Reed McNeil Izatt - Reed McNeil Izatt

Reed McNeil Izatt

Reed McNeil Izatt (narozen 10. října 1926 v Logan, Utah ) je profesorem chemie Charles E. Maw, Emeritní, na Univerzita Brighama Younga v Provo, Utah. Jeho výzkumná oblast byla makrocyklický chemie a technologie separace kovů.[1][2][3]

raný život a vzdělávání

Izatt se narodil v roce 1926 v Logan, Utah. Prvních deset let strávil na ranči Sumpter Valley, Oregon kde chodil do školy ve dvoupokojovém školním domě. Rozvinul zájem o geologie a astronomie. Jeho rodina se poté vrátila do Loganu v Utahu a v roce 1944 absolvoval střední školu v Loganu. 6. června 1944 se Izatt zapsal na Utah State Agricultural College (nyní Státní univerzita v Utahu ).

V letech 1945 a 1946 sloužil Izatt v Armáda Spojených států a od roku 1947 do roku 1949 byl misionářem v Spojené království pro Církev Ježíše Krista Svatých posledních dnů. Zatímco stál na Fort Douglas, Izatt studoval na University of Utah a v roce 1951 získal bakalářský titul v chemie. Izatt absolvoval postgraduální studium chemie na Pennsylvania State University. Mentoroval ho W. Conard Fernelius a v roce 1954 získal doktorát.

Kariéra

Izatt pracoval na Mellonském institutu pro průmyslový výzkum (nyní součástí Univerzita Carnegie Mellon ) dva roky před nástupem na fakultní pozici na katedře chemie na Univerzitě Brighama Younga (BYU). On odešel z BYU v roce 1993 jako Charles E. Maw profesor chemie. Izatt a James J. Christensen, chemický inženýr, založili termochemický institut na BYU, aby podporovali a usnadňovali interdisciplinární výzkum.

Ocenění

Izatt je členem Americká asociace pro rozvoj vědy (1982). Byl výroční přednáškou fakulty BYU v roce 1970. Izatt obdržel cenu Utah (1971) (Salt Lake Section, American Chemical Society); Huffmanova cena (1983) (konference o kalorimetrii); the Americká chemická společnost Cena Separations Science and Technology Award (1996); the Medaile guvernéra Utahu za vědu a technologii (1990); a první výroční cena absolventů (2001) (Utah State University Department of Chemistry and Biochemistry).

Hodnocení ISI

Počet Reeda M. Izatta v žebříčku ISI je 68.[4]

Vědecká práce

Izatt a jeho kolegové, James J. Christensen a John L. Oscarson zkonstruovali a použili řadu nových vysoce přesných řešení kalorimetry studovat řadu hostitelských a hostujících chemických systémů akademického i komerčního zájmu.[5][6][7][8][9][10][11] Izattsovy termodynamické výsledky byly použity při vývoji makrocyklický a supramolekulární chemie,[12][13] molekulární rozpoznávání,[14][15] teplo míchání,[16][17] nukleová kyselina chemie,[18][19] kov kyanid chemie,[20][21] chemické separace,[22] aminokyselina mikroskopické druhy formace,[23][24] a vysokoteplotní korozní chemie,[25][26][27]

Makrocyklická chemie

Izatt a Christensen provedli první rozsáhlou termodynamickou studii pomocí titrace kalorimetrie vysoce selektivních vlastností komplexace kovů s kovovými cyklickými polyetherovými interakcemi.[28][29] Na tuto práci navázal výzkum související s kovem ion selektivita k makrocyklus struktura v různých rozpouštědla pomocí řady kov ionty a organický amin kationty.

