Эрих Арманд Артур Йозеф Хюккель ForMemRS [1] (9 августа 1896 г., Берлин - 16 февраля 1980 г., Марбург ) был немецким физиком и физическим химиком . [2] Он известен двумя основными вкладами:
- Теория Дебая-Хюккеля из электролитических растворов
- Метод Хюккеля приближенных расчетов молекулярных орбиталей (МО) на π-электронных системах.
Эрих Хюкель | |
---|---|
Родившийся | |
Умер | 16 февраля 1980 г. | (83 года)
Хюкель родился в пригороде Берлина Шарлоттенбург . Он изучал физику и математику с 1914 по 1921 год в Геттингенском университете .
Получив докторскую степень , он стал ассистентом в Геттингене, но вскоре стал ассистентом Петера Дебая в Цюрихе . Именно там он и Дебай разработали свою теорию (теория Дебая-Хюккеля , в 1923 году) электролитических растворов, объясняя поведение сильных электролитов с учетом межионных сил, чтобы учесть их электропроводность и их коэффициенты термодинамической активности . [3]
Проведя 1928 и 1929 годы в Англии и Дании, недолго поработав с Нильсом Бором , Хюкель поступил на факультет Высшей технической школы в Штутгарте . В 1935 году он перешел в университет Филлипса в Марбурге , где, наконец, был назначен профессором за год до выхода на пенсию в 1961 году. Он был членом Международной академии квантовых молекулярных наук .
Теории ненасыщенных органических молекул
Хюккель наиболее известен разработкой метода приближенных расчетов молекулярных орбиталей (МО) для π-электронных систем, упрощенного квантово-механического метода для работы с плоскими ненасыщенными органическими молекулами . В 1930 году он предложил теорию разделения σ / π для объяснения ограниченного вращения алкенов (соединений, содержащих двойную связь C = C ). Эта модель расширила интерпретацию связи в триплетном кислороде, предложенную Леннард-Джонсом в 1929 году . [4] Согласно Хюккелю, только σ-связь этена аксиально-симметрична относительно CC-оси, а π-связь - нет; это ограничивает вращение. В 1931 году он обобщил свой анализ, сформулировав описания как валентных связей (VB), так и молекулярных орбиталей (MO) бензола и других циклоконъюгированных углеводородов. Хотя концепции Хюккеля, несомненно, являются краеугольным камнем органической химии, в течение двух десятилетий их незаслуженно не признавали. Ему способствовало его отсутствие коммуникативных навыков. Знаменитое правило Хюккеля 4n + 2 для определения того, будут ли кольцевые молекулы, состоящие из связей C = C, проявлять ароматические свойства, было впервые четко сформулировано Дерингом в статье 1951 года о трополоне . [5] Трополон был признан Дьюаром в 1945 году как ароматическая молекула .
В 1936 году Хюккель разработал теорию π-сопряженных бирадикалов (молекул, не относящихся к Кекуле). Первый образец, известный как углеводород Шленка-Браунса , был обнаружен в том же году. Заслуги в объяснении таких бирадикалов обычно приписываются Кристоферу Лонге-Хиггинсу в 1950 году [6].
В 1937 году Хюккель усовершенствовал свою МО-теорию пи-электронов в ненасыщенных органических молекулах. Это до сих пор иногда используется в качестве приближения, хотя более точный метод ППС Паризера – Парра – Попла пришел на смену ему в 1953 году. «Расширенная теория МО Хюккеля» ( EHT ) применима как к сигма-, так и к пи-электронам, и берет свое начало в работе Уильяма. Липскомб и Роальд Хоффманн для неплоских молекул в 1962 г.
Поэма о Шредингере
По словам Феликса Блоха , Эрих Хюккель «вдохновил и помог» студентам Цюрихского университета писать стихи о своих великих профессорах. [7] Стихотворение об Эрвине Шредингере звучало так:
Гар Манчес речитает Эрвина
Шона Мит сейнер Wellenfunktion.
Nur wissen möcht 'man gerne wohl
Was man sich dabei vorstell'n soll.
Его свободно перевел Феликс Блох
:
Эрвин со своим пси может делать
довольно много вычислений.
Но одного не было замечено:
что на самом деле означает пси?
