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 .
Brown nació como Herbert Brovarnik en Londres , hijo de inmigrantes judíos ucranianos de Zhitomir , Pearl ( née Gorinstein) y Charles Brovarnik, gerente de una ferretería y carpintero. [2] Su familia se mudó a Chicago en junio de 1914, cuando tenía dos años. [3] [4] Brown asistió al Crane Junior College en Chicago, donde conoció a Sarah Baylen, con quien más tarde se casaría. La universidad estaba bajo amenaza de cierre, y Brown y Baylen se transfirieron al Wright Junior College . [4] En 1935 dejó Wright y ese otoño ingresó en la Universidad de Chicago , completando dos años de estudios en tres trimestres para obtener una licenciatura en 1936. [3] Ese mismo año, se convirtió en ciudadano naturalizado de los Estados Unidos , [5] y comenzó estudios de posgrado en Chicago. El 6 de febrero de 1937, Brown se casó con Baylen, a quien más tarde atribuiría el haber despertado su interés por los hidruros de boro que finalmente conduciría al trabajo por el que él, junto con Georg Wittig , recibiría el premio Nobel de Química en 1979, [ 3] y al año siguiente recibió su título de Ph.D.
Incapaz de encontrar un puesto en la industria, decidió aceptar un puesto postdoctoral , comenzando su carrera académica. Se convirtió en instructor en 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 , y al año siguiente se convirtió en profesor de química inorgánica en la Universidad de Purdue en 1947 [6] y se unió al capítulo Beta Nu de Alpha Chi Sigma allí en 1960. [7] Ocupó el puesto de profesor emérito desde 1978 hasta su muerte en 2004. [3] El Laboratorio de Química Herbert C. Brown recibió su nombre en el campus de la Universidad de Purdue. Fue miembro honorario de la Academia Internacional de Ciencias de Múnich.
Durante la Segunda Guerra Mundial , mientras trabajaba con Hermann Irving Schlesinger , Brown descubrió un método para producir borohidruro de sodio (NaBH4 ) , que puede emplearse para producir boranos , compuestos de boro e hidrógeno . Su trabajo condujo al descubrimiento del primer método general para producir enantiómeros puros asimétricos . Los elementos que se encontraron como iniciales de su nombre H , C y B fueron su campo de trabajo.
En 1969 fue galardonado con la Medalla Nacional de Ciencias . [8]
Brown se apresuró a reconocer el mérito de su esposa Sarah por apoyarlo y permitirle centrarse en esfuerzos creativos al manejar las finanzas, mantener la casa y el jardín, etc. Según Brown, después de recibir el premio Nobel en Estocolmo , él llevó la medalla y ella el premio de 100.000 dólares.
En 1971 recibió el premio Golden Plate de la Academia Estadounidense de Logros . [9]
Fue incluido en el Salón de la Fama Alpha Chi Sigma en 2000. [10]
Murió el 19 de diciembre de 2004 en un hospital de Lafayette, Indiana , después de un ataque cardíaco . [11] Su esposa murió el 29 de mayo de 2005, a los 89 años.
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 solo 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 . [ 12]
Cuando Brown comenzó su propia investigación, observó las reacciones del diborano con aldehídos , cetonas , ésteres y cloruros de ácido . Descubrió que el diborano reacciona con aldehídos y cetonas para producir dialcoxiboranos, que se hidrolizan con agua para producir alcoholes . Hasta este punto, los químicos orgánicos no tenían un método aceptable para reducir carbonilos en condiciones suaves. Sin embargo, la tesis doctoral de Brown publicada en 1939 recibió poco interés. El diborano era demasiado raro para ser útil como reactivo sintético. [12]
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 Defensa Nacional . Brown y Schlesinger sintetizaron con éxito el borohidruro de uranio (IV) volátil, que tenía un peso molecular de 298. Se le pidió al laboratorio que proporcionara una gran cantidad del producto para realizar pruebas, pero el diborano escaseaba. Descubrieron que se podía formar haciendo reaccionar hidruro de litio con trifluoruro de boro en éter etílico , lo que les permitió producir el producto químico 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. [12]
Pronto se les informó de que ya no era necesario el borohidruro de uranio, pero que parecía que el borohidruro de sodio podía ser útil para generar hidrógeno . Comenzaron a buscar una síntesis más barata y descubrieron que añadiendo borato de metilo al hidruro de sodio a 250° se obtenían 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. [12]
El borohidruro de sodio es un agente reductor suave que funciona bien para reducir aldehídos, cetonas y cloruros de ácido. El hidruro de litio y aluminio es un agente reductor mucho más potente que puede reducir casi cualquier grupo funcional . Cuando Brown se trasladó a la Universidad de 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 descubrieron que la introducción de sustituyentes alcoxi al hidruro de aluminio disminuye la capacidad reductora. Desarrollaron con éxito un espectro completo de agentes reductores. [12]
Mientras investigaba estos agentes reductores, el compañero de trabajo de Brown, el Dr. BC Subba Rao, descubrió una reacción inusual entre el borohidruro de sodio y el oleato de etilo . El borohidruro agregó hidrógeno y boro al doble enlace carbono-carbono en el oleato de etilo. El producto organoborano podría luego oxidarse para formar un alcohol. [12] Esta reacción de dos pasos ahora se llama hidroboración-oxidación y es una reacción que convierte a 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 del enlace. En la hidroboración-oxidación, ocurre la adición opuesta. [13]
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