Richard Royce Schrock

Hayatı

Organik kimya alanında kullanılan olefin metatezi ile ilgili yaptığı çalışmalar sayesinde 2005 yılında Nobel Kimya Ödülü’nü kazanan Amerikalı kimyager Richard Royce Schrock, 4 Ocak 1945’te Indiana eyaletinin Berne şehrinde doğdu. Marangoz olan babası Noah J. Schrock ve annesi Martha A. Habegger, 1933 yılında Dünya Ekonomik Bunalımı sırasında evlendiler. Richard, Luther ve Theodere isimlerinde kendisinden büyük iki kardeşe sahipti. Doğumundan sonra ailesiyle birlikte Decatur’a taşındı ve beş yaşına kadar ailesiyle birlikte burada yaşadı.

Shrock ailesi, 1946.

İlkokul ve ortaokul eğitimi süresince okulun basketbol, beyzbol ve futbol takımlarında yer aldı ve sorumluluk duygusunu bu şekilde kazandı. Kimyaya olan ilgisi kariyerine kimya ile başlayan ve başarılı bir cerrah olarak devam eden ağabeyi Theodore sayesinde başladı. Konserve ürünler için kullanılan bir depoda babası sayesinde edindiği marangozluk yeteneğini kendisine bir laboratuvar yaratmak için kullandı. Ekipmanlarını postacılık yaparak kazandığı parayla aldı. Deneylerine tuz oluşturmak için asit ve bazları kullanarak ve hoş kokulu esterler üreterek başladı.

Doğal gazın yanma gücünü keşfettiğinde deneylerinde  bek alevinin yerini ispirto ocağı aldı ve bek alevi porselen bir krozedeki hatta sodyum klorürdeki metalleri eritecek kadar yüksek teknolojyle üretilmeye başladı.

1958 yılında yeni bir eve taşındıklarında laboratuvarının boyutuyla birlikte içindeki çeşitliliği artırdı. Burada yaptığı deneylerde genellikle yükseltgen ve yükseltgenebilir maddeleri kullandı. Aynı yıl babasının San Diego’da inşaat sektöründe çalışmasıyla birlikte lise eğitimine San Diego’da Mission by High School isimli bir lisede başladı ve kimya öğretmeni Harry Dailey tarafından desteklendi.  Yaptığı deneylerde bromun potasyum bromürden ve sülfürik asitten, sodyum ve klorun kaynamış sodyum klorürün elektrolizinden nasıl elde edilebileceğini ve kükürdün karakteristik ve parlak renklerini kullanarak metallerin nasıl analiz edilebileceğini  öğrendi. Çalışmalarının masraflarını karşılayabilmek için marangozluğu bırakmadı ve sörf tahtaları, yüzgeçler ve çeşitli deniz ekipmanları tasarladı.  Lise öğrenimi sırasında deniz kestanelerinin ozmotik süreçleriyle ilgili yaptığı çalışmasıyla bir bilim fuarında ilk ödülünü kazandı.

Her zaman üniversiteyi kazanmanın ve kimya alanında eğitim almanın hayalini kuran Schrock, ekonomik koşullarının uygun olduğu tek üniversite olan Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’den kabul aldı fakat evinin okula uzaklığı sebebiyle ve bireysel çalışmalarını küçük bir yerde daha verimli bir şekilde sürdüreceğine inandığı için Riverside’ye gitmeye karar verdi. UCR’deki ilk kimya sınavından sonra profesörü James Pitts yazın çalışması için kendisine bir teklifte bulundu. Teklifi kabul ederek o dönemde Los Angeles için önemli bir konu olan ve “atmosferik kimya” olarak adlandırılan alanda çalışmaya başladı. Buradaki zamanını fotoliz ürünlerinin düşük derişimlerini ölçebilmek için vakum hattına bağlı olan değişken, hassas ve hizalanması zor olan Perkin-Elmer IR makinesinin kullanımını öğrenmekle geçirdi.

1968’de yüksek lisans eğitimine başladığında çalışmalarının bir kısmı “The Detection of Ethylketen and enol-Crotonaldehyde in the Vapour-phase Photoylsis of trans-Crotonaldehyde” isimli makalede yayımlandı. Bir yıl sonra Dr. E. A. Schuck ile birlikte yaptığı çalışmalar “Rate Constant Ratios During Nitrogen Dioxide Photolysis” isimli makalede yayımlandı.

Schrock Kaliforniya Üniversitesi’nde yüksek lisans eğitimiyle ilgili çalışmalar yaparken.

