डेरेक बार्टन: आणविक आकार के वास्तुकार

1950 में, एक युवा ब्रिटिश रसायनज्ञ ने स्टेरॉयड अणुओं के उन सपाट, पाठ्यपुस्तक चित्रों को देखा, जिनका उपयोग कार्बनिक रसायनज्ञ दशकों से कर रहे थे, और उन्हें अनिवार्य रूप से गलत घोषित कर दिया। उन्होंने तर्क दिया कि अणु आरेख नहीं, बल्कि त्रि-आयामी वस्तुएं हैं जिनका अंतरिक्ष में आकार यह निर्धारित करता है कि वे कैसे प्रतिक्रिया करते हैं - और उस अंतर्दृष्टि पर आधारित नौ पृष्ठों का एक शोध पत्र अंततः उन्हें नोबेल पुरस्कार दिलाएगा और रसायन विज्ञान को पढ़ाने के तरीके को ही पुनर्गठित करेगा।

केंट का एक स्कूली छात्र जो रसायनज्ञ बना

डेरेक हेरोल्ड रिचर्ड बार्टन का जन्म 8 सितंबर 1918 को ग्रेव्सेंड, केंट में विलियम थॉमस और मौड हेनरीएटा बार्टन के घर हुआ था। 1938 में इंपीरियल कॉलेज लंदन में प्रवेश करने से पहले उन्होंने ग्रेव्सेंड ग्रामर स्कूल, द किंग्स स्कूल रोचेस्टर और टोनब्रिज स्कूल में पढ़ाई की। उन्होंने 1940 में वहां अपनी डिग्री ली और 1942 में कार्बनिक रसायन विज्ञान में पीएचडी पूरी की, जिसके बाद 1949 में डीएससी (DSc) किया - यह प्रशिक्षण उन्हें अपने शेष कामकाजी जीवन के दौरान रुक-रुक कर इंपीरियल कॉलेज से जोड़े रखेगा।

सरकारी रसायन विज्ञान और एक बेचैन शुरुआती करियर

बार्टन के शुरुआती पेशेवर वर्ष एक ऐसे वैज्ञानिक के लिए असामान्य रूप से भ्रमणशील थे जो अपनी पीढ़ी के सबसे सम्मानित रसायनज्ञों में से एक बनने वाला था। उन्होंने 1942 से 1944 तक सरकारी अनुसंधान रसायनज्ञ के रूप में काम किया, फिर बर्मिंघम में अलब्राइट एंड विल्सन में उद्योग में चले गए। वह सहायक व्याख्याता के रूप में इंपीरियल कॉलेज लौट आए, 1946 से 1949 तक आईसीआई (ICI) अनुसंधान फैलोशिप प्राप्त की, और फिर 1949-50 में हार्वर्ड विश्वविद्यालय में अतिथि व्याख्याता के रूप में अटलांटिक पार किया - वह अवधि जिसके दौरान उन्होंने वह शोध पत्र लिखा जिसने उनके क्षेत्र को बदल दिया। वह एक रीडरशिप और फिर बर्कबेक कॉलेज में प्रोफेसरशिप के लिए ब्रिटेन वापस आए, 1955 में ग्लासगो विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान के रेजिअस प्रोफेसर नामित किए गए, और 1957 में इंपीरियल कॉलेज में कार्बनिक रसायन विज्ञान की कुर्सी संभाली, वही संस्थान जहां उन्होंने दो दशक पहले एक स्नातक के रूप में शुरुआत की थी।

