Anthony Joseph Arduengo III

Anthony Joseph Arduengo III, Alabama Üniversitesi’nde Sakson Kimya Profesörü ve Braunschweig Teknoloji Üniversitesi’nde Inorganik Kimya Enstitüsü’nde profesör olarak görev yapıyor. Özellikle istikrarlı karben araştırması alanında olağandışı değere sahip kimyasal bileşikler üzerine yaptığı çalışmalarla dikkat çekmektedir. Babası Atlanta, Journal-Anayasasında basın mensubu ve tamirciydiler. Oğluna mekanik ve bilimsel her şeye ilgi ve yetenek kazandırdı. 16 yaşına geldiğinde babasıyla ilk otomobilini çeşitli parçalardan kurdu. Araba sokağa yasal olarak trafiğe çıkabilir olarak kaydedildi. Bazı mühendisliklerle araba yeniden alkol ve hidrojen de dahil olmak üzere alternatif yakıtlarla çalıştırılacaktı. (Arduengo’nun Başkan Bush’un 2003 Ulusal Hidrojen Yakıt Girişim (HFI) ve Amerika Birleşik Devletleri Enerji Enstitüsü Kimyasal Hidrojen Depolama Programı ile profesyonel araştırma katılımını öngörecekti 30 yıldan fazla)

Eğitim

Arduengo, Bouldercrest ve Meadowview İlkokulları’na ve Walker Lisesi’nde devam etii. 1969’da Georgia Tech’ın Lise Öğrencileri İçin Ortak Kayıt Programı’na (JEPHS) kayıtlı liseyi terk etti. Edward M. Burgess tarafından tavsiye edilen George Tech’de BSc (1974, cum laude) ve doktorasını (1976) aldı. Bu onu Justus von Liebig’in akademik soyundan yapmıştı. 1972 ve 1973 yıllarında Burgess grubunda araştırma gezisi yaptığında NSF lisans eğitimi aldı.

Bir lisans öğrencisi olan Arduengo, Georgia Tech Band’ın bir üyesiydi ve bu organizasyonun Üst düzey yöneticisi ve lideri olarak görev yapıyordu. 1971’de ΚΚΨ’nin Iota bölümüne girdi. 1972’de Alfa Eta Circle of ΟΔΚ tarafından dağıldı. Daha sonra yerel daire için sekreter ve başkan olarak görev yaptı.

Kariyer

Arduengo, DuPont’ta 1976’dan 1977’ye kadar ve 1984’ten 1998’e kadar araştırma bilim adamı ve Illinois Üniversitesi’nde 1977’den 1984 yılına kadar araştırma görevlisi olarak çalıştı. Halen Alabama Üniversitesi’nden Sakson Kimya Şefi ve Braunschweig, Almanya’daki Technische Universität’ta profesör olarak görev yapıyor. DuPont Merkezi Araştırma Geliştirme Departmanı’nda Arduengo, kariyerine Kimya Bilimleri Bölümünde başladı. 1988’de Araştırma Lideri olarak atandı. 1991’de CR & D’nin Polimer Bilimi bölümüne bir geçiş, Grup Lideri’ne terfi eşliğinde yapıldı. 1996’da Alexander von Humboldt Kıdemli Araştırma Ödülünün verilmesi Arduengo’nun akademiye geri dönmesine başladı. Bir yıl Humboldt ödülü Teknik Üniversite’ndeki Braunschweig’de geçirildi. Arduengo, DuPont’a döndüğünde Braunschweig’de misafir profesör atamasını sürdürdü ve 1999’da Tuscaloosa’daki Alabama Üniversitesi’ndeki Kimya Sakson Şefi’nin varsayımıyla Amerika’daki akademiye geçti.

Araştırma

Georgia Tech’de Lisansüstü Araştırma

Arduengo’nun araştırma alanları, büyük oranda yeni veya olağandışı yapışma düzenlemelerinin kimyası ve olağandışı değere odaklanmaktadır. Burgess grubundaki yüksek lisans öğrencisi olarak, organo-ana grup element kimyası, özellikle de tiokarbonil ilid ve düşük koordineli hipervalent kükürt bileşikleri araştırması yaptı.