Kaliforniya Üniversitesi’ndeki eğitimi sırasında yetenekli ve azimli olan ve fizikokimya alanında profesörlük yapan Jerry Bell’den etkilendi ve hocası tarafından Harvard Üniversitesi’ne gitmesi için desteklendi. UCR’deki son zamanlarında Fred Hawthorne tarafından verilen ve genellikle bor bileşiklerinin tartışıldığı bir inorganik kimya dersi aldı. Organik kimya alanında çalışmayı seviyordu fakat daha çok periyodik cetveldeki bütün elementlerin keşfi konusu ilgisini çekiyordu.

Harvard Üniversitesi’ne gelmeden önce burayla ilgili herhangi bir araştırma yapmamıştı ve çalışmalarının devamı için uygun ortamı bir türlü yaratamıyordu ve bu konuda yardıma ihtiyacı olduğunu düşünüyordu. Bir gün Mallinckrodt Laboratuvarı’dayken öğretim üyesi olan John Osborn’la geçiş metalleri kimyasıyla ilgili bir konuşma yaptı. Bu konuşmada yeni, renkli ve kristalin bileşikler oluşturma ve geçiş metallerin katalizi ile ilgili birçok şey öğrendi ve rodyum üzerinde çalışmaya başladı. Osborn Schrock’un çalışmasının kendi doktora çalışmasına yakın olmasından memnun olmasa da Schrock, katyonik komplekslerin, saf fosfin ligandı içeren asimetrik hidrojenasyon için kullanışlı olduğunu keşfetti. Çalışmaları sırasında E. J. Corey’in grubundan geçiş metallerinin kataliziyle ilgili çalışmalar yapan Ryoji Nyori ve Strem Chemicals’ta çalışan Mike Strem ile tanıştı.

1968 yılının yazında çalışmalarına on beş hafta gibi bir süreyle ara veren Schrock dünya turuna çıktı ve yeni diller öğrenmeyi, Almanca’sını, Fransızca’sını ve İspanyolca’sını geliştirmeyi amaçladı.

1969 yılının Kasım ayında katıldığı bir partide tanıştığı Nancy Carlson ile 1971’de evlendi ve bu evliliğinden Andrew ve Eric isimlerine sahip iki oğlu oldu. Nancy Carlson evlendikleri yıl kütüphanecilik alanındaki yüksek lisansını tamamladı ve 2006-2013 yılları arasında MIT’ın kütüphanesinde çalıştı.

Schrock, eşi Nancy ve çocukları Eric ve Andrew.

Schrock, doktora sonrası National Science Foundation’dan kazandığı bursla Cambridge Üniversitesi’nde Jack Lewis’in laboratuvarında çalışmaya başladı. Kendisine uygun bir iş bulmakla uzun bir zaman harcayan Schrock, DuPont Experimental Station’un müdürü Earl Muetterties tarafından gelen bir teklifle Central Research Department’te çalışmaya başladı. Burada çalıştığı süre zarfında titanosen diklorür ile etil alüminyum reaktiflerinin reaksiyonlarıyla ilgili çalışmalar yapan Fred Tebbe ile birlikte aynı laboratuvarı paylaşıyordu. Tebbe’den etkilenen Schrock çalışmalarına sikloalifatik hidrokarbonlar ve heterosiklik bileşiklerle devam etti. Çalışmaları sonucunda Lloyd Guggenberger tarafından yapısı çözülen ilk izole edilebilir terminal metilen kompleksini hazırladı.

1973’te Earl Muetterties sayesinde ilk kez duyduğu “olefin metatezi” terimi sayesinde metatez kavramı ile ilgili çalışmalara başladı. O zamanlar tantal, olefin metatezi için bilinen bir katalizör değildi , buna rağmen 1973’te keşfettiği  alkiliden komplekslerinin metatez süreciyle bir ilgisinin olabileceğinden şüphelendi.

MIT’te K. Berry Sharples’in yüksek yükseltgenme basamağına sahip olan osmiyum bileşikleriyle ilgili yaptığı çalışmalardan etkilenen Schrock, Sharples’i DuPont’a davet etti. Schrock  o zamanlar üst bir kurumda akademik bir pozisyonun hayalini kuruyordu ve bu hayali MIT tarafından 1975 yılında gerçekleştirildi. Tantal kimyasını keşfetmek ve öğretmek için oldukça hevesliydi.

