Рид Макнил Изатт (10 октября 1926 г. — 29 октября 2023 г.) — американский химик, почётный профессор химии имени Чарльза Э. Мо в Университете имени Бригама Янга в Прово, штат Юта . Областью его исследований была макроциклическая химия и технологии разделения металлов. [1] [2] [3]
Биография
Рид Макнил Изатт родился в Логане, штат Юта , 10 октября 1926 года. Первые десять лет своей жизни он провел на ранчо в долине Самптер , штат Орегон , где посещал школу в двухкомнатном здании. У него появился интерес к геологии и астрономии . Затем его семья вернулась в Логан, штат Юта, и он окончил среднюю школу Логана в 1944 году. 6 июня 1944 года Изатт поступил в Сельскохозяйственный колледж штата Юта (ныне Университет штата Юта ).
Изатт работал в Институте промышленных исследований Меллона (теперь часть Университета Карнеги-Меллона ) в течение двух лет, прежде чем занять должность преподавателя на кафедре химии в Университете Бригама Янга (BYU). Он вышел на пенсию из BYU в 1993 году в качестве профессора химии имени Чарльза Э. Мо. Изатт и Джеймс Дж. Кристенсен, инженер-химик, основали термохимический институт в BYU для продвижения и содействия междисциплинарным исследованиям.
Рейтинг ISI
Номер Рида М. Изатта в рейтинге ISI — 68. [5]
Научная работа
Изатт и его коллеги, Джеймс Дж. Кристенсен и Джон Л. Оскарсон, сконструировали и использовали ряд новых высокоточных калориметров для изучения ряда химических систем хозяина и гостя, представляющих как академический, так и коммерческий интерес. [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] Термодинамические результаты Изатта были использованы при разработке макроциклической и супрамолекулярной химии, [13] [14] молекулярного распознавания , [15] [16] теплоты смешивания, [17] [18] химии нуклеиновых кислот , [19] [20] химии цианидов металлов , [21] [22] химического разделения, [23] образования микровидов аминокислот [24] [25] и химии высокотемпературной коррозии. [26] [27] [28]
Макроциклическая химия
Изатт и Кристенсен провели первое обширное термодинамическое исследование с использованием титрационной калориметрии высокоселективных свойств комплексообразования металлов при взаимодействии металл-циклический полиэфир. [29] [30] За этой работой последовало исследование, коррелирующее селективность ионов металлов со структурой макроцикла в различных растворителях с использованием ряда ионов металлов и катионов органических аминов .
Используя хиральные макроциклы и хиральные соли алкиламмония , Изатт и его коллеги первыми установили хиральное распознавание хозяина-гостя в данной системе с помощью более чем одного экспериментального метода (температурно-зависимая 1 H ЯМР-спектроскопия в CD 2 Cl 2 , титрационная калориметрия в метаноле и селективная кристаллизация) и сообщили значения K, ΔH и ΔS для взаимодействий, таким образом количественно оценив реакции. [31] [32] Последующие результаты рентгеновской кристаллографии предоставили структурную основу для распознавания. [33]
Использование флуорофоров , присоединенных к макроциклам, обеспечивает преимущества по сравнению с другими методами селективного и чувствительного обнаружения ионов металлов. Изатт продемонстрировал, что некоторые производные 8-гидроксихинолина, присоединенные к диазамакроциклам, вызывают сильную флуоресцентную реакцию при комплексировании с выбранными ионами металлов с закрытой оболочкой . [34] То есть, Hg 2+ , [[Cd 2+ ]], [[Zn 2+ ]] и [[Mg 2+ ]]. Новизна этой работы заключается в высокой флуоресцентной селективности, которой обладают эти лиганды для указанных ионов металлов в присутствии конкурирующих ионов металлов. Работа представляет возможность создания новых поддерживаемых сенсорных систем, способных обнаруживать металлы. В принципе, пределы обнаружения могут быть значительно ниже частей на триллион (нг/мл). Такой уровень обнаружения в сочетании с высокой селективностью к ионам металлов, обеспечиваемой макроциклическим лигандом, может сделать эти системы ценными для обнаружения ионов целевых металлов в химии окружающей среды и в качестве средства непрерывного мониторинга концентраций ионов целевых металлов в промышленных потоках. [ необходима ссылка ]
Химия разделения
Изатт и его коллеги были первыми, кто прикрепил макроциклы к твердой матрице и провел высокоселективное разделение металлов. [35] [36] Это достижение привело к созданию компании IBC Advanced Technologies, Inc. (IBC), которая коммерциализировала открытие. [37]
Награды
Изатт был членом Американской ассоциации содействия развитию науки (1982). Он был ежегодным преподавателем BYU в 1970 году. Изатт получил премию Юты (1971) (секция Солт-Лейк-Сити, Американское химическое общество); премию Хаффмана (1983) (конференция по калориметрии); премию Американского химического общества за разделение в области науки и технологий (1996); медаль губернатора штата Юта за науку и технологии (1990); и первую ежегодную премию за достижения выпускников (2001) (факультет химии и биохимии Университета штата Юта).
