşı reaksiyonu basitleştirir. 

Gençliği

Fukui, dış ticaret tüccarı Ryokichi Fukui ve Chie Fukui’nin üç oğlundan en büyüğüydü. 4 Ekim 1918’de Japonya-Nara’da dünyaya geldi. 1938-1941 yılları arasındaki öğrencilik günlerinde, Fukui’nin ilgisi, kuantum mekaniği ve Erwin Schrödinger’in ünlü denklemine yöneldi. Ayrıca, uzaktan ilgili alanların beklenmedik şekilde kaynaştırılması yoluyla bilimde bir atılım gerçekleştiği inancını geliştirdi.

Fukui’nin babasının  kişisel bir arkadaşı olan Gen-itsu  Kita’nın önerisi üzerine, genç Kenichi, Endüstriyel Kimya Bölümü’ne yönlendirildi. Kimya onu zorlamıştı, çünkü kimya öğrenmek için ezberleme gerektirdiğini ve kimyada daha mantıklı bir karakter tercih ettiğini söylüyordu. Ayrıca Japonya’daki Kyoto Üniversitesi’ne katılarak bu adımları izledi.

Bir röportajında Fukui, deneysel kimya yerine teorik kimyayı tercih sebebini de tartıştı. Her ne kadar teorik bilimde kesinlikle rol oynamış olsa da, ilk araştırma çalışmalarının çoğunu deneysel olarak geçirmişti. Kenichi, hızla 100’den fazla deneysel proje ve bildiriyi tamamladı ve deneysel kimya fenomeni haline geldi.

Aslında, daha sonra öğretmenlik yaparken öğrencileri için dengelemek için deneysel tez projeleri önerirdi; teorik bilim öğrencilere daha doğal geldi, ancak deneysel projeler önermek veya atamak suretiyle, öğrencileri her bilim insanı için olduğu gibi her ikisinin de kavramını anlayabildi. 1941 yılında Kyoto İmparatorluk Üniversitesi’nden mezun olduktan sonra Fukui, II. Dünya Savaşı sırasında Japonya Ordu Yakıt Laboratuvarı’na katıldı. 1943’te Kyoto İmparatorluk Üniversitesi’nde yakıt kimyasında öğretim görevlisi olarak görev yapmış ve kariyerine deneysel bir organik kimya uzmanı olarak başlamıştır.

Kariyeri

1941’de Kyoto İmparatorluk Üniversitesi’nden mezun olduktan birkaç yıl sonra, Ordu Yakıt Laboratuarı’ndaki sentetik yakıt kimyası üzerine deneysel araştırmalar yaptı. Çalışmalarının  sonucu ,1944 yılında bir ödül getirdi. 1943’te Kyoto İmparatorluk Üniversitesi’nde Yakıt Kimyası Bölümünde, 1945’te yardımcı doçentte ve 1951’de profesör olarak öğretim üyesi oldu.  Başlangıçta sürekli deneyler tasarladı, 1956’dan önce  teorisyenlerden oluşan bir alt grup oluşturdu. Deneysel organik kimya üzerine yaptığı çalışmalarına  devam etti ve sonuçlar daha çok Japon gazetelerinde yayınlandı. Bunlar, 1944-1972 dönemi boyunca, reaksiyon mühendisliği ve katalitik mühendislik konusundaki belgelerimle birlikte 137 çalışmayı içeriyordu. Ancak kimyadaki temel çalışmalarımın doğası, yaklaşık 200’ü kimyasal reaksiyonlar teorisi ve ilgili konulardan oluşan 280’den fazla ingilizce yayın tarafından daha iyi temsil edilebilirdi.

Fukui’nin diğer ingilizce makaleleri ise istatistiksel jelasyon teorisi, inorganik tuzlarla organik sentez ve polimerizasyon kinetikleri ve katalizi ile ilgilidir. 1952’de aromatik hidrokarbonlardaki sınır elektron yoğunluğu ve kimyasal reaktivite arasında bir korelasyon bulduğunda ilk bilimsel merakı ortaya çıktı. Bu başarı, teorik grubunda tartışıldığı bileşik ve tepkileri daha geniş bir alana yayan kimyasal reaksiyonluluk teorisine yöneltti. 1952 tarihli yayımının basıldığı yıl, Profesör Mulliken’in donör-alıcı komplekslerindeki yük transfer kuvvetiyle ilgili önemli makaleyi yayınladığı yılla aynıydı. Bu yazının etkisiyle, yukarıda bahsedilen bulgular için teorik bir açıklama yaptı.  Temel olarak, reaksiyona giren türlerin sınır orbitalleri arasındaki elektron delokalizasyonunun öneminin göz önüne alınmasıydı. Sınır yörüngesel yaklaşımı, kendi grubu , teorik ve deneysel birçok bilim insanı tarafından çeşitli yönlerde geliştirildi.   Ayrıca kimyasal reaksiyonların yolunu formüle etmekle ilgilendi.Bununla ilgili ilk makalesi 1970’de yayınlandı. Bu basit fikir, reaksiyona giren moleküllerin geometrik şekli hakkında bilgi vermeye yaradı ve diyagramlarını çizerek, kimyasal tepkimelerdeki sınır orbitallerinin rolünü görselleştirme yoluyla daha belirgin hale getirdi.  1952 tarihli yazıyı yazarken, 30 yıl sonra Nobel Ödülü almak için Stockholm’e geleceğini hiç düşünmemişti. Professor Gen-itsu Kita, teorisinin büyümesinin bir gün Fukui’ye bu üstün ödüle gelme ihtimalini öne sürerek onu cesaretlendirdi. Bu olasılık, kendini içinde bulduğu iyi koşullar sayesinde gerçeğe dönüştü: öğretmenleri, meslektaşları, öğrencileri ve tabii ki ailesiyle.

1947’de Tomoe Horie ile evlendi. İki çocuğu var, Tetsuya (oğlu) ve Miyako (kızı).Kenichi Fukui, 9 Ocak 1998’de hayata veda etti.

Ödülleri-Üyelikleri

• Japonya Akademisi Madalyası , 1962
• Nobel Kimya Ödülü (Roald Hoffmann ile birlike), 1981
• Japanese Order of Culture ,1981.
• Japon Hükümeti’nden Grand Cordon of the Order of the Rising Sun , 1988
• Royal Society Yabancı Üyeliği , 1989
• Royal Institution of Great Britain Üyeliği
• Pontifical Academy of Science Üyeliği
• European Academy of Arts Üyeliği
• Sciences and Humanities and International Academy of Quantum Molecular Science Üyeliği
• Japonya Kimya Topluluğu Başkanlığı, 1983-1984