Robert Howard Grubbs
27 Şubat 1942 (75 yaşında) ABD’li Kimyager’dir.
1942’de kırsal Kentucky’de, babası Howard’ın yaptırdığı bir evde doğmuştur. Bazı yerlerde, doğum yeri Calvert City ve diğerlerinde Possum Trot olarak listelenmiştir fakat bu iki yer arasında doğduğu için her iki isim de doğrudur .Ailesi batı Kentucky’deki küçük çiftlik ailelerinden. Bir çok teyze, amca ve kuzenleri çocukluk döneminde Robert H.Grubbs için destekleyici bir ortam oluşturmuşlardır.
Babası üniversiteye gitmemiş olmasına rağmen iyi bir tamirci ve pratik bir mühendisti. Robert Howard Grubbs araba motorlarını yeniden inşa etmeye, sıhhi tesisat kurmaya ve amcasının çiftliklerinde çalışmalara yardım ederek büyümüş. II. Dünya Savaşı sırasında Avrupa’daki ABD ordusuna iki yıl hizmet verdikten sonra ailesi ile Paducah’a taşınmış ve burada dizel mekaniği yapmak için dersler almıştır.
Daha sonra Kentucky ve Tennessee’deki barajların kapsamlı serisinin inşasında kullanılan ağır ekipmanı çalıştıran ve işleten Tennessee Vadisi Kurumu (TVA) için uzun yıllar çalışmıştır. Annesi ve büyükannesini akademik modeli ve babasının pratik, mekanik eğitimi organik kimyasal araştırmalar için mükemmel bir eğitim oldu. 1950’lerde Kentucky Paducah’da Bilime ilgisini olağanüstü bir fen öğretmeni olan Bayan Baumgardner’ın Robert H. Grubbs’sa ortaokul yıllarında tanıtmıştır.
Kentucky kırsalında çiftliklerde yaşamaya başlamış ailelerle birlikte büyüdüğünden ve çiftliklerde çalışmak için çok zaman harcadığından bu yana, University of Florida’da Tarım Kimyası okuluna başlaması doğal oldu. Bu alan ilgi alanlarını bilim ve tarımla birleştirdi. Üniversite’de bütün yaz boyunca dışkı analizlerini gerçekleştirdiği bir hayvan besleme laboratuvarında çalıştı. Bir gün organik laboratuvarında çalışan arkadaşlarından birini kendisini yardıma davet etti. Florida Üniversitesi’nde Öğretim Üyesi olan Merle Battis de çalışıyordu. Organik kimyasalların dışkı analizinden daha iyi olduğunu söyledi ve Battis’le kimyasal yolculuğu başlamıştı. Onu hayvan maddelerini analiz etme hayatından kurtardı .Grubuna katıldıktan bir süre sonra Organik Kimyada Mekanizmalar ve Yapı adlı bir metin okudu. Organik bileşiklerin moleküler düzeyde nasıl tepki verdiğinin ayrıntılarını öğrenmek ve basit kimyasal dönüşümler onu hayran bıraktı. Basit gözlemlerin temel kimyasal reaksiyonlarla doğrudan bağlantılı ve organik kimyanın gücü! Ayrıca yeni moleküller inşa etmenin bina evleri inşa etmeye göre daha eğlenceli olduğunu düşündü. Siklopropenlerin reaksiyonları Battis’le grubundaki çalışmalarının çoğunun temelini oluşturdu ve yıllar sonra siklopropenlerin benzer bir reaksiyonu ilk nesil katalizörler sentezinin yolunu açtı. Battiste onu sadece organik araştırmalara sokmakla kalmadı aynı zamanda iyi bir araştırmacı olarak eğittikten sonra grubundan ayrılması gerektiğini söyledi. Üniversiteyi bitirmek için onun yanında kalması iyi olmasına rağmen daha kapsamlı bir eğitim almak için ABD’nin farklı bir bölümünde farklı bir gruba geçmesi için onu cesaretlendirdi.
Battiste, Ron Breslow için çalıştığı New York’ta Columbia Üniversitesi’ne gitmesini teklif etti. Battiste, Breslow’un ilk doktora öğrencisi olmuştu. Robert H.Grubbs Columbia’ya gitmeden hemen önce, Texas Üniversitesi’nde çalışan, Florida’da ders veren genç Avustralyalı bir kimyager Rolli Pettit’i duydu. Kararsız moleküllerin geçiş metallerine koordinasyonuyla stabilizasyonu hakkında konuştu.
Maalesef çok genç ölmüş olan Rolli, onu organik kimyada metallerin kullanımına yöneltmede yardımcı olan ilham veren bir bilim adamıydı. Mezuniyet çalışması için bir proje seçti ve siklobutadien’in anti-aromatiklik eğitimini bitirdi.