Наследие
Коммерциализация результатов исследований
В 1960-х годах Изатт и Кристенсен разработали высокоточные титрационные калориметры, способные одновременно измерять константы равновесия и теплоты химических реакций быстро и точно. [38] Эти калориметры продавались по всему миру через TRONAC, компанию по производству химических приборов, расположенную в Прово, штат Юта . Эта линейка калориметров была позже приобретена TA Instruments. [ необходима цитата ]
В 1988 году в Прово, штат Юта, Изаттом, Брэдшоу и Кристенсеном была основана компания IBC Advanced Technologies, Incorporated (IBC). IBC коммерциализировала работу по химическому разделению, используя экологически безопасный процесс, основанный на технологии молекулярного распознавания (MRT). [39] [40] Процесс MRT обеспечивает быстрое и высокоселективное разделение металлов из растворов даже в присутствии сложных матриц, состоящих из высоких концентраций конкурирующих металлов и высоких концентраций кислот или оснований. [41] Эта технология важна для очистки драгоценных, редких и неблагородных металлов в процессе очистки, а также для извлечения этих металлов из отработанных продуктов, таких как катализаторы и электроника . [40] [42] [43] [44] [45] Продукция MRT компании IBC эффективна при рекультивации радиоактивных отходов , селективно разделяя и концентрируя радионуклиды, такие как Cs, Sr, Tc и Ra. [46] [47] [48] [49] Кроме того, продукция MRT компании IBC используется для аналитической подготовки проб и определения металлов, включая токсичные металлы и радионуклиды. [48] [49] [50] [51] [52] [53]
Международные симпозиумы по макроциклической химии
В 1977 году Изатт и Кристенсен организовали первый симпозиум по макроциклическим соединениям в Прово, штат Юта. В 1985 году этот и связанные с ним симпозиумы были включены в Международный симпозиум по макроциклической химии (ISMC) . [54] В 2006 году ISMC был расширен за счет включения супрамолекулярной химии , а название было изменено на Международный симпозиум по макроциклической и супрамолекулярной химии (ISMSC).
Международная премия Изатта-Кристенсена
Начиная с 1991 года Международная премия Изатта-Кристенсена ежегодно вручается на заседаниях ISMC (до 2005 года) и ISMSC (с 2006 года). Премия присуждается за выдающиеся достижения в области макроциклической и супрамолекулярной химии и считается высшей международной наградой в этих областях. Среди ее лауреатов:
Награжден премиями Рида М. Изатта и Джеймса Дж. Кристенсена
В 2007 году Изатт создал фонд в Университете имени Бригама Янга для поощрения выдающихся достижений факультета в исследованиях на кафедре химии и биохимии и на кафедре химической инженерии, а также для предоставления средств для приглашения выдающегося ученого или инженера из мирового сообщества для представления двух лекций на объединенных кафедрах химии и биохимии и химической инженерии, одна более универсальная по своей природе для широкой публики, а вторая более техническая по своей природе для преподавателей и студентов. Получателями премии Рида М. Изатта за выдающиеся достижения в исследованиях в области химии являются:
^ Исследователи из университетов Юты входят в число наиболее цитируемых. Deseret News. 28 ноября 2010 г.
