Энциклопедия Кругосвет
Энциклопедия Кругосвет
Универсальная научно-популярная энциклопедия

    ИСТОРИЯ и ОБЩЕСТВО

    • Экономика и Право
    • Психология и Педагогика
    • Социология
    • Философия
    • Религия
    • Народы и Языки
    • Государство и Политика
    • Военное дело
    • Археология
    • История
    • Лингвистика

    ПУТЕШЕСТВИЯ и ГЕОГРАФИЯ

    • География
    • Геология
    • Страны мира

    ИСКУССТВО и КУЛЬТУРА

    • Живопись и Графика
    • Скульптура
    • Архитектура
    • Декоративно-прикладное искусство
    • Дизайн и Фотография
    • Литература
    • Музыка
    • Театр и Кино
    • Эстрада и Цирк
    • Балет

    НАУКА и ТЕХНИКА

    • Авиация и Космонавтика
    • Астрономия
    • Биология
    • Военная техника
    • Математика
    • Технология и Промышленность
    • Транспорт и Связь
    • Физика
    • Химия
    • Энергетика и Строительство

    ЗДОРОВЬЕ и СПОРТ

    • Медицина
    • Спорт

    КРАМ, ДОНАЛЬД ДЖЕЙМС

    КРАМ, ДОНАЛЬД ДЖЕЙМС (Cram, Donald J.), (1919–2001), американский химик, лауреат Нобелевской премии по химии, 1987 (совместно с Ж.-м.Леном и Ч.Педерсоном).

    Также по теме:
    ХИМИЯ
    ХИМИЯ

    Родился 22 апреля 1919 в небольшом городке Честере штата Вермонт (США). Отец, шотландец по происхождению, сначала кавалерийский офицер, затем адвокат, а потом неудачливый фермер, и мать, по происхождению немка, переехали сюда со своими тремя детьми из Канады. Через два года семья перебралась в Браттлборо (Вермонт). Отец умер, когда Дональду было 4 года.

    Из-за нехватки средств с 14 лет зарабатывал деньги для оплаты квартиры, подрабатывая у соседей: сгребал листья, мотыжил кукурузу, выкапывал картошку, заготовлял сено и разносил газеты.

    Также по теме:
    ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ
    ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ

    В 16-летнем возрасте начал самостоятельную жизнь. Перебрался во Флориду, работал в магазине, торговал мороженым и полол газоны за стол и постель, продолжая учиться в школе, однако вернулся автостопом на север, в Массачусетс, где провел лето, крася дома и ремонтируя крыши. Последний класс школы окончил в Винвуде, небольшой частной школе на Лонг-Айленде в Нью-Йорке, чтобы оплатить обучение и питание, выполнял различные поручения. В то же время изучал химию и стереометрию и в результате добился четырехлетней стипендии Национального Роллинс-Колледжа, находящегося в курортном городе Винтер-Парке во Флориде.

    Преподаватель химии колледжа заявил Краму, что у него не хватит ума, чтобы стать ученым. Крам же напряженно занимался химией и философией. Параллельно подрабатывал, чтобы обеспечить себе сносное существование. В летние месяцы с 1938 по 1941 работал в Нью-Йорке в Национальной Бисквитной Компании, сначала коммивояжером, а затем занимался анализом сыров.

    В это время у него пробудился интерес к исследовательской деятельности в области химии. Этот интерес привел его в университет Небраски, где в 1942 он получил степень магистра. Во время Второй мировой войны работал в компании «Мерк», где занимался проблемами пенициллина. В 1945 был принят на работу в Гарвардский Университет, к профессору Л. Ф. Физеру. Диссертационную работу сделал за 18 месяцев.

    В Гарварде научный уровень для него воплощали известный специалист в области физической органической химии Пол Бартлетт и Р.Б.Вудворд (Нобелевский лауреат, 1965). Однако здесь он пробыл недолго. В 1947 начал работать в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, где и оставался до конца жизни.

    В 1960-х американец Чарлз Педерсен синтезировал соединение, названное краун-эфиром (crown – по-английски корона) за особенность его структуры – пустое внутри и подвижное кольцо из углеродных атомов, связанное через мостики кислородными атомами. Варьируя размер цикла, он установил, что краун-эфиры способны избирательно связывать некоторые катионы, помещая их в центр своей «короны».

    Его открытие было расширено французом Жан-Мари Леном и Крамом. Результатом параллельных усилий трех исследователей был синтез молекул, которые способны избирательно реагировать с другими молекулами, подобно тому, как ферменты связываются с другими природными молекулами.