Použitím chirální makrocykly a chirální alkylamonium soli, Izatt a jeho kolegové byli první, kdo založil hostitel – host chirální rozpoznávání v daném systému více než jednou experimentální metodou (závislou na teplotě 1HNMR spektroskopie na CD2Cl2, titrační kalorimetrie v methanolu a selektivní krystalizace) a uvést hodnoty K, ΔH a ΔS pro interakce, čímž kvantifikovat reakce.[30][31] Následný rentgen krystalografické výsledky poskytly strukturální základ pro uznání.[32]

Použití fluorofory připojený k makrocyklům poskytuje výhody oproti jiným technikám pro selektivní a citlivou detekci kovových iontů. Izatt prokázal, že určité 8-¬hydroxychinolinové deriváty připojené k diazamakrocyklům vyvolávají silnou fluorescenční reakce při komplexaci na vybraný kov s uzavřenou skořápkou ionty.[33] To je, Hg2+, [[Cd2+]], [[Zn2+]] a [[Mg2+]]. Novost této práce spočívá v jejich vysoce fluorescenční selektivitě ligandy vlastnit uvedené kovové ionty v přítomnosti konkurenčních kovových iontů. Práce představuje možnost výroby nových podporovaných senzorových systémů schopných detekce kovů. V zásadě by detekční limity mohly být hluboko pod částmi na bilion (ng / ml). Tato úroveň detekce spojená s vysokou selektivitou kovových iontů udělenou makrocyklickým ligandem by mohla učinit tyto systémy cennými při detekci iontů cílových kovů v chemii životního prostředí a jako prostředek nepřetržitého monitorování koncentrací cílových iontů kovů v průmyslových proudech.[Citace je zapotřebí ]

Separační chemie

Izatt a jeho kolegové byli první, kdo se připojil makrocykly na pevnou matrici a provádět vysoce selektivní separace kovů.[34][35] Tento úspěch vyústil v založení společnosti IBC Advanced Technologies, Inc. (IBC), která objev komercializovala.[36]

Dědictví

Komercializace výsledků výzkumu

V 60. letech vyvinuli Izatt a Christensen vysoce přesnou titraci kalorimetry schopné simultánně měřit rovnovážné konstanty a ohřívat pro chemické reakce rychle a přesně.[37] Tyto kalorimetry byly celosvětově prodávány prostřednictvím společnosti TRONAC, společnosti vyrábějící chemické přístroje se sídlem v Provo, Utah. Tuto kalorimetrickou linii později získala společnost TA Instruments.[Citace je zapotřebí ]

V roce 1988 byla společnost IBC Advanced Technologies, Incorporated (IBC) založena v Prově v Utahu společnostmi Izatt, Bradshaw a Christensen. IBC komercializoval práci v chemických separacích pomocí ekologicky bezpečného procesu založeného na molekulární rozpoznávání technologie (MRT).[38][39] Proces MRT umožňuje rychlou a vysoce selektivní separaci kovů z roztoků i v přítomnosti komplexních matric, které se skládají z vysokých koncentrací konkurenčních kovů a vysokých koncentrací kyselin nebo zásad.[40] Tato technologie je důležitá při čištění drahých, vzácných a obecných kovů během procesu rafinace a také při získávání těchto kovů z použitých produktů, jako jsou katalyzátory a elektronika.[39][41][42][43][44] Produkty MRC společnosti IBC jsou účinné při sanaci radioaktivní odpad, selektivně oddělující a koncentrující radionuklidy jako Cs, Sr, Tc a Ra.[45][46][47][48] Produkty IBC MRT se navíc používají k analytické přípravě vzorků a stanovení kovů, včetně toxických kovů a radionuklidů.[47][48][49][50][51][52]

Mezinárodní sympozia o makrocyklické chemii

V roce 1977 uspořádali Izatt a Christensen první Symposium o makrocyklických sloučeninách v Provo v Utahu. V roce 1985 byla tato a související sympozia začleněna do Mezinárodní symposium o makrocyklické chemii (ISMC).[53] V roce 2006 byl ISMC rozšířen o supramolekulární chemie a název byl změněn na Mezinárodní sympozium o makrocyklické a supramolekulární chemii (ISMSC).

