ФУКУИ, КЭНИШИ

ФУКУИ, КЭНИШИ (Fukui, Kenichi) (1918–1998) (Япония). Нобелевская премия по химии, 1981 (совместно с Р.Хофманом).

Родился в г. Нара на острове Хонсю старшим из трех сыновей Чие, коммерсанта и менеджера, и Рёкихи Фукуи. В школе он не интересовался химией, но под влиянием отца поступил на факультет химической технологии Киотского университета. «Это был решающий момент при выборе профессии», – вспоминал впоследствии Фукуи.

Окончил университет в 1941 и в течение следующих трех лет работал в области химии синтетического топлива в военной лаборатории. В 1948 получил докторскую степень в Киотском университете, находясь уже в течение трех лет в должности ассистент-профессора. Здесь он и работал постоянно. В 1951 стал профессором физической химии.

Начинал Фукуи широко: моделирование реакций, органический синтез в присутствии неорганических солей, а также кинетика и катализ полимеризации, при этом он проявлял интерес к молекулярным явлениям в промышленных химических процессах и к их математическому описанию.

Это и вызвало в 1950-х его обращение к исследованию механизма некоторых реакций, приведшее к разработке концепции граничных орбиталей.

Под влиянием теории донорно-акцепторных комплексов Нобелевского лауреата (химия, 1962) Роберта С.Малликена Фукуи обнаружил, что только малое число молекулярных орбиталей, которые он назвал граничными, значимы для протекания реакции. Под химической реакцией он понимал взаимодействие между занятой молекулярной орбиталью с наибольшей энергией одного соединения и свободной молекулярной орбиталью с наименьшей энергией другого соединения. Одна молекула предоставляет наиболее слабо связанные электроны другой молекуле, которая принимает их на то место, где они прочно связываются, создавая новую орбиталь с промежуточным энергетическим уровнем.

В результате десятилетних усилий Фукуи определил, что геометрическое расположение (или симметрия) граничных орбиталей играет важную роль в химических реакциях.

Так как свои теории Фукуи описал с применением сложных математических терминов в японских журналах, на них не обратили особого внимания.

Публикация Нобелевского лауреата (химия, 1965) Р.Вудворда и Р.Хофмана (1965), излагающая описание закономерностей, основанных на концепции орбитальной симметрии, выявила значимость идей Фукуи.

Фукуи и Р.Хофман получили в 1981 Нобелевскую премию «за разработку теории протекания химических реакций, созданной ими независимо друг от друга». «Используя свою теорию, Фукуи открыл закономерности для многих групп химических реакций органических соединений», – сказала И.Фишер-Хьялмарс, член Шведской королевской академии наук. Она отметила, что вклад двух лауреатов в стереохимию привел «к радикальным переменам в области планирования химических экспериментов».

Представляя Фукуи и Хофмана на церемонии вручения Нобелевской премии, профессор Фишер – Хьялмарс проиллюстрировала значение их открытий следующим примером: «Нафталин является важным исходным соединением в производстве красителей. В течение долгого времени был известен вызывающий недоумение факт, что атомы водорода в различных положениях в молекуле нафталина имеют различную способность к реакции. Объяснение этому впервые было найдено с помощью теории Фукуи».

Положения Фукуи и правила Вудворда – Хофмана рассматриваются как наиболее выдающиеся теоретические достижения в области химии после Второй мировой войны. Из-за простоты их формулировок и отсутствия требований применения сложной компьютерной обработки они широко используются в химических исследованиях, в практической медицине и промышленности.

В дальнейшем Фукуи развил концепцию граничных орбиталей с применением ее к трем или более реагирующим молекулам.

В 1970 Фукуи был избран старшим иностранным ученым-специалистом Американского национального научного фонда, с 1980 он – президент филиала Института прикладного искусства и текстильных волокон при Киотском университете. В 1973 участвовал в выполнении американо-японской научно-исследовательской обменной программы.

Фукуи любил прогулки по пригородам Киото, рыбалку и игру в гольф.

Умер 9 января 1998 в Киото.

Работы: Further studies on the frontier electrons // J. Jap. Chem. 1954. V. 8; Theory of Orientation and Stereoselection (Reactivity and Structure Concepts in Organic Chemistry V. 2). Springer Verlag, 1975.

Кирилл Зеленин