Arduengo Phd. ‘Den tiyokarbonil ilid

Arduengo’nun Ph.D.’nden hipervantent sülfüranid.

1977’de DuPont’a katıldığında Arduengo, CR & D’de Howard Simmons’un keşfedici kimya grubunun bir üyesi oldu. İlk araştırma projesi inorganik asitlerden organik reaktif olarak trimetilsilil esterleri geliştirdi.

Illinois Üniversitesi 1978-1984

Illinois’da Arduengo, organo-ana grup element kimyası alanlarını ve olağandışı değerlik içeren molekülleri daha geniş bir şekilde inceledi. Elektron yetersiz karbenlerin kimyasını içeren ilk yayınları bu dönemde gerçekleşti. Elektron yetersiz karbenler ile yapılan bu çalışma nitril ilid ve bir karbonil ilid üzerinde ilk yapının saptanmasına yol açtı. Karben kimyasıyla yaptığı daha sonraki çalışmaları, kimya alanında en çok katkısı olan olarak tanındı. Illinois yıllarında Arduengo, organo ana grup elementi kimyası ve hipervalence üzerinde çalışan fiziksel-organik bir kimyager olan J.C. Martin adlı meslektaşı ile yakın işbirliği içerisindeydi. Martin ve Arduengo arasındaki teknik tartışmaların çoğu öğle yemeğinde gerçekleşecekti (kimyasal yapıları yazmak için peçetelerin kalitesinden genellikle etkilenen restoranlar seçimi). Martin ve Arduengo, sıradan moleküler yapılar ve ana grup element merkezleri için bağlanma konusundaki tartışmaları kolaylaştırmak için N-X-L isimlendirme sistemini geliştirdiler. Bir fosfor atomunda (ADPO) düzlemsel bir T-şekilli, 10-elektronlu 3 koordinatlı bağlama düzenlemesine sahip ilk bileşiğin sentezi ve karakterizasyonu, Illinois’daki Arduengo grubu tarafından gerçekleştirildi ve bir dizi yeni ana- DuPont’a dönüşünde grup element kimyası (kenar tersinin keşfi de dahil olmak üzere). Son Illinois araştırması yeni keşfedilen ADPO kimyasını arsenik analoğuna kadar genişletti.

Arduengo ve Janulis’ten Diazo Tetrakis (trifluorometil) siklopentadien.

Arduengo ve Janulis’ten Nitrilium ilit.

Arduengo ve Janulis’ten karbonil ilid.

Arduengo ve Culley’den orijinal 10-P-3 ADPO.

Arduengo ve Culley’den ADAsO.

1984 yılında DuPont’a dönen Arduengo, CR & D’de bir göreve geri döndü ve yakınlarda keşfedilen ADPO molekülü ve ilgili yapılar üzerine araştırmalarına devam etti. Bu araştırma dizisi son derece verimli olduğunu kanıtladı yeni ve olağandışı yapışma düzenlemeleri üzerine sürekli bir yayın dalıyla sonuçlandı.

ADPO ile ilgili kimya, Arduengo ve David A. Dixon’un DuPont’daki ortak çalışmasıyla tamamen karakterize edilen ve modellenen yeni bir inverson işleminin keşfi için bir temel oluşturdu. Dixon, DuPont’ta. Ek olarak, DuPont ekibi 3 koordinatlı fosfor merkezlerinde yeni inversiyon yolağı ve 4 koordinatlı bir germanyum molekülü üzerinde deneysel doğrulama sağlamıştır.

Arduengo’nun DuPont ile yaptığı çalışmalarda ayrıca elektronikte esnek baskılı devreler, bağlantılar ve izolasyon için yaygın olarak kullanılan esnek poliimid film Kapton-ZT de dahil olmak üzere bir dizi uygulamalı proje yer alıyordu. Arduengo’nun DuPont’daki araştırması çoğu zaman laboratuvarın dışındaki diğer hobileri ile birleşti örneğin spor arabalarla..