Награды
- 1965 Премия Отто Хана по химии и физике
Рекомендации
- ^ Hartmann, H .; Лонге-Хиггинс, ХК (1982). «Эрих Хюккель. 9 августа 1896–16 февраля 1980» . Биографические воспоминания членов Королевского общества . 28 : 153–162. DOI : 10.1098 / RSBM.1982.0008 . JSTOR 769897 .
- ^ Сухи, К. (май 1980 г.). «Некролог: Эрих Хюккель» . Физика сегодня . 33 (5): 72–75. Bibcode : 1980PhT .... 33e..72S . DOI : 10.1063 / 1.2914092 . Архивировано из оригинала на 2013-09-28.
- ^ KJ Laidler и JH Meiser, "Physical Chemistry" (Benjamin / Cummings 1982), стр. 261–270 (проводимость) и стр. 292–294 (коэффициенты активности)
- ^ Леннард-Джонс, Дж. Э. (1929). «Электронное строение некоторых двухатомных молекул». Труды общества Фарадея . 25 : 668–685. Bibcode : 1929FaTr ... 25..668L . DOI : 10.1039 / TF9292500668 .
- ^ Деринг, WVNE; Детерт, Флорида (1951). «Оксид циклогептатриенилия». Журнал Американского химического общества . 73 (2): 876. DOI : 10.1021 / ja01146a537 .
- ^ Лонге-Хиггинс, ХК (1950). «Некоторые исследования по теории молекулярных орбиталей I. Резонансные структуры и молекулярные орбитали в ненасыщенных углеводородах». Журнал химической физики . 18 (3): 265–274. Bibcode : 1950JChPh..18..265L . DOI : 10.1063 / 1.1747618 .
- ^ Блох, Феликс (1976). «Гейзенберг и первые дни квантовой механики». Физика сегодня . 29 (декабрь): 23–27. Bibcode : 1976PhT .... 29l..23B . DOI : 10.1063 / 1.3024633 .
дальнейшее чтение
- Хюккель, Э. (1930). "Zur Quantentheorie der Doppelbindung" [Квантовая теория двойных зацеплений]. Zeitschrift für Physik . 60 (7–8): 423–456. Bibcode : 1930ZPhy ... 60..423H . DOI : 10.1007 / BF01341254 . S2CID 120342054 .
- Хюккель, Э. (1931). "Quantentheoretische Beiträge zum Benzolproblem". Zeitschrift für Physik . 70 (3–4): 204–286. Bibcode : 1931ZPhy ... 70..204H . DOI : 10.1007 / BF01339530 . S2CID 186218131 .
- Хюккель, Э. (1931). «Квантово-теоретический вклад в проблему бензола. I. Электронная конфигурация бензола и родственных ему соединений». Z. Phys . 70 (3–4): 204–86. Bibcode : 1931ZPhy ... 70..204H . DOI : 10.1007 / BF01339530 . S2CID 186218131 .
- Хюккель, Э. (1932). «Квантово-теоретический вклад в проблему ароматических и ненасыщенных соединений». Z. Phys . 76 (9–10): 628. Bibcode : 1932ZPhy ... 76..628H . DOI : 10.1007 / BF01341936 . S2CID 121787219 .
- Хюккель, Э. (1937). «Теория непредельных и ароматических соединений». Z. Elektrochem. Энгью. Phys. Chem . 42 : 752 и 827.
- Хюккель, Э. (1936). «Теория магнетизма так называемых бирадикалов». Z. Phys. Chem . B34 : 339.
- Pariser, R .; Парр, Р.Г. (1953). «Полуэмпирическая теория электронных спектров и электронного строения сложных ненасыщенных молекул». J. Chem. Phys . 21 (3): 466–71. Bibcode : 1953JChPh..21..466P . DOI : 10.1063 / 1.1698929 .
- Попл, Дж. А. (1953). «Электронное взаимодействие в непредельных углеводородах». Пер. Faraday Soc . 49 : 1375–85. DOI : 10.1039 / tf9534901375 .
- Hoffmann, R .; Липскомб, WN (1962). «Теория полиэдрических молекул. I. Физические факторизации секулярного уравнения». J. Chem. Phys . 36 (8): 2179–89. Bibcode : 1962JChPh..36.2179H . DOI : 10.1063 / 1.1732849 .
- Э. Хюкель, Ein Gelehrtenleben: Ernst u. Сатира (1975) ISBN 3-527-25636-9 ).
- А. Карачалиос, Эрих Хюкель (1896–1980): от физики к квантовой химии (Springer, 2010). ISBN 978-90-481-3559-2 ).