Herbert C.Brown

Herbert Charles Brown (22 de mayo de 1912 - 19 de diciembre de 2004) fue un químico estadounidense y ganador del Premio Nobel de Química en 1979 por su trabajo con organoboranos.

Vida y carrera

Brown nació como Herbert Brovarnik en Londres, de inmigrantes judíos ucranianos de Zhitomir, Pearl (née Gorinstein) y Charles Brovarnik, gerente de una ferretería y carpintero. Su familia se mudó a Chicago en junio de 1914, cuando él tenía dos años. Brown asistió al Crane Junior College de Chicago, donde conoció a Sarah Baylen, con quien más tarde se casaría. La universidad estaba bajo amenaza de cerrar y Brown y Baylen se transfirieron a Wright Junior College. En 1935 dejó el Wright Junior College y ese otoño ingresó en la Universidad de Chicago, completó dos años de estudios en tres trimestres y obtuvo una licenciatura. en 1936. Ese mismo año se naturalizó como ciudadano estadounidense. El 6 de febrero de 1937, Brown se casó con Baylen, la persona a la que atribuye haberle interesado por los hidruros de boro, tema relacionado con el trabajo por el que, junto a Georg Wittig, ganó el premio Nobel de Química en 1979. Dos años después Al comenzar sus estudios de posgrado, obtuvo un doctorado. en 1938, también de la Universidad de Chicago.

Incapaz de encontrar un puesto en la industria, decidió aceptar un puesto postdoctoral. Este se convirtió en el comienzo de su carrera académica. Se convirtió en instructor en la Universidad de Chicago en 1939 y ocupó el puesto durante cuatro años antes de trasladarse a la Universidad Wayne en Detroit como profesor asistente. En 1946 fue ascendido a profesor asociado. Se convirtió en profesor de química inorgánica en la Universidad Purdue en 1947 y se unió al capítulo Beta Nu de Alpha Chi Sigma allí en 1960. Ocupó el cargo de Profesor Emérito desde 1978 hasta su muerte en 2004. El Laboratorio Herbert C. Brown of Chemistry lleva su nombre en el campus de la Universidad Purdue. Fue miembro honorario de la Academia Internacional de Ciencias de Munich.

Durante la Segunda Guerra Mundial, mientras trabajaba con Hermann Irving Schlesinger, Brown descubrió un método para producir borohidruro de sodio (NaBH₄), que puede usarse para producir boranos, compuestos de boro e hidrógeno. Su trabajo condujo al descubrimiento del primer método general para producir enantiómeros puros asimétricos. Los elementos encontrados como iniciales de su nombre H, C y B eran su campo de trabajo.

En 1969, recibió la Medalla Nacional de Ciencias.

Brown se apresuró a darle crédito a su esposa Sarah por apoyarlo y permitirle concentrarse en esfuerzos creativos manejando las finanzas, manteniendo la casa y el jardín, etc. Según Brown, después de recibir el premio Nobel en Estocolmo, llevó la medalla. y se llevó el premio de 100.000 dólares.

En 1971, recibió el premio Golden Plate de la American Academy of Achievement.

Fue incluido en el Salón de la Fama de Alpha Chi Sigma en 2000.

Murió el 19 de diciembre de 2004 en un hospital de Lafayette, Indiana, después de un ataque cardíaco. Su esposa murió el 29 de mayo de 2005, a los 89 años.

Investigación

Como estudiante de doctorado en la Universidad de Chicago, Herbert Brown estudió las reacciones del diborano, B₂H₆. El laboratorio de Hermann Irving Schlesinger en la Universidad de Chicago fue uno de los dos laboratorios que prepararon diborano. Era un compuesto raro que sólo se preparaba en pequeñas cantidades. Schlesinger estaba investigando las reacciones del diborano para comprender por qué el compuesto de hidrógeno y boro más simple es B₂H₆ en lugar de BH₃.

Cuando Brown comenzó su propia investigación, observó las reacciones del diborano con aldehídos, cetonas, ésteres y cloruros ácidos. Descubrió que el diborano reacciona con aldehídos y cetonas para producir dialcoxiboranos, que se hidrolizan con agua para producir alcoholes. Hasta ese momento, los químicos orgánicos no tenían un método aceptable para reducir carbonilos en condiciones suaves. Sin embargo, el Ph.D. de Brown. La tesis publicada en 1939 recibió poco interés. El diborano era demasiado raro para ser útil como reactivo sintético.

En 1939, Brown se convirtió en asistente de investigación en el laboratorio de Schlesinger. En 1940, comenzaron a investigar compuestos de uranio volátiles de bajo peso molecular para el Comité de Investigación de la Defensa Nacional. Brown y Schlesinger sintetizaron con éxito borohidruro de uranio (IV) volátil, que tenía un peso molecular de 298. Se pidió al laboratorio que proporcionara una gran cantidad del producto para realizar pruebas, pero el diborano escaseaba. Descubrieron que podría formarse haciendo reaccionar hidruro de litio con trifluoruro de boro en éter etílico, lo que les permitiría producir la sustancia química en mayores cantidades. Este éxito se encontró con varios problemas nuevos. El hidruro de litio también escaseaba, por lo que Brown y Schlesinger necesitaban encontrar un procedimiento que les permitiera utilizar hidruro de sodio en su lugar. Descubrieron que el hidruro de sodio y el borato de metilo reaccionaban para producir trimetoxiborohidruro de sodio, que era viable como sustituto del hidruro de litio.

Pronto se les informó que ya no era necesario el borohidruro de uranio, pero parecía que el borohidruro de sodio podría ser útil para generar hidrógeno. Comenzaron a buscar una síntesis más barata y descubrieron que añadiendo borato de metilo a hidruro de sodio a 250° se producía borohidruro de sodio y metóxido de sodio. Cuando se utilizó acetona en un intento de separar los dos productos, se descubrió que el borohidruro de sodio reducía la acetona.

El borohidruro de sodio es un agente reductor suave que funciona bien para reducir aldehídos, cetonas y cloruros ácidos. El hidruro de litio y aluminio es un agente reductor mucho más potente que puede reducir casi cualquier grupo funcional. Cuando Brown se mudó a la Universidad Purdue en 1947, trabajó para encontrar borohidruros más fuertes e hidruros de aluminio más suaves que proporcionaran un espectro de agentes reductores. El equipo de investigadores de Purdue descubrió que cambiar el ion metálico del borohidruro a litio, magnesio o aluminio aumenta la capacidad reductora. También encontraron que la introducción de sustituyentes alcoxi al hidruro de aluminio disminuye la capacidad reductora. Desarrollaron con éxito un espectro completo de agentes reductores.

Mientras investigaba estos agentes reductores, el compañero de trabajo de Brown, el Dr. B. C. Subba Rao, descubrió una reacción inusual entre el borohidruro de sodio y el oleato de etilo. El borohidruro añadió hidrógeno y boro al doble enlace carbono-carbono del oleato de etilo. Luego, el producto organoborano podría oxidarse para formar un alcohol. Esta reacción de dos pasos ahora se llama hidroboración-oxidación y es una reacción que convierte los alquenos en alcoholes anti-Markovnikov. La regla de Markovnikov establece que, al agregar hidrógeno y un grupo haluro o hidroxilo a un doble enlace carbono-carbono, el hidrógeno se agrega al carbono menos sustituido del enlace y el grupo hidroxilo o haluro se agrega al carbono más sustituido. -carbono sustituido del enlace. En la hidroboración-oxidación ocurre la adición opuesta.