Уилкинсон (Wilkinson), Джеффри

Джефри УилкинсонАнглийский химик Джефри Уилкинсон родился в Спрингсайде, неподалеку от Манчестера, в семье Генри Уилкинсона, специалиста по отделке домов и декоратора, и Рут Уилкинсон, происходившей из семьи фермеров и ткачей. У него, старшего из трех детей супругов Уилкинсон, рано появился интерес к химии. Отчасти этому способствовало то, что Уилкинсон время от времени наведывался к своему дяде со стороны матери, в небольшую химическую компанию, владельцем которой тот был. Уилкинсон учился в начальной школе, расположенной рядом с его домом, а в 1932 г. выиграл предоставляемую графством стипендию для обучения в тодморденской частной средней школе, где будущий ученый выделялся своими успехами в области химии. В 1939 г. он окончил эту школу и получил Королевскую стипендию для обучения в Имперском колледже науки и техники Лондонского университета.

По окончании Имперского колледжа Уилкинсон остался там для проведения исследований по военным заказам. Проработав короткое время с Х. В.Э. Брискоу, он уехал из Англии в Канаду, где поступил в Государственный научно-исследовательский совет Канады младшим научным сотрудником канадского отделения Проекта по созданию атомной бомбы. Здесь он оставался до 1946 г., когда, получив от Имперского колледжа науки и техники докторскую стипендию, стал химиком-ядерщиком в радиационной лаборатории Лоуренса Калифорнийского университета в Беркли, которую в то время возглавлял Гленн Т. Сиборг: Уилкинсон мечтал о работе с мощными циклотронами, сконструированными во время второй мировой войны.

Уилкинсон работал в Беркли до 1950 г. За это время его интересы переместились из области ядерной химии в сферу неорганической химии, и он перешел в Массачусетский технологический институт в Кембридже, где в качестве исследователя приступил к изучению металлов переходного ряда (элементов, в атомах которых внутренняя электронная орбиталь остается не до конца заполненной и которые обладают свойствами как металлов, так и неметаллов, с преобладанием первых). Став на следующий год ассистент-профессором в Гарвардском университете, Уилкинсон продолжал заниматься этими исследованиями в течение последующих четырех лет.

Самая значительная из осуществленных ученым работ была начата в Гарварде, когда он сосредоточил свое внимание на проблеме, связанной с ферроценом – необычным соединением, открытым в 1951 г. химиками Томасом Дж. Кили и П.Л. Паусоном. Ферроцен представляет собой структуру из двух пятиугольных колец, состоящих из атомов водорода и углерода, соединенных с одним атомом железа. В соответствии с господствовавшими тогда теориями считалось, что молекулы такого вида должны быть чрезвычайно нестабильными. В действительности же ферроцен проявлял значительную химическую и термическую стойкость. Стремясь найти объяснение этим его особенностям и расширить знания о строении соединений переходных металлов с органическими молекулами, Уилкинсон занялся тщательным изучением структуры ферроцена.

Применив незадолго до этого разработанный метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса, Уилкинсон в сотрудничестве с Р.Б. Вудвордом сделал важное открытие. Если Кили и Паусон полагали, что циклопентадиенильные кольца ферроцена лежат рядом друг с другом и соединены одной-единственной, относительно слабой связью с атомом железа, то Уилкинсон, напротив, предположил, что эти два кольца образуют слоеную, похожую на сандвич структуру с атомом железа между ними. Таким образом, согласно его модели, центральный атом металла связан с каждым из пяти атомов углерода в верхнем и нижнем кольцах. Таким необычным расположением и объясняется удивительная стабильность молекулы. Благодаря этому открытию был установлен новый класс соединений.

Уилкинсон и его студенты в Гарвардском университете продолжали синтезировать все новые «сандвичевые» соединения, включая те, в которых присутствуют карбонильные и нитрозильные группы. Вскоре после этого Уилкинсон получил «сандвичевое» соединение, которое характеризовалось прямыми химическими связями между рением и водородом, что в то время представляло значительный интерес для химиков. Дальнейшее изучение ученым способности переходных металлов к образованию химических связей помогло вновь пробудить интерес к металлоорганической химии.

В течение девяти месяцев Уилкинсон продолжал исследование ферроцена и других «сандвичевых» соединений в лаборатории химика Нильса Йанниксена Бьеррума в Копенгагене. Такая возможность представилась ученому благодаря полученной им стипендии Гуггенхейма. В декабре 1955 г. Уилкинсон вернулся в Лондон, заняв должность профессора неорганической химии в Имперском колледже науки и техники Лондонского университета. В то время эта была единственная кафедра неорганической химии, учрежденная в Соединенном Королевстве. Здесь Уилкинсон продолжил изучение переходных металлов, сосредоточив внимание на таких металлах, как рутений, родий и рений.

В 1973 г. Уилкинсону совместно с Эрнстом Фишером была присуждена Нобелевская премия по химии «за новаторскую, проделанную независимо друг от друга работу в области химии металлоорганических, так называемых сандвичевых, соединений». В своей вступительной речи от имени Шведской королевской академии наук Ингвар Линдквист сказал: «Явления, на которые Уилкинсон и Фишер обратили внимание, могли видеть все химики мира. Однако их адекватная интерпретация не появлялась до тех пор, пока эти два ученых не пришли к заключению, что определенные соединения не могут быть понятны без выдвижения новой концепции. Она получила название концепции «сандвичевых» соединений. В своей Нобелевской лекции Уилкинсон описал тот длительный процесс, который привел его и тех, кто занимался исследованием этой проблемы, к открытию.

Работа, за которую Уилкинсон и Фишер получили Нобелевскую премию, стимулировала проведение исследований в ранее неизвестных, высокопродуктивных направлениях неорганической, органической и теоретической химии. Она также заложила основы для разработки катализаторов, применяемых при производстве новых, высокопрочных пластмасс, лекарственных препаратов (например, для лечения болезни Паркинсона) и низкосортного топлива.

В 1977 г. Уилкинсон являлся лектором университета в Новом Южном Уэлсе, в Австралии, а в 1983 г. – лектором Итальянского и Королевского химических обществ. Ученый – автор более чем 400 научных статей. В 1952 г. Уилкинсон женился на Лиз Селвер Шоу, дочери бывшего ректора Датской высшей фармацевтической школы. У них родились две дочери. Об Уилкинсоне вспоминают как о человеке сердечном, остроумном, большом оптимисте.

Уилкинсон, помимо Нобелевской премии, был удостоен многих наград. Среди них: медаль Лавуазье Французского химического общества (1959), Королевская медаль Лондонского королевского общества (1981) и медаль Галилея Пизанского университета (1983). Ученый – член Лондонского королевского общества, иностранный член Американской академии наук и искусств, а также Датской королевской академии наук.