Daha sonra Collman adlı bir bilim adamı Stanford’a yeni taşındı.. O zaman organometalik kimya emekleme aşamasındaydı ve mekanik bir kimyager için bereketli bir alan sağladı. Alanda ortaya çıkan önemli katalitik süreçlerin inanılmaz bir dizi olduğu ortaya çıktı, ancak söz konusu temel dönüşüm hakkında çok az şey biliniyordu. Collman, katalitik süreçlerdeki basamakları anlamaya başlamanın temelini oluşturan reaksiyon tiplerini tartışan sistematik bir yöntem geliştirmişti. Bu süreçlerin en heyecan vericilerinden biri de olefin metatezisidir. Bu reaksiyonu anlamak için tamamen yeni temel adımların gerekli olduğu ortaya çıktı.
1969’da, Michigan Eyalet Üniversitesi (MSU) Collman’la yaptığı bursu bitirirken, bağımsız akademik kariyerine başlamak için ona bir pozisyon teklif eden tek okul oldu. Harold Hart, Mike Karabatsos, Gene LeGoff, Don Farnum, Bill Reusch ve Pete Wagner, MSU’daki ilk danışmanları olarak görev yapıyor ve bir başlangıç fakültesi üyesi için çok destekleyici bir ortam sağlıyordu. MSU’da dokuz çok üretken yılın ardından olefin metatezinde çalışmaya ve çeşitli başka kataliz alanlarına başladıktan sonra 1978’de Caltech’te bir görev seçti. Sayısız seçkin lisansüstü öğrencisi MSU’daki programına katkıda bulundu. Bununla birlikte, bir doktora sonrası görevli , araştırma programını geliştirmede önemli bir rol oynamıştır. 2004 yılında vefat eden Dr. Akira Miyashita, gruba örnek olarak bir takım iş ahlakı teknikleri getirdi. 1978’de Caltech’e taşındı ve burada Kaliforniya’daki grubun yeniden kurulmasına yardımcı oldu.
Caltech’deki fakülte seçkin yüksek lisans öğrencilerinin eğitimi için zengin bir çevre yaratmıştı ve bu öğrenciler yaratıcı doktora sonrası arkadaşlar ve yeni öğretim üyeleriyle birlikte, programın büyüyen organometal katalizör alanlarından yararlanmak için pek çok yönde büyümesine izin vermişti. Bob Ireland ve Dave Evans organik senteze ve geçiş metallerine dayanan yeni sentetik süreçlerin geliştirilmesine ve uzun yıllar boyunca fiziksel organik kimyada ve dostluğa rehberlik eden Peter Dervan ve Dennis Dougherty’ye geri dönmesini sağladı. DuPont kimyageri Fred Tebbe, Caltech’e gelmesinden kısa süre sonra, kompleksin yapısını ve reaksiyonlarını “Tebbe Reaktif” olarak adlandırdı. CSULA’dan Dave Evans ve Stan Pine ile birlikte çalışarak, bu reaktifin esterlerin vinil eterlere dönüştürülmesi için ilk genel rota olduğunu gösterdi. Bu çalışma aynı zamanda, ilk metatez aktif metalasiklobütanın senteziyle sonuçlanan mekanik çalışmaların temelini sağlamıştır. Tebbe reaktifi ile öğrendiği derslerin çoğu daha sonraki gelişmelerde önem taşıyordu. Bu organometalik reaktifi ticari bir kaynak haline getirmenin önemli olduğunu keşfetti, böylece diğer araştırmacılar, reaktifi yapmak için teknikler geliştirmede büyük bir yatırım yapmadan reaksiyonu deneyebilirlerdi. Reaktifin faydası, normal laboratuar koşulları altındaki istikrarsızlığı nedeniyle daima sınırlıydı. Özel hava ve su içermeyen koşullar gerektirdi. Kullanım kolaylığı arzusu, rutenyum katalizörlerinin erken gelişmesine neden oldu. Daha önceki tungsten ve molibden esaslı katalizör kullanımını sınırlayan birçok istikrarsızlık problemine maruz kalmadıklarından, rutenyum bazlı katalizörleri araştırdılar. Ayrıca erken ticari kaynaklar geliştirdiler ve daha sonra iyi tanımlanmış rutenyum esaslı katalizörler üretmek için ticari olarak uygulanabilir yöntemler geliştirdiler. Konuşmasında, bu noktadaki gelişmelerden birçoğunu, rutenyum temelli metatezi katalizör ailesinin keşfedilmesine izin verdi ve grubun gelişmesine doğrudan katkıda bulunan kilit üyeler olarak adlandırıldı.