Mezinárodní ocenění Izatt-Christensen

Od roku 1991 se mezinárodní cena Izatt-Christensen každoročně uděluje na zasedáních ISMC (do roku 2005) a ISMSC (od roku 2006). Toto ocenění uznává vynikající výsledky v makrocyklické a supramolekulární chemii a je považováno za nejvyšší mezinárodní ocenění v těchto oblastech. Příjemci zahrnují:

Ocenění Reed M. Izatt a James J. Christensen

V roce 2007 vytvořil Izatt dotaci na Univerzitě Brighama Younga, aby ocenil excelence fakulty ve výzkumu na katedře chemie a biochemie a na katedře chemického inženýrství a poskytl prostředky na pozvání významného vědce nebo inženýra z celosvětové komunity, aby představil dva přednášky na kombinované katedry chemie a biochemie a chemického inženýrství, jedno univerzálnější pro širokou veřejnost a druhé více technické pro fakultu a studenty. Příjemci ceny Reed M. Izatt za vynikající výzkumnou cenu v chemii:

Mezi lektory Reed M. Izatt a James J. Christensen patří:

Reference

  1. ^ [1]
  2. ^ Vědci z univerzit v Utahu se řadí mezi nejcitovanější. Deseret News. 28. listopadu 2010.
  3. ^ [2] Chemistry World 12. prosince 2011.
  4. ^ [3] Highlycited.com
  5. ^ Hale, J. a kol. Kalorimetrická studie iontového tepla vody při 25 stupních Celsia. J. Phys. Chem. 1963. Vol 67 str. 2605-2608.
  6. ^ Christensen, J. a kol. Nový přesný termometrický titrační kalorimetr. Rev. Sci. Instrum. 1976, svazek 47, str. 730-734.
  7. ^ Christensen, J. a kol. Izotermický izobarický vysokotlaký kalorimetr průtoku. Rev. Sci. Instrum. 1981 vol 52 str. 1226-1231.
  8. ^ Christensen, J. a kol. Izotermický, izobarický, vysokotlaký vysokoteplotní průtokový kalorimetr. Rev. Sci. Instrum. 1981 vol 52 str. 1226-1231.
  9. ^ Fuangswasdi, S. a kol. Nový průtokový kalorimetr využívající jako médium pro regulaci teploty eutektickou roztavenou sůl. Thermochim. Acta 2001 vol 373 pp13-22.
  10. ^ Izatt, R. a kol. Termodynamická a kinetická data pro interakci kation-makrocyklus. Chem. Rev. sv. 85, str. 271 333.
  11. ^ Sipowska, J. a kol. Přebytek entalpií pro butan a methanol při teplotách (298,15 a 348,15) K a tlacích (5 a 15) MPa. J. Chem. Thermodyn. 1992 vol 24 str. 1087-1093.
  12. ^ Izatt, R. a kol. Termodynamická a kinetická data pro interakci kation-makrocyklus. Chem. 1985, sv. 85, str. 271 333.
  13. ^ Izatt, R. a kol. Termodynamická a kinetická data pro makrocyklickou interakci s kationty, anionty a neutrálními molekulami. Chem. Rev. 1995, svazek 95, str. 2529-2586.
  14. ^ Zhang, X. a kol. Enantiomerní rozpoznávání aminových sloučenin chirálními makrocyklickými receptory. Chem. Rev. 1997, svazek 97, str. 3313 3333.
  15. ^ Izatt, N. a kol. Příspěvky profesora Reeda M. Izatta k technologii molekulárního rozpoznávání: od laboratoře po komerční aplikaci. Ind. Eng. Chem. Res. 2000 vol 39 pp3405-3411.
  16. ^ Christensen, J. a kol Teplo míchání: kompilace. Wiley, New York, 1982, str. 1616.
  17. ^ Christensen, J. a kol. Teplo míchání v kritické oblasti. Fluidní fázový ekvilib. 1987, sv. 38, str. 163-193.