DuPont Performance Coatings tarafından yeni nesil düşük VOC boya kullanılan yeni bir çapraz bağlama kimyası için katalizör geliştirerek düşük VOC otomotiv kaplamalarının geliştirilmesine katkıda bulundu. Sonuç olarak, DuPont’un su bazlı performans kaplamaları Lotus tarafından Elise ve Exige modellerinde kullanılacaktı. Arduengo’nun üzerinde çalıştığı boyalar için katalizörlerin endüstriyel ölçekte sentezlenmesi üzerine olan çabası karben kimyası alanına girmesini sağlamıştı ancak bu kez elektrofilik karbenlerden ziyade nükleofilik olacaktı. Katalizör sentezlerinin çeşitli reaksiyon koşullarına ve ikame edicilere karşı hoşgörülü olduğuna ilişkin gözlem Arduengo’nun sentezlerde ara maddeler olan imidazol-2-ilidenlerin, o zamanki bilgelikten çok daha kararlı olması gerektiğini varsaydı.

Arduengo’nun otomotiv kaplamaları programına katılımı sona erdiğinde görünüşte kararlı karbenleri izole etmek ve kimyalarını incelemek için CR & D yönetimine bir öneri sundu. Karar, istikrarlı bir varlık olarak izole edilemeyen reaktif ara maddeler olarak sıkı sıkıya kuran karben kimyasının uzun tarihi ışığında kesinlikle böyle bir öneri yapmaktan daha iyi bilinen olması gerektiği uyarısında bulundu. Bununla birlikte Arduengo (geçmişin çok iyi bilincinde) kimya için hazır malzemeler içeriyordu ve deneyleri sürdürmeye karar verdi. “Arduengo’nun kumarları ödendi 1991’de ilk denemeden 150 yıl sonra …” istikrarlı kristal halindeki bir karben DuPont’daki laboratuvarlarda izole edildi ve karakterize edildi. Kararlı karben üretmek için ilk başarılı reaksiyonun ardından Arduengo, DuPont yönetiminin desteğini aldı ve bu alandaki araştırmalara devam etti. Çeşitli ikame grupları taşıyan karbenler hazırlanmış ve karakterize edilmiştir. Otuz yıl önce (izolasyon olmaksızın) Hans-Werner Wanzlick tarafından geniş çapta araştırılan doymuş imidazolin-2-ilidenlar azot atmosferi altında uygun sübstitüentlerle izole edilecek kadar kararlı olduğu da gösterildi. Havadan kararlı bir karben üretildi. Kimya, tiyazol-2-ylidenleri (1957’de vitamin B1 katalitik döngüsünde reaktif ara madde olarak varolduğu ancak 40 yıl izole edilmediği öngörülmüştür) içerecek şekilde genişletildi. İmidazol-2-ilidenlar, NMR özellikleri, foto-elektron spektroskopisi ve X-ışını ve nötron kırınım teknikleriyle yapılan kesin deneysel elektron yoğunluğu haritalaması ile geniş bir şekilde karakterize edildi.

Arduengo grubunun kararlı karbenlerin karakterizasyonu kimyalarını kapsamlı bir şekilde inceleyerek tamamlandı. Bu yeni kimya iyod, alüminyum, bakır, gümüş, magnezyum, çinko, germanyum, nikel, platin, lantanidler ve bir bis (karben) -proton kompleksi şeklinde hidrojen içeren çok sayıdaki element merkezleri ile karben reaksiyonlarını kapsıyordu. Arduengo’nun 1996’daki araştırması, Alexander Von Humboldt Araştırma Ödülü Profesörü Reinhard Schmutzler’ın ev sahipliği yaptığı konuyla olan etkileşimini de yansıtıyor. Braunschweig’den yürüttüğü karben kimyası, imidazol-2-ilidenlerin flüorinatlı inorganik bileşikler ile reaktivite çalışmaları içeriyordu. Yeni yapılar arasında karben • fenil tetrafluoro fosfin, karben • PF5, karben • AsF5, karben • SbF5 ve karbain • BF3 adüktleri. Arduengo’nun DuPont’taki karbenlerle ilgili son çalışması, karben alkalin toprak metali, karben sentezi ve karakterizasyonu içermektedir. · Antimoni, karben · kadmiyum ve karben · lityum eklentileri. Karidlerin fosfinidler ile reaksiyonları da Arduengo laboratuvarından imidazolin-2-ilidenlerin sokma reaksiyonlarına ek olarak bildirildi.