वह शोध पत्र जिसने स्टीरियोकेमिस्ट्री को फिर से लिखा

मोड़ 1950 में "द कन्फर्मेशन ऑफ द स्टेरॉयड न्यूक्लियस" शीर्षक वाले एक शोध पत्र के साथ आया। साइक्लोहेक्सेन रिंगों के आकार पर नॉर्वेजियन रसायनज्ञ ओड हैसल के शुरुआती काम पर निर्माण करते हुए, बार्टन ने दिखाया कि एक अणु द्वारा अपनाया गया त्रि-आयामी, "कन्फर्मेशनल" आकार - न केवल यह कि कौन से परमाणु किससे बंधे थे - उसके रासायनिक व्यवहार, उसकी प्रतिक्रियाशीलता, और उसकी प्रतिक्रियाओं की दर और दिशा को निर्धारित करता है। सबसे पहले स्टेरॉयड पर लागू, जो हार्मोन और फार्मास्यूटिकल्स के लिए केंद्रीय अणुओं का एक वर्ग है, इस विचार ने रसायनज्ञों को एक कार्यशील, भविष्य कहनेवाला ज्यामिति दी: एक अणु के परमाणुओं को कुर्सी-जैसे या नाव-जैसे व्यवस्थाओं में मुड़ते हुए चित्रित किया जा सकता था, और वह मुड़ना बताता था कि एक प्रतिक्रिया आसानी से क्यों आगे बढ़ती है जबकि रासायनिक रूप से समान प्रतिक्रिया रुक जाती है। कन्फर्मेशनल विश्लेषण, जैसा कि क्षेत्र जाना जाने लगा, ने सिंथेटिक रसायनज्ञों को एक नक्शा दिया जिसकी उन्हें पहले कमी थी, और यह जटिल प्राकृतिक उत्पादों के संश्लेषण की योजना बनाने के लिए एक मानक उपकरण बन गया।

नोबेल पुरस्कार और एक रसायनज्ञ का सम्मान

1969 में, बार्टन ने "कन्फर्मेशन की अवधारणा के विकास और रसायन विज्ञान में इसके अनुप्रयोग में उनके योगदान के लिए" हैसल के साथ रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार साझा किया - एक मान्यता कि 1950 की ज्यामितीय अंतर्दृष्टि, दो दशकों के भीतर, केवल चतुर होने के बजाय मौलिक हो गई थी। यह कई सम्मानों में से एक था। उन्हें 1954 में रॉयल सोसाइटी का फेलो चुना गया, 1949 में इसके पहले प्राप्तकर्ता के रूप में कॉर्डे-मॉर्गन पुरस्कार और 1952 में टिल्डेन पुरस्कार जीता, 1961 में डेवी मेडल और 1972 में रॉयल मेडल लिया, जिस वर्ष उन्हें नाइट की उपाधि भी दी गई। रॉयल सोसाइटी ने बाद में 1980 में उन्हें अपना कोपली मेडल प्रदान किया, और अमेरिकन केमिकल सोसाइटी ने 1995 में उन्हें प्रीस्टली मेडल दिया। वह जर्मन एकेडमी ऑफ साइंसेज लियोपोल्डिना, यू.एस. नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज और अमेरिकन फिलॉसॉफिकल सोसाइटी के सदस्य थे - एक ऐसे रसायनज्ञ के लिए मान्यता का एक असामान्य रूप से अंतरराष्ट्रीय प्रसार, जिसकी परिभाषित अंतर्दृष्टि अणु के एक ही वर्ग को कड़ी मेहनत से देखने से आई थी।

जीवन के अंत में दूसरा और तीसरा करियर

कई नोबेल पुरस्कार विजेताओं के विपरीत जो पुरस्कार मिलने के बाद एक ही संस्थागत कुर्सी पर बस जाते हैं, बार्टन चलते रहे। 1978 में उन्होंने पेरिस के बाहर इंस्टीट्यूट डी चिमी डेस सब्सटेंस नेचरलेस का निर्देशन करने के लिए इंपीरियल कॉलेज छोड़ दिया, और लगभग एक दशक तक फ्रांसीसी वैज्ञानिक जीवन में खुद को डुबो दिया। 1986 में, उस उम्र में जब अधिकांश वैज्ञानिक धीमे हो रहे होते हैं, उन्होंने टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय में एक प्रतिष्ठित प्रोफेसरशिप संभाली, जहां उन्होंने 1998 में अपनी मृत्यु तक काम किया - प्रभावी रूप से एक चौथा देश, एक ऐसे करियर में जिसने पहले ही इंग्लैंड, संयुक्त राज्य अमेरिका और फ्रांस को कवर किया था। इस बाद की, विपुल अवधि से कई प्रतिक्रियाएं उनका नाम लेती हैं: बार्टन प्रतिक्रिया, बार्टन डीकार्बोक्सिलेशन, और बार्टन-मैकोम्बी डीऑक्सीजनेशन, ऐसी विधियां जिन्होंने कामकाजी रसायनज्ञों को अणु की बाकी संरचना को परेशान किए बिना अणु में विशिष्ट परमाणुओं को हटाने या पुनर्व्यवस्थित करने के नए, विश्वसनीय तरीके दिए।

