Luettelo reaktiokinetiikan ja -mallinnuksen Nobelin kemianpalkinnon saaneista

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Nobelin kemianpalkinto on Ruotsin Nobelakatemian toimesta myönnetty kuusi kertaa reaktiokinetiikan tutkimuksesta ja kerran kemiallisen järjestelmän mallinnuksesta. Näiden palkintojen myöntämisen kattama ajanjakso on 104 vuotta ja siinä on todettavissa reaktiokinetiikan perustutkimuksen kehittyminen mittaustekniikan tarkkuuden parantuessa. Kemian perustutkimuksen avulla pyritään yhä lähemmäksi kemiallisen reaktion tapahtumisen ymmärtämistä akateemisesta näkökulmasta katsoen.

Luettelo palkinnon saaneista[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vuosi Palkitut Tutkimuspaikka Kansalaisuus Palkitut tutkimuskohteet
1909 Friedrich Wilhelm Ostwald Leipzigin yliopisto, Saksa  Saksa Katalyysi, kemiallinen tasapaino ja reaktionopeus

[1]

1956 Cyril Norman Hinshelwood Oxfordin yliopisto, Iso-Britannia  Iso-Britannia Kemiallisen reaktion mekanismi[a]

[2]

Nikolay Nikolayevich Semyonov Venäjän tiedeakatemia, Pietari, Venäjä  Neuvostoliitto Kemiallinen palamisreaktio[b]
1967 Manfred Eigen Max Planck -instituutti, Göttingen, Saksa  Saksa Relaksaatiomenetelmä[c]

[3]

Ronald George Wreyford Norrish Cambridgen yliopisto, Cambridge, Englanti  Iso-Britannia Flash-fotolyysi[d]
George Porter Cambridgen yliopisto, Cambridge, Englanti  Iso-Britannia Flash-fotolyysi
1986 Dudley Robert Herschbach Harvardin yliopisto, Cambridge, USA  Yhdysvallat Alkeisreaktion dynamiikka[e]

[4] [5]

Yuan T. Lee Kalifornian yliopisto, Berkeley, USA  Taiwan Kemiallisten alkeisreaktioiden dynamiikka[f]
John Charles Polanyi Toronton yliopisto, Kanada  Kanada Reaktiotuoteiden infrapunaemissio

[g]

1992 Rudolph Arthur Marcus Kalifornian teknillinen instituutti , Pasadena, USA}}  Kanada

Elektronisiirtoreaktioiden teoria kemiallisessa järjestelmässä[h] [6] [7]

1995 Paul J. Crutzen Max Planck -instituutti, Mainz, Saksa  Alankomaat Otsonikatoon liittyvästä työstä [i]

[8] [9]

Mario J. Molina MIT, Cambridge, USA  Meksiko

Otsonin ja CFC-yhdisteiden välisistä reaktioista [j]

Frank Sherwood Rowland Kalifornian yliopisto, Irvine, USA  Yhdysvallat Otsonin ja CFC-yhdisteiden välisistä reaktioista.
1999 Ahmed Hassan Zewail Caltec, Pasadena, USA  Egypti Aikaerotteinen reaktiodynamiikka[k]

[10] [11] [12]

2013 Martin Karplus Strasbourgin yliopisto, Ranska ja Harwardin yliopisto, Cambridge, USA  Itävalta ja  Yhdysvallat Monimutkaisten kemiallisten järjestelmien mallinnus tietokoneella[l]

[13] [14] [15]

Arieh Warshel Etelä-Kalifornian yliopisto, Los Angeles, USA  Israel ja  Yhdysvallat Monimutkaisten kemiallisten järjestelmien mallinnus tietokoneella
Michael Levitt Stanfordin yliopisto, Stanford, USA  Israel ja  Iso-Britannia Monimutkaisten kemiallisten järjestelmien mallinnus tietokoneella

Huomautukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. ↑ Hinshelwood tutki unimolekulaarisen alkeisreaktion mekanismia ottamalla huomioon reaktion molekyylien vibraatiovapausasteet. Hinshelwood selvitti myös heterogeenisen katalyysireaktio mekanismia.
  2. ↑ Semyonov päätteli 1920-luvulla kemiallisen kaasuräjähdyksen ja matalissa lämpötiloissa tapahtuvan palamisen tapahtumisen ketjureaktioiden kautta.
  3. ↑ Vuonna 1954 Eigenin julkaisemassa relaksaatiomenetelmässä nestefaasissa alkeisreaktion tasapainotilaa häiritään ulkoisesti, jonka seurauksena reaktio relaksoituu uuteen tasapainotilaansa. Tämä relaksoitumisaika on mitattavissa spektofotometrisesti. Jos häirintä tehdään lämpötilaa nostamalla, on kyseessä T-jump-menetelmä eli lämpötilahyppäysmenetelmä. Lämpötilamuutos ioniliuoksessa aiheutetaan voimakkaalla lyhyellä jännitepurkauksella näyteliuoksessa olevien elektrodien välille.
  4. ↑ Vuonna 1949 Norrishin ja Porterin julkaisemassa ns. välähdysfotolyysin laitteistossa reaktioastiassa kaasumaisessa olomuodossa oleva lähtöaine viritettiin voimakkaalla Xenon-lampun noin 10 mikrosekunnin välähdyspulssilla viritystiloihinsa, jonka seurauksena lähtöainemolekyylit fotolysoituivat. Muodostunutta radikaalia tai virittynyttä välituotetta tutkittiin fotograafisesti siten, että ajallisesti eri viiveillä toisen välähdyspulssin avulla viritettiin em. radikaali tai välituote ja sen absorptiospektri valotettiin spekrograafin avulla valokuvauslevylle. Laitteistossa oli kaksi eri välähdyslamppua suorakulmassa toisiinsa nähden ja näistä toisena olevan välähdyslampun viivettä vaihdeltiin, jotta saatiin mitattua radikaalin absorptiospektrin intensiteetin aikariippuvuus. Tätä mittausmenetelmää kutsutaan pump-probe:ksi, jonka pump-osa vastaa välähdyspulssia ja prope-osa spektroskoopista pulssia.
  5. ↑ Molekyylisuihku-menetelmässä kaksi toisiinsa nähden suorakulmassa korkeassa paineessa olevaa kapeaa kaasuvirtausta ohjataan laajentumaan pienen reikäkartion läpi hyvin matalaan paineeseen, jossa nämä laajentuneet ja samalla jäähtyneet kaasumolekyylisuihkut törmäytetään toisiinsa. Törmäyskohtaa tutkitaan molekyylisuihkujen tasossa ympyrän kehällä olevalla liikutettavalla massaspektrometrin ilmaisimella, jolloin reaktiotuotteita voi mitata tason eri kulmissa. Menetelmällä voidaan mitata törmäysten vaikutuspinta-ala, lähtöainemolekyylien suuntautuneisuus reaktiossa, ja eri sisäenergisten tuotteiden nopeusjakauma ja sirontakulma.
  6. ↑ Molekyylisuihku-menetelmää on käytetty palamisen kemian ja ilmakehän kemian reaktiodynamiikan tutkimiseen.
  7. ↑ Molekyylisuihku-menetelmällä on aikaansaatu molekyylitörmäyksissä virittyneitä molekyylikomplekseja ja reaktiotuotteita, joita on tutkittu infrapuna-alueen emissiospektroskopialla hyvin matalissa lämpötiloissa. Menetelmällä voidaan mitata reaktiotuotteiden värähdystilojen suhteelista miehittymistä, josta voidaan arvioida reaktion siirtymätilan sijainti reaktion potentiaalienergiapinnalla.
  8. ↑ Liuosreaktiossa elektroninsiirtomekanismin teoreettisen tarkastelun lähtökohta on, että aluksi reaktiossa muodostuu törmäyskompleksi, jonka sisäenergia muuttuu liotinmolekyylien vaikutuksesta, ja elektroni voi siirtyä kahden eri molekyylin kvanttitilojen välillä vain jos ne ovat energialtaan yhtä suuria. Marcus johti teoreettisesti yhtälön, jonka avulla on laskettavissa elektronin siirtymiseen liittyvä energian muutos ja reaktion energiavallin suuruus. Tämä teoreettinen lähetysmistapa liittyy keskeisesti reaktionkinetiikassa kemiallisen reaktion mekanismiin ja kinetiikkaan (ks. RRKM-teoria).
  9. ↑ Maan ilmakehässä typen oksideista NO ja NO2 aiheuttavat otsonin pitoisuuden vähenemisestä noin 70 % katalyysireaktioissaan Maan ilmakehän alaosassa. Ilmakehässä pääasiallinen typpimonoksidin tuotto on maaperästä vapautuvan N2O:n ja singletti-happiatomin välinen reaktio. NO hapettuu nopeasti typpidioksidiksi.
  10. ↑ Maan troposfäärissä reagoimattomat CFC-yhdisteet voivat stratosfäärin kulkeutuessaan ja Auringon säteilyn toimesta fotolysoituessaan aiheuttaa merkittävää otsonin pitoisuuden vähenemisestä. Otsoni ja halogeeniatomin välinen katalyysireaktio tai jääkiteiden pinnalla tapahtuva heterogeeninen katalyysireaktio voi jo pienillä CFC-yhdistemäärillä muodostua merkittäväksi otsonikadon aiheuttajaksi.
  11. ↑ Femtokemiassa tutkitaan reaaliaikaisesti kemiallisen reaktion mekanismin toteutumista, kuten kemiallisen sidoksen katkeamista tai muodostumista, reaktiopolulla. Femtokemiallisella mittausmenetelmällä laserin välähdyspulssilla tuotetaan aluksi reaktiivinen välituote tai virittynyt molekyyli fotolysoimalla lähtöainetta. Muodostunut välituote on hyvin lyhytikäinen, joten sen dynamiikkaa havainnoidaan yhdellä tai kahdella spektroskooppisella laserpulssilla. Kemiallista sidosta voidaan havainnoida aikaerotteisesti muuttamalla välähdyspulssin ja spektroskooppisen pulssin välistä femtosekuntien pituista viivettä.
  12. ↑ Suurten molekyylien kuten proteiinit reaktiota tai molekyylirakenteen muutosta voidaan mallintaa laskennollisesti yksinkertaistamalla tietokoneella tehtävää laskentatapaa. Esimerkiksi proteiinin konformeerimuutoksessa tai proteiinin reaktiossa on tietokoneen laskenta-ajan lyhentämiseksi mielekästä laskea reaktion kannalta oleellinen osa molekyyliä tarkasti kvanttikemiallisesti ja loppuosa molekyylistä käyttäen suurpiirteistä molekyylidynamiikkaa.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Luettelo_reaktiokinetiikan_ja_-mallinnuksen_Nobelin_kemianpalkinnon_saaneista&oldid=22291606”