  18. ^ Izatt, R. a kol Lokality a termodynamické veličiny spojené s interakcí protonů a kovových iontů s ribonukleovou kyselinou, deoxyribonukleovou kyselinou a jejich základními bázemi, nukleosidy a nukleotidy. Chem. Rev. 1971, svazek 71, str. 439 481.
  19. ^ Oscarson, J. a kol Termodynamika protonace AMP, ADP a ATP od 50 do 125 stupňů C. J. Solution Chem. 1995, svazek 24, str. 171-200.
  20. ^ Izatt, R. a kol Termodynamika koordinace kyanidů kovů. Část VII. Log K, ΔHÓa ΔSÓ hodnoty pro interakci CN− s Pd2+. Hodnoty ΔHo pro interakci Cl− a Br−s Pd2+. J. Chem Soc. (A) 1967, str. 1304 až 1308.
  21. ^ Izatt, R. a kol Kalorimetrická studie pruské modré a Turnbullovy modré formace. Inorg. Chem. 1970 vol 9 pp2019-2021.
  22. ^ Izatt, R. M. Přehled selektivních iontových separací na BYU za použití postupů extrakce kapalnou membránou a pevnou fází. J. Incl. Phenom. Mol. Rozeznat. Chem. 1997, svazek 29, str. 197-220.
  23. ^ Christensen, J. a kol Termodynamika disociace protonů ve zředěném vodném roztoku. IX. pK, ΔHÓa ΔSÓ hodnoty pro ionizaci protonů z o-, m- a p-aminobenzoových kyselin a jejich methylesterů při 25 ° C. J. Phys. Chem. 1967 vol 71 pp3001-3006.
  24. ^ Zhang, X. a kol Termodynamika makroskopické a mikroskopické ionizace protonů z protonované kyseliny 4-aminobenzoové ve vodném roztoku od 298,15 do 393,15 K. J. Phys. Chem. B 2000 vol 104 pp8598-8605.
  25. ^ Chen, X. a kol Termodynamická data pro interakci ligandu s protony a kovovými ionty ve vodných roztocích za vysokých teplot. Chem. Rev.1994, svazek 94, str. 467-517.
  26. ^ Oscarson, J. a kol Model zahrnující disociaci iontů, koncentraci solutu a hustotu roztoku k popisu termodynamiky vodných roztoků chloridu sodného v kritické oblasti vody. Ind. Eng. Chem. Res. 2004 vol 43 pp7635-7646.
  27. ^ Liu, B. a kol Vylepšený termodynamický model pro vodné roztoky NaCl od 350 do 400 ° C. Ind. Eng. Chem. Res. 2006, s. 45, str. 2929–2929.
  28. ^ Izatt, R. a kol. Vazba iontů alkalických kovů cyklickými polyethery: význam v procesech iontového transportu. Věda 1969 vol 164 pp443-444.
  29. ^ Izatt, R. a kol Kalorimetrická studie interakce vodných roztoků několika iontů jedno- a dvojmocných kovů s cyklickým polyether-dicyklohexyl-18-Crown-6 při 10, 25 a 40 ° C. J. Am. Chem. Soc. 1971 vol 93 str. 1619-1623.
  30. ^ Bradshaw, J. a kol. Chirální rozpoznávání S, S a R, R enantiomerů dimethyldioxopyridino-18-Crown-6, měřeno teplotně závislými 1H NMR spektroskopie v CD2Cl2, titrační kalorimetrie v CH3OH při 25 ° C a selektivní krystalizace. J. Org. Chem. 1982 vol 47 pp3362-3364.
  31. ^ Davidson, R. a kol. Enantiomerní rozpoznávání organických amonných solí chirálními korunovými ethery na základě struktury pyridino-18-Crown-6. J. Org. Chem. 1984 sv. 49, str. 353–357.
  32. ^ Davidson, R. a kol. Struktury (4S, 14S) -4,14-dimethyl-3,6,9,12,15-pentaoxa-21-azabicyklo [15.3.1] heneikosa-1 (21) 17,19-trien-2,16 -dionové komplexy R- a S-α- (1-naftyl) ethylamoniumperchlorátu.] Isr. J. Chem. 1985, svazek 25, str. 33–38.
  33. ^ Prodi, L. a kol. Charakterizace 5-chlor-8-methoxychinolinu přidaného diaza 18-Crown-6 jako chemosenzoru pro kadmium. Tetrahedron Lett. 2001 vol 42 pp2941-2944.
