Charles John Pedersen ( en japonés :安井 良男, Yasui Yoshio ; 3 de octubre de 1904 - 26 de octubre de 1989) fue un químico orgánico estadounidense , conocido por descubrir los éteres corona y describir métodos para sintetizarlos durante toda su carrera de 42 años como químico para DuPont en la Estación Experimental DuPont en Wilmington, Delaware , y en el Laboratorio Jackson de DuPont en Deepwater, Nueva Jersey. [1] A menudo asociado con Reed McNeil Izatt , Pedersen también compartió el Premio Nobel de Química en 1987 con Donald J. Cram y Jean-Marie Lehn . Es uno de los tres premios Nobel nacidos en Corea , junto con el premio Nobel de la Paz Kim Dae-jung y el premio de Literatura Han Kang . [2]
Pedersen realizó otros innumerables descubrimientos en química, como el descubrimiento y desarrollo de desactivadores de metales . [3] Sus primeras investigaciones también condujeron al desarrollo de un proceso drásticamente mejorado para la fabricación de tetraetilo de plomo , un importante aditivo de la gasolina. [4] También contribuyó al desarrollo del neopreno . [5]
Nacido el 3 de octubre de 1904 en Busan , Corea , [6] Charles J. Pedersen fue el menor de tres hijos. Su padre, Brede Pedersen, era un ingeniero naval noruego que emigró a Corea para unirse al servicio de aduanas coreano después de dejar su hogar debido a problemas familiares. [7] Más tarde, trabajó como ingeniero mecánico en las minas del condado de Unsan en la actual Corea del Norte . [8] Su madre japonesa, Takino Yasui, emigró de Japón a Corea con su familia y estableció una exitosa línea de trabajo comerciando con soja y gusanos de seda ubicados cerca de las minas del condado de Unsan , donde finalmente se conoció la pareja. [7] Aunque no se menciona mucho sobre su hermano mayor, que murió de una enfermedad infantil antes de que naciera Pedersen, tenía una hermana mayor llamada Astrid, que era cinco años mayor que él. [7] En Japón , usó el nombre de pila japonés Yoshio (良男), que deletreó usando los kanji para "bueno" y "hombre". [9] Según Pedersen en un relato autobiográfico separado sobre su infancia, había nacido antes de la guerra ruso-japonesa y, como su madre todavía estaba de duelo por la entonces reciente muerte de su hermano mayor, no se sintió bienvenido como niño. [10]
A pesar de vivir en lo que ahora es Corea del Sur , debido a que Pedersen vivía en las cercanías de las minas del condado de Unsan , de propiedad estadounidense , que abarcaban aproximadamente 500 millas cuadradas de área, [11] creció hablando principalmente inglés . [7]
Cuando tenía alrededor de 8 años, su familia envió a Pedersen a estudiar al extranjero en Nagasaki , Japón y luego fue transferido al St. Joseph College en Yokohama , Japón. [12]
Después de completar con éxito su educación en el St. Joseph College, [12] debido a los estrechos vínculos que su familia tenía con la Sociedad de María (Marianistas) , [7] Pedersen decidió asistir a la universidad en Estados Unidos en la Universidad de Dayton en Ohio .
Mientras pasaba su vida universitaria en 1922 estudiando ingeniería química en la Universidad de Dayton en Ohio , Pedersen había sido un estudiante equilibrado que se sumergió en los aspectos deportivos, académicos y sociales de su universidad. Con una pasión por el deporte del tenis , Pedersen jugó en el equipo universitario de tenis de su escuela bajo el entrenador Frank Kronauge, un ex capitán de tenis de la Universidad de Dayton . [13] Jugando durante los cuatro años de su licenciatura, Pedersen se convirtió en capitán tanto en su temporada junior como senior en el equipo. [13] Además, Pedersen pasó su tiempo como vicepresidente del Club de Ingenieros y a cargo de Literatura en el Departamento Editorial de Daytonian [13] . Graduado de la Universidad de Dayton en 1926 con un título en ingeniería química , [13] se dedicó durante su tiempo en la universidad, así como por los diversos logros que obtuvo mientras estudiaba como estudiante universitario.