MIT’teki üçüncü yılının sonunda National Science Foundation’un desteği ve on öğrenciden oluşan grubu sayesinde organometalik kimyanın gelişimine katkı sağladı. 1980 yılında tantal kimyasının arkasındaki ilkeleri volframa, molibdene ve renyuma aktardı ve hangi tür volframın olefin metatezinde kullanılabileceğini gösterdi.

1980’li yılların ortalarında olefinin ve asetilenin metatez reaksiyonları için sterikal olarak koruyucu alkoksitler içeren  iyi tanımlanmış katalizörler geliştirdi. Bu yıllarda azot kimyasıyla ve polimer kimyasıyla ilgilendi.

1990’lı yıllarda Amir H. Hoveyda ile işbirliği yaparak günümüzde de National Institues for Health tarafından desteklenen asimetrik metatez reaksiyonları ve organik kimyadaki uygulamaları ile ilgili çalışmalara başladı. NIH’nin desteğiyle 2003 yılında oda sıcaklığı ve basıncı altındaki protonlar ve elektronlar ile dinitrojenin kataliktik olarak indirgenmesini sağladı. Bu çalışması yaklaşık 40 yıldır süren araştırmaların sonuçlanmasını sağladı.

Schrock 1989 yılından beri MIT’te Frederick G. Keyes Professor of Chemistry pozisyonunda çalışmaktadır. American Academy of Arts and Sciences’in ve Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi’nin üyesidir. 2007 yılında Harvard Üniversitesi’nde Board of Oversees’e seçildi. Aynı zamanda İsviçre’ye bağlı metatez katalizörlerinin geliştirilmesine ve uygulanmasına odaklanan bir şirketin kurucusu ve üyesi olan Schcrock, şu anda ailesiyle birlikte Winchester, Massachusetts’te yaşamaktadır.

Ödüller ve Onurlar 

Nobel Ödülü

2005 yılında Schrock ve meslektaşları Robert H. Grubbs ve Yves Chauvin ile birlikte organik sentez tekniği olan olefin metatezi ile ilgili yaptığı çalışma sonucunda Nobel Kimya Ödülü’nü aldı. Schrock, “kara kutu” olarak adlandırılan olefin metatezi katalizörlerinin yapısını ve mekanizmasını aydınlatan ilk kişiydi. DuPont’taki ilk çalışmaları olefin metatezinin katalitik döngüsünde önemli bir role sahip olan tantal alkalidenlerin sentezini içeriyordu. MIT’te yaptığı çalışmalar molibden alkilidenlerin ve aktif olefin ve alkin metatez katalizörü olan alkilidinlerin detaylı bir şekilde anlaşılmasını sağladı. Alkin metatezinde anahtar ara ürün olan metalasiklobütadienler ile metalasiklobütanların olefin sentezinde anahtar ara ürün olduğunu göstermek için birçok çalışma yaptı.

Birçok yardımcı ligand, tek moleküllü katalizörlerin özellikle de 2,6-dizopropilfenilimido ve adamantilimidonun doğasının ve flarinasyonun çeşitli dereceleri ile tert-bütil alkoksitlerin anlaşılması için araştırılmıştır. Bu tür katalizörler günümüzde ticari olarak Sigma-S-Aldrich gibi büyük tedarikçilerden temin edilebilir ve olefin metatezinin yapay uygulamalarında sıkça kullanılır. Schrock şu anki çalışmalarında dinitrojenin fiksasyon mekanizmasının aydnınlatılmasına ve dinitrojenden amonyak oluşturan tek moleküllü katalizörlerin geliştirilmesi gibi metatez dışındaki projelere katkı sağlamayı hedefledi. Nobel Ödülü’nün yanında yaptığı çalışmalar sayesinde birçok ödüle layık görüldü.

1985 – Organometalik Kimya’da ACS Ödülü

1990 – Rochester Üniversitesi tarafından The Harrison Howe Ödülü

1995 – Alexander von Humboldt Ödülü

1996 – İnorganik Kimya’da ACS Ödülü

1998 – University of Illinois at Urbana-Champaign tarafından Bailar Madalyası

2001 – ACS Cope Scholar Ödülü

2002 – Sir Geoffrey Wilkinson Ödülü ve Madalyası

2004 – Sir Edward Frankland Ödülü

2005 – Alman Kimya Topluluğu tarafından August Wilhelm von Hoffmann Madalyası

2006 – Sentetik İnorganik Kimya’da F. Albert Cotton Ödülü

2006 – ACS tarafından Theodore Richards Madalyası

2007 – Basolo Madalyası

2008 – Foreign Member of Royal Society üyesi

2013 – İsmi Sussex Üniversitesi’nin kimya kütüphanesine verildi.