^ http://www.rsc.org/images/H-index%20ranking%20of%20living%20chemists%28December%202011%29_tcm18-211414.pdf. Мир химии 12 декабря 2011 г.
^ "Доктор Рид Макнил Изатт, американский химик, умер в возрасте 97 лет". PR Newswire. 1 ноября 2023 г. Получено 1 ноября 2023 г.
^ http://www.highlycited.com/ Highlycited.com
^ Хейл, Дж. и др. Калориметрическое исследование теплоты ионизации воды при 25 градусах Цельсия. J. Phys. Chem. 1963. Том 67, стр. 2605-2608.
^ Кристенсен, Дж. и др. Новый прецизионный термометрический титрационный калориметр. Rev. Sci. Instrum. 1976 Vol 47 pp 730-734.
^ Кристенсен, Дж. и др. Изотермический изобарический проточный калориметр высокого давления. Преподобный науч. Инструмент. 1981, том 52, стр. 1226–1231.
^ Кристенсен, Дж. и др. Изотермический, изобарический, высокотемпературный, высоконапорный, проточный калориметр. Rev. Sci. Instrum. 1981 т. 52 стр. 1226-1231.
^ Фуангсвасди, С. и др. Новый проточный калориметр, использующий эвтектическую расплавленную соль в качестве среды контроля температуры. Термохимия. Acta 2001 т. 373 стр. 13-22.
^ Изатт, Р. и др. Термодинамические и кинетические данные для взаимодействия катиона с макроциклом. Chem. Rev. vol 85 pp271-339.
^ Sipowska, J. et al. Избыточные энтальпии для бутана и метанола при температурах (298,15 и 348,15) К и давлениях (5 и 15) МПа. J. Chem. Thermodyn. 1992 vol 24 pp1087-1093.
^ Изатт, Р. и др. Термодинамические и кинетические данные для взаимодействия катиона с макроциклом. Chem. Rev. 1985 т. 85 стр. 271-339.
^ Изатт, Р. и др. Термодинамические и кинетические данные для взаимодействия макроциклов с катионами, анионами и нейтральными молекулами. Chem. Rev. 1995 т. 95 стр. 2529-2586.
^ Чжан, С. и др. Энантиомерное распознавание аминных соединений хиральными макроциклическими рецепторами. Chem. Rev. 1997 т. 97 стр. 3313-3361.
^ Изатт, Н. и др. Вклад профессора Рида М. Изатта в технологию молекулярного распознавания: от лабораторного до коммерческого применения. Ind. Eng. Chem. Res. 2000 vol 39 pp3405-3411.
^ Кристенсен, Дж. и др. Тепловые эффекты смешивания: сборник. Wiley, Нью-Йорк, 1982, стр. 1616.
^ Кристенсен, Дж. и др. Теплоты смешения в критической области. Fluid Phase Equilib. 1987 т. 38 стр. 163-193.
^ Изатт, Р. и др. Сайты и термодинамические величины, связанные с взаимодействием протонов и ионов металлов с рибонуклеиновой кислотой, дезоксирибонуклеиновой кислотой и их составными основаниями, нуклеозидами и нуклеотидами. Chem. Rev. 1971 vol 71 pp439-481.
^ Оскарсон, Дж. и др. Термодинамика протонирования АМФ, АДФ и АТФ от 50 до 125 градусов Цельсия. J. Solution Chem. 1995 т. 24 стр. 171-200.
^ Изатт, Р. и др. Термодинамика координации цианидов металлов. Часть VII. Значения Log K, ΔH o и ΔS o для взаимодействия CN − с Pd 2+ . Значения ΔHo для взаимодействия Cl − и Br − с Pd 2+ . J. Chem Soc. (A) 1967 pp1304-1308.
^ Изатт, Р. и др. Калориметрическое исследование образования берлинской лазури и лазури Тернбулла. Неорганическая химия. 1970 т. 9 стр. 2019-2021.
^ Изатт, Р. М. Обзор селективного разделения ионов в Университете Бригама Янга с использованием процедур жидкой мембраны и твердофазной экстракции. J. Incl. Phenom. Mol. Recogniz. Chem. 1997 т. 29 стр. 197-220.