Pedersen obtuvo una licenciatura en ingeniería química y decidió asistir al Instituto Tecnológico de Massachusetts para obtener una maestría en química orgánica. Aunque sus profesores de la época lo alentaron a quedarse y obtener un doctorado en química orgánica, Pedersen decidió comenzar su carrera en su lugar, en parte porque ya no quería que su padre lo apoyara. Es una de las pocas personas que ganó un Premio Nobel en ciencias sin tener un doctorado . [9]
Después de dejar el Instituto Tecnológico de Massachusetts , Pedersen se empleó en la Compañía DuPont en Wilmington, Delaware , en 1927 a través de conexiones de su asesor de investigación, el profesor James F. Norris . [13] Mientras estaba en DuPont , Pedersen pudo comenzar a investigar en el Laboratorio Jackson con William S. Calcott y terminó su carrera con DuPont en la Estación Experimental en Wilmington, Delaware. [7] Como químico joven en DuPont , Pedersen fue testigo y obtuvo inspiración de muchos químicos florecientes como Julian Hill y Roy J. Plunkett , y también avances en polímeros y trabajo en el campo de la química orgánica. [14] Pedersen tenía un interés particular en la industria cuando comenzó a enfocarse en su carrera química, lo que influyó en la dirección de los problemas que se propuso resolver como químico. Cuando Pedersen comenzó a trabajar en problemas como químico nuevo, fue libre de trabajar en cualquier problema que lo fascinara y rápidamente se interesó en la degradación oxidativa y la estabilización del sustrato . [14] Los artículos y trabajos de Pedersen se extendieron más allá de esto, sin embargo fueron una influencia importante para su investigación que finalmente le valió el Premio Nobel .
Se retiró a la edad de 65 años, su trabajo dio como resultado 25 artículos y 65 patentes, y en 1967, publicó dos trabajos que describen los métodos de síntesis de éteres corona (poliéteres cíclicos). [15] Las moléculas con forma de rosquilla fueron las primeras de una serie de compuestos extraordinarios que forman estructuras estables con iones de metales alcalinos . En 1987, compartió el Premio Nobel de Química por su trabajo en esta área con Donald Cram y Jean-Marie Lehn , quienes ampliaron sus descubrimientos originales. [16] En todo el proceso de obtención del Premio Nobel, la Compañía DuPont apoyó plenamente a Pedersen proporcionándole un hombre de relaciones públicas a tiempo completo y una secretaria a tiempo parcial. La Compañía DuPont también utilizó su propio avión corporativo para acompañar a Pedersen y su familia, ya que no podía viajar en aviones comerciales. [17]
Alrededor de 1960, Pedersen volvió a investigar en el campo de la química de coordinación , centrándose en la síntesis de ligandos multidentados . Su colega Herman Schroeder le recomendó trabajar en la química de coordinación del vanadio antes de trabajar en la polimerización y la actividad catalítica oxidativa del vanadio . [18] Fue mientras trabajaba en esta investigación que Pedersen hizo su descubrimiento del éter corona . [19] Al estudiar el bio[2-(o-Hidroxifenoxi)Etil] éter , Pedersen descubrió accidentalmente una sustancia desconocida descrita como una "sustancia viscosa" mientras purificaba el compuesto. [18] Utilizando espectroscopia ultravioleta-visible para estudiar sus reacciones con grupos fenólicos , después de tratar las muestras con álcali , aunque la curva de absorción inicialmente no mostró cambios, se observó que había cambiado a lecturas de absorción más altas si uno o más de los grupos hidroxi estaban desapareados . [19] Basándose en esta observación, Pedersen sumergió el producto desconocido en metanol e hidróxido de sodio . Aunque la solución no era soluble en metanol , se volvió alcalina al entrar en contacto con el hidróxido de sodio . [16]
