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Fraser Stoddart

El presidente Barack Obama saluda a los ganadores del Premio Nobel estadounidense de 2016 en la Oficina Oval, el 30 de noviembre de 2016. Sir J. Fraser Stoddart (derecha), Premio Nobel de Química 2016 de la Universidad Northwestern,
Estructura cristalina de un rotaxano con un macrociclo ciclobis(paraquat- p -fenileno) reportada por Stoddart y colaboradores en Eur. J. Org. Chem. 1998, 2565–2571.
Estructura cristalina de un catenano con un macrociclo ciclobis(paraquat- p -fenileno) reportada por Stoddart y colaboradores en Chem. Commun., 1991, 634–639.
Estructura cristalina de los anillos borromeos moleculares reportada por Stoddart y colaboradores Science 2004, 304, 1308–1312.

Sir James Fraser Stoddart FRS FRSE HonFRSC [1] (nacido el 24 de mayo de 1942 [5] ) es un químico británico-estadounidense que es catedrático de Química en la Universidad de Hong Kong . [8] También ha sido profesor de Química del Consejo de Administración y jefe del Grupo de Mecanostereoquímica Stoddart en el Departamento de Química de la Universidad Northwestern en los Estados Unidos . [9] Trabaja en el área de química supramolecular y nanotecnología . Stoddart ha desarrollado síntesis altamente eficientes de arquitecturas moleculares mecánicamente entrelazadas como anillos de Borromeo moleculares , catenanos y rotaxanos utilizando procesos de reconocimiento molecular y autoensamblaje molecular . Ha demostrado que estas topologías se pueden emplear como interruptores moleculares. [10] Su grupo incluso ha aplicado estas estructuras en la fabricación de dispositivos nanoelectrónicos y sistemas nanoelectromecánicos (NEMS). [11] Sus esfuerzos han sido reconocidos con numerosos premios, incluido el Premio Internacional Rey Faisal de Ciencias de 2007. [12] [13] [14] Compartió el Premio Nobel de Química junto con Ben Feringa y Jean-Pierre Sauvage en 2016 por el diseño y síntesis de máquinas moleculares . [2] [15] [16] [17] [18]

Educación y vida temprana

Fraser Stoddart nació en Edimburgo , Escocia , el 24 de mayo de 1942, hijo único de Tom y Jean Stoddart. [19] [20] Fue criado como agricultor arrendatario en Edgelaw Farm, una pequeña comunidad formada por tres familias. Sir Fraser profesa una pasión por los rompecabezas y los juguetes de construcción en sus años de formación, lo que cree que fue la base de su interés en la construcción molecular. [21] Fraser Stoddart era un niño y un joven tímido y sereno. [19] [20]

Recibió su educación temprana en la escuela local del pueblo en Carrington, Midlothian , antes de ir al Melville College en Edimburgo. [22] [23] Comenzó en la Universidad de Edimburgo en 1960, donde inicialmente estudió química, física y matemáticas [19] Obtuvo una licenciatura en Ciencias en Química en 1964 seguida de un Doctorado en Filosofía en 1966 [24] por la investigación sobre gomas naturales en Acacias supervisada por Sir Edmund Langley Hirst y DMW Anderson [3] de la Universidad de Edimburgo. [25]

Carrera

En 1967, fue a la Queen's University (Canadá) como becario postdoctoral del Consejo Nacional de Investigación . En 1970 se trasladó a la Universidad de Sheffield como becario de investigación de Imperial Chemical Industries (ICI), antes de unirse al personal académico como profesor de química. A principios de 1978 fue becario visitante sénior del Consejo de Investigación Científica en el Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA). Más tarde, en 1978, fue transferido al Laboratorio Corporativo de ICI en Runcorn , Inglaterra, donde comenzó a investigar las moléculas entrelazadas mecánicamente que eventualmente se convertirían en máquinas moleculares. [26] Al final de la comisión de servicio de tres años, regresó a Sheffield [27] donde fue promovido a lector en 1982.

En 1980 , la Universidad de Edimburgo le otorgó el título de Doctor en Ciencias [28] por sus investigaciones sobre la estereoquímica más allá de la molécula. En 1990, se trasladó a la Cátedra de Química Orgánica de la Universidad de Birmingham y fue Director de la Escuela de Química allí (1993-97) antes de trasladarse a la UCLA como Profesor Saul Winstein de Química en 1997, sucediendo al premio Nobel Donald Cram . [14] [29]

En julio de 2002, se convirtió en codirector interino del Instituto de Nanosistemas de California (CNSI). En mayo de 2003, se convirtió en presidente de la Cátedra Fred Kavli de Ciencias de Nanosistemas y, desde entonces hasta agosto de 2007, se desempeñó como director del CNSI. [29]

En 2008, fundó el Grupo de Mecanoestereoquímica y fue nombrado Profesor de Química del Consejo de Administración de la Universidad Northwestern. [30] Pasó a ser Director del Centro de Química de Sistemas Integrados (CCIS) de la Universidad Northwestern en 2010. [31]

En 2017, Stoddart fue designado para un puesto a tiempo parcial en la Universidad de Nueva Gales del Sur para establecer su iniciativa Nueva Química en la Facultad de Química de la UNSW. [32]

En 2019, Stoddart presentó una marca de cuidado de la piel llamada Noble Panacea. [33]