Olefin metatez mekanizması MSU’daki ilk projelerinden biriydi ve grubu kariyeri boyunca bu reaksiyonun çeşitli yönlerini keşfetti. Buna ek olarak, diğer mekanik soruları araştırdılar. İlk projeden onlar siklobütadien’e gösterdiği ilgisine geri döndü ve siklobütadien’in Pettit demir tricarbonyl komplekslerinin parçalanmasından gerçekten oluşup oluşmadığını belirlemek için bir mekanik çalışma yaptılar. Diğer çalışmalar Ziegler katalizörlerinin etilen ve propilen polimerizasyonu mekanizmasını araştırdılar. İzotopları ve stereokimyayı kullanarak, Mike Steigerwald ile birlikte çalışırken, bu reaksiyondaki kritik adımları belirleyen bir yöntem geliştirdiler. Diğer çalışmalarda, metatezya için erken mekanistik çalışmalarından ilgi duydukları bir grup kompleks olan metalasiklopentanlar incelenmişlerdir. Metalasiklopentanlar olefin metatezinde önemli olmamasına rağmen, diğer olefin dimerizasyon tepkimelerinde önemli olduğu bulunmuştur. Benzer şekilde, olefin metatezindeki bulgular, detaylı mekanik keşiflerden fayda sağlayabilecek yeni süreçlere yol açtı. Rutenyum katalizörünün geliştirilmesindeki ilerlemelerinin çoğu, grublarında daha önce geliştirilen teknikleri diğer karmaşık katalitik süreçlerin çalışması için uygulamanın sonucudur.
Grubun önemli gelişmelerinden biri polimer kimyasında yapılan araştırmaların büyümesiydi. Polimer programını geliştirmeye yardım eden öğrencilerin ve doktora sonrası çalışanların birçoğu olağanüstü mesleklere geçmişti ve diğer üniversitelerde polimer kimyası oluşturmaya yardım etti. Polimer programı birçok yeni fırsatlar açtı ve biyomedikal uygulamalardan yeni membranlar ve bariyer filmlerin sentezine kadar bir dizi yönünde gruba yön verdiler. Halka açılma olefin metatez polimerizasyonu (ROMP), polimer bilimi alanına girmesine rağmen, öğrendiği teknikler olefin metatizi dışında olasılıkları açığa çıkarmıştı. Örneğin, hafif ayarlanabilir interkül lenslerde uygulamaları bulunan yeni bir materyal geliştirilmesine yol açtı.
Mevcut ticaret ortamında temel bulguların büyük şirketlere dönüştürülmesi zordu. Çalışmalarına doğrudan büyük şirketlere taşımaya yönelik girişimlerden kaynaklanan bir çok hayal kırıklığından sonra teknolojinin keşiften ürüne geçişine yardımcı olacak bir şirketin kurulmasına karıştılar. Mike Giardello, rutenyum metatez katalizörüne ilk ticari olarak uygun rota geliştirmenin yanı sıra, rutenyum teknolojisinin ticari uygulamalarının birçoğunun ve diğer metateş esaslı ürünler geliştirilmiş olan Materia, Inc’in kurulmasında önemli bir rol oynamıştır.
Saf entelektüel merakla çalışmaya başladıkları bir sürecin çok pratik uygulamaları olan yeni süreçlerle sonuçlanmasından çok memnun kaldılar.
Kariyeri boyunca, araştırma grubunda 200’den fazla öğrenci ve doktora sonrası çalışanlar çalıştı.
Nobel Ödülü-2015
İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi tarafından 2005 yılında Nobel ödülüne organik sentez alanındaki çalışmaları ile Yves Chauvin, Robert H. Grubbs ve Richard R. Schrock layık görülmüşlerdir. Önemli organik sentez reaksiyonlarından olan metatez reaksiyon mekanizmasının tanımlanması ve gelişimine bulundukları katkılar ile bu üç bilim insanı toplam ödülü 1/3 oranında eşit olarak paylaşmışlardır.
Yaşamını 2015 yılında (84 yaşında) yitiren Fransız Yves Chauvin, 70’li yıllarda başlayan çalışmaları sonucunda metatez reaksiyonunun tam olarak nasıl gerçekleştiğini tanımlayarak reaksiyon mekanizmasını keşfetmiştir. Sonrasında Kaliforniya Teknoloji Enstitü’sünden Robert H. Grubbs ve Massachusetts Teknoloji Enstitü’sünden Richard R. Schrock, yaptıkları çalışmalar ile Chauvin’in açıkladığı reaksiyon mekanizmasını desteklemişlerdir. Grubbs ve Schrock bu reaksiyon için katalizör geliştirerek reaksiyonun daha çevre dostu olmasını, daha verimli ve aynı zamanda uygun şartlarda gerçekleşmesini sağlamışlardır.
Metatez kelimesi, anlam olarak “yer değiştirme” demektir. Metatez reaksiyonunda, yapısında çift bağlı karbon atomları bulunan (alken) moleküllerden yine yapısında çift bağlı karbon atomları bulunan farklı ürünlerin oluşumu gerçekleşmektedir. Bu da metal katalizörleri (molibden ve rutenyum gibi) sayesinde gerçekleşir.
Bu üç bilim insanının katkılarıyla metatez reaksiyonu çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılacak ilaçların (Alzheimer, osteoporoz, kanser vb.) sentezlenmesinde ve doğaya daha az zararlı polimerlerin üretilmesinde oldukça önemli rol oynamaktadır.