Debido a que no era soluble en metanol , Pedersen procedió a tratar el metanol con sales de sodio solubles , en las que la sustancia desconocida se volvió soluble , lo que le permitió concluir que la solubilidad se debía a los iones de sodio en lugar de a la alcalinidad . [18] Dado que el comportamiento de esta sustancia reflejaba el del 2,3-benzo-1,4,7-trioxaciclononano, con el doble de peso molecular , la molécula desconocida se denominó dibenzo-18-corona-6 , el primero de los compuestos aromáticos corona descubiertos. [19]
En 1968, Izatt se encontraba en un viaje en tren a casa cuando se detuvo en Chicago para reunirse con el fisiólogo George Eisenman, quien le informó sobre el artículo de Pedersen sobre los éteres corona publicado solo unos meses antes. [20] Izatt esperaba con ansias las posibilidades de estudiar estos éteres corona con su técnica de titulación termoiónica . Izatt llamó a Pedersen y fue el primer científico que no estaba en DuPont en reunirse con Pedersen para hablar sobre su descubrimiento y Pedersen le proporcionó una muestra de su nuevo compuesto de éter corona . El trabajo de Izatt sobre el reconocimiento molecular estuvo muy influenciado por su interacción con Pedersen. En la última visita de Izatt a Pedersen antes de su muerte en 1988, encontró una carta personal escrita por Pedersen que decía: " La mayoría de los hombres alcanzan la 'inmortalidad' a través de su progenie. No tengo hijos propios. Posiblemente, los éteres corona servirán, en pequeña medida, para marcar mi huella en la tierra" e Izatt, creyendo esto, también comparte el mensaje de Pedersen. [20]
Cram compartió el Premio Nobel de Química de 1987 con Pedersen, pero amplió el descubrimiento monumental de Pedersen en la química macrocíclica de los éteres corona . [8] El trabajo de Pedersen se centró en estructuras bidimensionales , pero Cram pudo sintetizar moléculas similares en el espacio tridimensional . La síntesis de Cram de estas moléculas tridimensionales proporcionó grandes ganancias en la producción de enzimas fabricadas en laboratorios, ya que estas estructuras tienen selectividad basada en estructuras complementarias. [21]
Lehn fue el otro científico que compartió el Premio Nobel de Química con Pedersen y fue fundamental en el inicio del campo de la química supramolecular . El trabajo de Lehn identificado específicamente en su reconocimiento al Premio Nobel fue su trabajo sobre los criptandos . [14]
Aunque se han realizado pocas investigaciones sobre este compuesto , Pedersen observó que tenía potencial para funcionar como desactivador del cobre . Sin embargo, fue el primero de los muchos desactivadores de metales , que funcionan convirtiendo un complejo inactivo a partir de un ion metálico que de otro modo sería catalítico . [22]
Pedersen se casó con Susan J. Ault en 1947 [19] y la pareja se mudó a Salem, Nueva Jersey , donde residieron hasta que Ault murió el 8 de febrero de 1983, a los 72 años. A Pedersen le diagnosticaron mieloma en 1983 y, aunque cada vez estaba más frágil, viajó a Estocolmo para aceptar el Premio Nobel a fines de 1987. [19] Poco después, los DuPont Research Fellows le otorgaron una medalla a la excelencia . Murió el 26 de octubre de 1989 en Salem, Nueva Jersey . [23]
Tras el gran avance de Pedersen al descubrir su producto accidental y la estructura de dibenzo-18-corona-6 , se han producido enormes avances en los campos de la química macrocíclica y supramolecular . Pedersen dedicó el resto de su carrera investigadora a estudiar estas moléculas e inició uno de los mayores crecimientos vistos recientemente en un campo específico de la química. Este crecimiento en el campo de trabajo de Pedersen tras su trascendental descubrimiento de los compuestos macrocíclicos se puede ver en el trabajo del ganador del Premio Nobel de Química de 2016 sobre motores moleculares , donde el trabajo de Pedersen permitió comprender cómo crear las estructuras moleculares específicas. Las máquinas moleculares fueron reconocidas como el foco de los ganadores del Premio Nobel de 2016 , que se produjeron conectando moléculas a varios anillos moleculares. [20]