डेरेक को जीनियस क्यों कहा जाता है

बार्टन का जीनियस होने का दावा धारणा के एक विशिष्ट और कम ग्लैमरस लगने वाले कार्य पर टिका है: उन्होंने सपाट, द्वि-आयामी संरचनात्मक सूत्रों को देखा जिनका उपयोग उनके युग का हर कार्बनिक रसायनज्ञ बिना किसी शिकायत के करता था, और देखा कि वे उस एकमात्र चर - त्रि-आयामी आकार - को छिपा रहे थे जो वास्तव में प्रतिक्रियाशीलता को नियंत्रित करता था। यह एक वैचारिक छलांग है, तकनीकी नहीं; इसके लिए किसी नए उपकरण की आवश्यकता नहीं थी, केवल उस परंपरा पर अविश्वास करने की इच्छा थी जिसे पूरे क्षेत्र ने पाठ्यपुस्तकों से विरासत में लिया था। नोबेल समिति की भाषा - उन्हें एक अवधारणा को "विकसित" करने का श्रेय देना, न कि केवल लागू करने का - यह दर्शाती है कि उनका योगदान एक सैद्धांतिक मचान था जिस पर बाद की पीढ़ियों ने निर्माण किया, इस तथ्य से प्रमाणित है कि उनका नाम अभी भी उनके करियर के विभिन्न दशकों में खोजी गई तीन अलग-अलग रासायनिक प्रतिक्रियाओं को लेबल करता है, जो एक एकल भाग्यशाली अंतर्दृष्टि के बजाय सोचने के एक स्थायी, उत्पादक तरीके का सुझाव देता है। ईमानदार प्रतिवाद यह है कि बार्टन ने कन्फर्मेशनल विश्लेषण का आविष्कार शून्य से नहीं किया: उन्होंने साइक्लोहेक्सेन पर ओड हैसल के पिछले संरचनात्मक काम पर सीधे और स्पष्ट रूप से निर्माण किया, और नोबेल समिति ने ठीक इसी कारण से दोनों पुरुषों को संयुक्त रूप से मान्यता दी। उनकी प्रतिभा, जैसी भी थी, संश्लेषण और विस्तार में निहित थी - यह देखना कि रिंग आकृतियों के बारे में एक आला संरचनात्मक खोज को कार्बनिक प्रतिक्रियाशीलता के एक शासी सिद्धांत में सामान्यीकृत किया जा सकता है - न कि अकेले खोज में।

विरासत

टेक्सास ए एंड एम में बारह वर्षों के बाद 16 मार्च 1998 को बार्टन की मृत्यु हो गई। टोनब्रिज स्कूल, जहां उन्हें एक लड़के के रूप में शिक्षित किया गया था, ने 2019 में उनकी याद में बार्टन साइंस सेंटर खोला, और 1977 में ब्रिटिश पोस्ट ऑफिस ने पहले ही उनकी छवि को छह नोबेल विजेता ब्रिटिश रसायनज्ञों के बीच स्मारक टिकटों के एक सेट पर रखा था। उनका 1996 का संस्मरण, रीजन एंड इमेजिनेशन: रिफ्लेक्शंस ऑन रिसर्च इन ऑर्गेनिक केमिस्ट्री, एक कामकाजी पद्धति का सबसे पूर्ण विवरण बना हुआ है जिसने एक सपाट ड्राइंग को त्रि-आयामी विज्ञान में बदल दिया।