  34. ^ Izatt, R. a kol. Odstranění a separace kovových iontů z vodných roztoků pomocí makrocyklického systému vázaného na silikagel. Anální. Chem. 1988 vol 60 pp1825-1826.
  35. ^ Bradshaw, J. a kol. Příprava makrocyklů vázaných na silikagel a jejich kationtové vazebné vlastnosti. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1988 pp812-814
  36. ^ [4] IBCMRT.com
  37. ^ Christensen, J. a kol. Entropická titrace. Kalorimetrická metoda pro stanovení ΔG, ΔH a ΔS z jediné termometrické titrace. J. Phys. Chem. 1966 Vol 70, str. 2003-2010.
  38. ^ IBCMRT IBCMRT.com
  39. ^ A b Izatt, N. a kol Příspěvky profesora Reeda M. Izatta k technologii molekulárního rozpoznávání: od laboratoře po komerční aplikaci. Ind. Eng. Chem. Res. 2000 Vol 39 pp3405-3411
  40. ^ Izatt, S. a kol Stav separace a využití kovů v těžebním průmyslu. JOM 2012 Vol 64 pp1279-1284.
  41. ^ Izatt, S. a kol Stav separace a využití kovů v těžebním průmyslu. JOM 2012 vol 64 pp1279-1284.
  42. ^ Hasegawa, H. a kol Selektivní využití india z leptaného odpadu z procesu výroby plochého displeje. Microchem. J. 2013 Vol 110 str. 133-139.
  43. ^ van Deventer, J., Vybrané aplikace iontové výměny v hydrometalurgickém průmyslu. Řešit. Extrac. Ion Exch. 2011 Vol 29 pp695-718.
  44. ^ Izatt, R. a kol Výzvy k dosažení udržitelnosti kovů v naší high-tech společnosti. Chem. Soc. Rev. 2014 DOI: 10.1039 / C3CS60440C
  45. ^ Fujikawa M. a kol Efektivní systém odstraňování radioaktivního cesia v popílku při spalování TKO. Prezentováno na 29. Japonské společnosti pro energii a zdroje, 29. – 30. Ledna 2013, Tokio, Japonsko.
  46. ^ Dulanská, S. Předkoncentrace a stanovení 90Sr v radioaktivních odpadech pomocí technik extrakce na pevné fázi. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2011 Vol 288 pp705-708.
  47. ^ A b Goken, G. a kol Separace kovových iontů pomocí materiálů superLig nebo anaLig uzavřených v zásobnících a discích. 1999.
  48. ^ A b Bond A. a kol Separace a předkoncentrace kovových iontů; pokrok a příležitosti. ACS Symposium Series 716, American Chemical Society, Washington, D.C., kapitola 17, pp251-259.
  49. ^ Izatt, R. a kol Extrakce iontů analytického zájmu na pevné fázi pomocí technologie molekulárního rozpoznávání. Dopoledne. Laboratoř. 1994 Vol 26 (18) pp28c-28m.
  50. ^ Paučová, V. a kol Srovnání metod extrakční chromatografie TEVA Resin a MRT AnaLig TC-02 pro stanovení 99Tc. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2012 Vol 293 pp309-312.
  51. ^ Rahman, I. a kol Stanovení olova v roztoku extrakcí na pevné fázi, elucí a spektrofotometrickou detekcí za použití 4- (2-pyridylazo) -resorcinolu. Cent. Eur. J. Chem. 2013 Vol 11 pp672-678.
  52. ^ Rahman, I. a kol Selektivní separace tri- a pentavalentního arzenu ve vodné matrici pomocí makrocyklického imobilizovaného extrakčního systému na pevné fázi. Znečištění vodou, vzduchem a půdou. 2013 Vol 224 str. 1-11.
  53. ^ Izatt, R. a kol. Příspěvky Mezinárodního sympozia o makrocyklické chemii k rozvoji makrocyklické chemie. v Makrocyklická chemie: současná a budoucí perspektiva. Gloe, K., (ed.) Springer, Dordrecht, Nizozemsko, 2005, kapitola 1, s. 1-14.

externí odkazy