    Крам распространил синтез с двухмерных органических соединений, каковыми являются краун-эфиры, на трехмерные производные, создав ряд различающихся по размерам молекул, которые способны избирательно взаимодействовать с другими веществами из-за дополнительности их трехмерных структур. Его работа стала значительным шагом вперед на пути к созданию в лаборатории веществ, имитирующих действие ферментов и других природных молекул, чье специфическое поведение определяется их характерным строением.

    Краун-эфиры рассматривались сначала как модели систем, способных к избирательному связыванию. Оказалось, что они могут служить и моделями биологических транспортных систем. Далее, выяснилась роль таких соединений при моделировании ферментов. Краун-эфиры оказались первыми синтетическими аналогами природных веществ, осуществляющих перенос ионов щелочных металлов через клеточную мембрану. Эти переносчики, называемые ионофорами, действуют по тому же принципу, что и краун-эфиры, хотя и имеют более сложную структуру. Природные переносчики катионов относятся к так называемым переключаемым ионофорам. Пройдя внутрь клетки, они под влиянием определенных воздействий выбрасывают катион и быстро возвращаются за следующим. Скорость таких челночных операций может достигать нескольких тысяч в секунду, причем нередко они происходят против градиента концентрации.

    Крауны, как вещества, селективно связывающие те или иные ионы, перспективны для медицины, как средства для лечения металлодефицитных и металлоизбыточных состояний.

    Эта область исследований быстро расширялась, развившись в то, что Лен в последствии назвал термином «супрамолекулярная химия». Супрамолекулярная химия изучает аспекты взаимодействий молекулы «гостя» с молекулой «хозяина». Лен определил ее как химию межмолекулярных связей, изучающую ассоциацию двух и более химических частиц, а также структуру подобных ассоциаций. Она лежит за пределами классической химии, исследующей структуру, свойства и превращения отдельных молекул. Если последняя имеет дело, главным образом, с реакциями, в которых происходят разрыв и образование валентных связей, то объектом изучения супрамолекулярной химии служат почти исключительно невалентные взаимодействия: водородная связь, электростатические взаимодействия, гидрофобные силы, структуры «без связи». Как известно, энергия невалентных взаимодействий на 1–2 порядка ниже энергии валентных связей, однако, если их много, они приводят к образованию прочных и вместе с тем гибко изменяющих свою структуру ассоциатов. Именно сочетание прочности и способности к быстрым и обратимым изменениям – характерное свойство всех биологических молекулярных структур: нуклеиновых кислот, белков, ферментов, переносчиков частиц.

    За короткий срок супрамолекулярная химия развилась в обширную область знаний, включающую несколько направлений. Важнейшим направлением исследований последнего десятилетия стал синтез соединений, способных образовывать комплексы типа «гость-хозяин» с органическими молекулами. Это нужно для разделения и очистки органических веществ, их активации, для создания лекарственных препаратов нового поколения и решения множества других научных и прикладных задач.

    В 1987 Крам был удостоен Нобелевской премии (вместе с Ж.-М.Леном и Ч.Педерсеном) «за разработку и применение молекул со структурно специфическими взаимодействиями с высокой селективностью».

    Крам обучил органической химии около 12 000 студентов и написал 3 учебника: Органическая химия (вместе с Дж.Хэммондом (G.S.Hammond), опубликована на 12 языках), Элементы органической химии [с Д.Ричардсом (D.Richards) и Дж.Хэммондом (G.S.Hammond), издана на 3 языках] и Сущность органической химии (с Дж.Крам, J.Cram), а также монографию Основы химии карбанионов.

    Его увлечения – серфинг, катание на лыжах, теннис, игра на гитаре и народные песни.

    Умер от рака 17 июня 2001.

    Работы: Органическая химия / Пер. с англ. акад. А.Н.Несмеянова. М., 1964 (с Дж.С.Хэммондом); Получение молекулярных комплексов типа «гость-хозяин»: Нобелевские лекции (Химия за рубежом) / [Пер. с англ.]. М., 1989.

    Кирилл Зеленин

    Также по теме:
    ХимияИстория
    
    Литература:

    Зеленин К.Н., Ноздрачев А.Д., Поляков Е.Л. Нобелевские премии по химии за 100 лет. СПб, «Гуманистика», 2003

    Проверь себя!
    Ответь на вопросы викторины «Эпоха Возрождения»
    Кто автор росписи алтарной стены Сикстинской капеллы в Ватикане?
    Пройти тест
    Разделы энциклопедии
    -A +A
    Проверь свои знания!
    Ответь на вопросы викторины

    Спорт

    Пройти тест

    Африка

    Пройти тест
    Деятели 20 века

    Деятели 20 века

    Пройти тест

    Эпоха Возрождения

    Пройти тест
    Ещё тесты
    • Тесты
    • Правила
    • Авторы
    • О проекте
    • Контакты
    © 1997-2025 Универсальная научно-популярная энциклопедия Кругосвет