^ Кристенсен, Дж. и др. Термодинамика диссоциации протонов в разбавленных водных растворах. IX. Значения pK, ΔH o и ΔS o для ионизации протонов из о-, м- и п-аминобензойных кислот и их метиловых эфиров при 25 °C. J. Phys. Chem. 1967 т. 71 стр. 3001-3006.
^ Чжан, С. и др. Термодинамика макроскопической и микроскопической ионизации протонов из протонированной 4-аминобензойной кислоты в водном растворе от 298,15 до 393,15 K. J. Phys. Chem. B 2000 т. 104 стр. 8598-8605.
^ Чен, X. и др. Термодинамические данные по взаимодействию лигандов с протонами и ионами металлов в водных растворах при высоких температурах. Chem. Rev. 1994 vol 94 pp467-517.
^ Оскарсон, Дж. и др. Модель, включающая диссоциацию ионов, концентрацию растворенного вещества и эффекты плотности раствора для описания термодинамики водных растворов хлорида натрия в критической области воды. Ind. Eng. Chem. Res. 2004 vol 43 pp7635-7646.
^ Лю, Б. и др. Улучшенная термодинамическая модель для водных растворов NaCl от 350 до 400 °C. Ind. Eng. Chem. Res. 2006 т. 45 стр. 2929-2929.
^ Изатт, Р. и др. Связывание ионов щелочных металлов циклическими полиэфирами: значение в процессах ионного транспорта. Science 1969 vol 164 pp443-444.
^ Изатт, Р. и др. Калориметрическое исследование взаимодействия в водном растворе нескольких одно- и двухвалентных ионов металлов с циклическим полиэфиром дициклогексил-18-краун-6 при 10, 25 и 40 °C. J. Am. Chem. Soc. 1971 т. 93, стр. 1619-1623.
^ Брэдшоу, Дж. и др. Хиральное распознавание S,S и R,R энантиомерами диметилдиоксопиридино-18-краун-6, измеренное с помощью температурно-зависимой 1 H ЯМР-спектроскопии в CD2Cl2 , титрационной калориметрии в CH3OH при 25 °C и селективной кристаллизации. J. Org. Chem. 1982 т. 47 стр. 3362-3364 .
^ Дэвидсон, Р. и др. Энантиомерное распознавание органических аммониевых солей хиральными краун-эфирами на основе структуры пиридино-18-краун-6. J. Org. Chem. 1984 т. 49 стр. 353-357.
^ Дэвидсон, Р. и др. Структуры комплексов (4S,14S)-4,14-диметил-3,6,9,12,15-пентаокса-21-азабицикло[15.3.1]генейкоза-1(21)17,19-триен-2,16-диона с перхлоратом R- и S-α-(1-нафтил)этиламмония. ] Isr. J. Chem. 1985 т. 25 стр. 33-38.
^ Проди, Л. и др. Характеристика 5-хлоро-8-метоксихинолина, присоединенного к диаза 18-краун-6, как хемосенсора для кадмия. Tetrahedron Lett. 2001 т. 42 стр. 2941-2944.
^ Изатт, Р. и др. Удаление и разделение ионов металлов из водных растворов с использованием макроциклической системы, связанной с силикагелем. Anal. Chem. 1988 vol 60 pp1825-1826.
^ Брэдшоу, Дж. и др. Приготовление макроциклов, связанных с силикагелем, и их свойства связывания катионов. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1988 стр. 812-814
^ http://www.ibcmrt.com IBCMRT.com
^ Кристенсен, Дж. и др. Энтропийное титрование. Калориметрический метод определения ΔG, ΔH и ΔS из одного термометрического титрования. J. Phys. Chem. 1966 Vol 70 pp2003-2010.
^ IBCMRT IBCMRT.com
^ ab Izatt, N. et al Вклад профессора Рида М. Изатта в технологию молекулярного распознавания: от лабораторного до коммерческого применения. Ind. Eng. Chem. Res. 2000 Vol 39 pp3405-3411
^ Изатт, С. и др. Состояние разделения и извлечения металлов в горнодобывающей промышленности. JOM 2012 Vol 64 pp1279-1284.