1998’de Arduengo ve iş arkadaşları DuPont’daki son başarılı deneylerden edindikleri bilgi ve deneyim ışığında Wanzlick’in laboratuvarında kararlı karben üretme girişimlerini dikkatlice tekrar inceledi. Wanzlick’in doymuş imidazolin-2-yliden’ler üzerindeki çalışmasının çoğunluğunun azot üzerinde büyük hacimli ikame edicilerin yokluğunda dimer üretmesi beklenirken tek bir (doymamış) imidazol-2-iliden, 1,3,4,5-tetrafenilimidazol -2-iliden, izole edilebilen bir karbene örnek olarak kaldı. Wanzlick’in orijinal prosedürünün yeniden incelenmesi orijinal araştırmacıları engelleyecek bazı önemli deneysel özellikler tespit etti. Bu problemler giderildiğinde DuPont bilim adamları hedef karbeni izole edebildiler ve X-ışını yapısının belirlenmesi de dahil olmak üzere onu tamamen karakterize ettiler. Bu sonuçlar Hans-Werner Wanzlick’e verilecek bir tebliğde “1,3,4,5-Tetraphenylimidazol-2-yliden: Wanzlick’ın Rüyasının Gerçekleştirilmesi” başlığı altında yayınlandı.

Arduengo ve Stewart tarafından DuPont’da sentezlenen ADPO’nun antimon analoğu (ADSbO).

Arduengo ve Stewart tarafından hazırlanan dokuz koordinatlı bizmut kompleksi.

Arduengo, Dixon ve Roe tarafından 3-koordinatlı fosforda Edge Inversion’ı doğrulamak için kullanılan doymuş ADPO analoğu.

Arduengo, Dixon ve Roe tarafından 4-koordinat merkezlerinde Edge Inversion’ı doğrulamak için kullanılan germanyum bileşiği.

DuPont’da hazırlanan ilk kararlı kristalimsi karben.

DuPont’ta izole edilen ilk tamamen karakterize imidazolin-2-iliden (doymuş) karben.

Kararlı tiyazol-2-iliden (vitamin B1 analogu).

Hava kararlı karben.

Wanzlick’in orijinal tetrafenilimidazol-2-iliden, DuPont’ta izole edildi ve karakterize edildi.

Imes, popüler bir NHC ligandı.

Alabama Üniversitesi 1999’dan bugüne

Arduengo laboratuvarından Alabama Üniversitesi araştırmasında bir siklopentadienil kaynaşmış imidazol-2-iliden gibi yeni bileşiklere yol açan ikame edici etkiler yoluyla imidazol 2-ilidenlerin temel yapısında geliştirmeler üzerinde durulmuştur. Ardeengo grubundan Profesörler Masaaki Yoshifuji ve Shigekazu Ito’nun işbirliğiyle difosfasiklobütan-2,4-diyllerde olağandışı değerlik araştırması yapıldığı bildirildi. Arduengo ayrıca araştırma programlarını Kimyasal Hidrojen Depolama ve doğrusal olmayan optik materyallere yöneltmektedir.

ÖDÜLLER

Charles M. Knight Lectureship, Akron Üniversitesi, Nisan 2013.

Bilim Geliştirme Derneği Üyesi, Ekim 2007

Walter J. Chute Lecturehip 1999-2000.

Ana Grup Kimyası Uluslararası Konseyinden “Ana Grup Kimya Araştırma Mükemmellik” Altın Madalyası, 1996

Alexander von Humboldt Kıdemli Araştırma Ödülü, 1996

NSF Lisans Mezunu, 1972, 1973

Charles M. Knight Konferans dizisi Web Sayfası – 20 Ekim 2016’da alındı.

Walter J. Chute Konferans Serisi Web Sayfası – 20 Ekim 2016’da alındı.