^ Изатт, С. и др. Состояние разделения и извлечения металлов в горнодобывающей промышленности. JOM 2012 т. 64 стр. 1279-1284.
^ Хасегава, Х. и др. Селективное извлечение индия из отработанного раствора травления в процессе изготовления плоских дисплеев. Microchem. J. 2013 Vol 110 pp133-139.
^ Ван Девентер, Дж., Избранные применения ионного обмена в гидрометаллургической промышленности. Solv. Extract. Ion Exch. 2011 Vol 29 pp695-718.
^ Изатт, Р. и др. Проблемы достижения устойчивости металлов в нашем высокотехнологичном обществе. Chem. Soc. Rev. 2014 DOI: 10.1039/C3CS60440C
^ Фудзикава М. и др. Эффективная система удаления радиоактивного цезия из летучей золы сжигания ТБО. Представлено на 29-м Японском обществе энергетики и ресурсов, 29–30 января 2013 г., Токио, Япония.
^ Дуланска, С. Предварительное концентрирование и определение 90Sr в радиоактивных отходах с использованием методов твердофазной экстракции. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2011 Vol 288 pp705-708.
^ ab Goken, G. et al Разделение ионов металлов с использованием материалов superLig или anaLig, заключенных в картриджи и диски empore. 1999.
^ ab Bond A. et al Разделение и предварительная концентрация ионов металлов; прогресс и возможности. Серия симпозиумов ACS 716, Американское химическое общество, Вашингтон, округ Колумбия, Глава 17, стр. 251-259.
^ Изатт, Р. и др. Твердофазная экстракция ионов, представляющих аналитический интерес, с использованием технологии молекулярного распознавания. Am. Lab. 1994 Vol 26(18) pp28c-28m.
^ Паучова, В. и др. Сравнение методов экстракционной хроматографии на смоле TEVA и MRT AnaLig TC-02 для определения 99Tc. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2012 Vol 293 pp309-312.
^ Рахман, И. и др. Определение свинца в растворе методом твердофазной экстракции, элюирования и спектрофотометрического обнаружения с использованием 4-(2-пиридилазо)-резорцина. Cent. Eur. J. Chem. 2013 Vol 11 pp672-678.
^ Рахман, И. и др. Селективное разделение трех- и пятивалентного мышьяка в водной матрице с помощью системы твердофазной экстракции с иммобилизованным макроциклом. Загрязнение воды, воздуха и почвы. 2013 г., том 224, стр. 1–11.
^ Изатт, Р. и др. Вклад Международного симпозиума по макроциклической химии в развитие макроциклической химии. в Macrocyclic Chemistry: Current and Future Perspectives. Gloe, K., (ред.) Springer, Дордрехт, Нидерланды, 2005, Глава 1, стр. 1-14.
Внешние ссылки
Университет Рида М. Изатта Бригама Янга.
Ежегодная лекция Рида М. Изатта и Джеймса Дж. Кристенсена. Университет имени Бригама Янга.
Список публикаций и презентаций Рида М. Изатта. Университет имени Бригама Янга.
Доктор Рид М. Изатт получает специальную награду за признание 2010 г. Университет имени Бригама Янга.
Рид Изат получил признание на ужине выпускников 2012 года. Университет имени Бригама Янга.
Научные работы Рида М. Изатта, около 1960-1977 гг. Университет имени Бригама Янга.
Премия выпускникам Университета имени Бригама Янга.
Награды Calorimetry Conference.org. 2013.
Де Гроот М. 20 исследователей из университетов Юты входят в число наиболее цитируемых Deseret News.com.
МБК.
ISMSC Университет имени Бригама Янга.
Лауреаты премии ACS. ACS.org.
Стипендиаты AAAS. AAAS.org
Премия выпускникам USU за достижения. USU.edu
Медаль губернатора штата Юта за достижения в науке. [ нерабочая ссылка ] Deseret News.com 14 апреля 1990 г.
H-фактор ISI номер 68. RSC.org.
Стипендия Рида Изатта по химии в память о докторе У. Конарде Фернелиусе, заведующем кафедрой с 1949 по 1960 год. PSU.edu.