En 2021, cofundó una startup llamada H2MOF, dedicada a resolver los desafíos asociados con el almacenamiento y transporte de hidrógeno. [34]

En 2023, se unió a la Universidad de Hong Kong como profesor titular de Química. [35]

Durante 35 años, cerca de 300 estudiantes de doctorado e investigadores postdoctorales se han formado en sus laboratorios. [22]

Investigación

Stoddart es uno de los pocos químicos del último cuarto de siglo que ha sido pionero en un nuevo campo de la química orgánica. Al establecer un nuevo campo en el que la característica principal son los enlaces mecánicos, ha allanado el camino para el reconocimiento molecular, los procesos de autoensamblaje para síntesis mecánicamente entrelazadas dirigidas por plantillas, los interruptores moleculares y las moléculas motoras. Estos avances han formado la base de los campos de los dispositivos nanoelectrónicos, los sistemas nanoelectromecánicos y las máquinas moleculares. [36] [2]

Una de sus principales contribuciones al desarrollo de arquitecturas moleculares mecánicamente entrelazadas como rotaxanos y catenanos ha sido el establecimiento de protocolos sintéticos eficientes basados ​​en la unión de ciclobis(paraquat- p -fenileno) con huéspedes aromáticos ricos en electrones. [37] Su grupo informó la síntesis de una arquitectura molecular mecánicamente entrelazada avanzada llamada anillos borromeos moleculares mediante el uso de química covalente dinámica . [38] Los procedimientos eficientes desarrollados para sintetizar estas arquitecturas moleculares se han aplicado a la construcción de interruptores moleculares que operan en función del movimiento de los diversos componentes entre sí. Estas moléculas entrelazadas tienen usos potenciales como sensores moleculares , actuadores , amplificadores e interruptores moleculares , y pueden controlarse química, eléctrica y ópticamente. [39]

Su trabajo cierra la brecha entre la química y los desafíos científicos y de ingeniería de los sistemas nanoelectromecánicos”. [40]

Stoddart ha sido pionero en el uso de arquitecturas moleculares entrelazadas mecánicamente para crear sistemas nanomecánicos . [41] [42] Ha demostrado que dichos dispositivos se pueden fabricar utilizando una combinación del enfoque de abajo hacia arriba de autoensamblaje molecular y un enfoque de arriba hacia abajo de litografía y microfabricación . [43]

El mérito de hacer que las máquinas moleculares resulten atractivas para los químicos se debe a Fraser Stoddart... Él tuvo la visión de darse cuenta de que estas arquitecturas ofrecían la posibilidad de realizar movimientos controlados con gran amplitud, y que esa podría ser la base de las máquinas moleculares. David Leigh [41]

Estilo de presentación

Los artículos y otros materiales de Stoddart son reconocibles al instante debido a un estilo distintivo de representación de " caricatura " que ha desarrollado desde finales de los años 1980. A menudo se coloca un círculo sólido en el medio de los anillos aromáticos de las estructuras moleculares que ha informado, y diferentes colores para resaltar diferentes partes de las moléculas. Los diferentes colores generalmente corresponden a las diferentes partes de una representación de caricatura de la molécula, pero también se utilizan para representar propiedades moleculares específicas (el azul, por ejemplo, se utiliza para representar unidades de reconocimiento pobres en electrones , mientras que el rojo se utiliza para representar las unidades de reconocimiento ricas en electrones correspondientes ). La coloración distintiva ha llevado a acuñar el término "pequeña caja azul" para el ciclofano, un importante aceptor π utilizado para sintetizar estructuras enlazadas mecánicamente. [26] Stoddart mantiene este esquema de colores estandarizado en todas sus publicaciones y presentaciones, y su estilo ha sido adoptado por otros investigadores que informan sobre moléculas entrelazadas mecánicamente basadas en sus síntesis. [44] [45]

Calificaciones ISI

En 2022, Stoddart tiene un índice h de 175. [46] En 2016, había publicado más de 1000 publicaciones y posee al menos diez patentes. [47] Durante el período comprendido entre enero de 1997 y el 31 de agosto de 2007, el Instituto de Información Científica lo clasificó como el tercer químico más citado con un total de 14 038 citas de 304 artículos con una frecuencia de 46,2 citas por artículo.

El Instituto de Información Científica (ISI) predijo que Fraser Stoddart era un probable ganador del Premio Nobel de Química de 2003 junto con George M. Whitesides y Seiji Shinkai por sus contribuciones al autoensamblaje molecular. [48] Sin embargo, el premio finalmente fue para Peter Agre y Roderick MacKinnon . [49]

Premios y honores

Stoddart fue nombrado Caballero Licenciado en Año Nuevo en diciembre de 2006 por la Reina Isabel II por sus Servicios a la Química y la Nanotecnología Molecular. [27] [50]

En 2007, recibió el Premio Mundial de Ciencias Albert Einstein en reconocimiento a su trabajo destacado y pionero en el reconocimiento molecular y el autoensamblaje, y la introducción de rutas sintéticas rápidas y eficientes dirigidas por plantillas para compuestos moleculares entrelazados mecánicamente, que han cambiado la forma en que los químicos piensan sobre los interruptores y las máquinas moleculares. [51]

En 2016, compartió el Premio Nobel de Química junto con Ben Feringa y Jean-Pierre Sauvage por el diseño y síntesis de máquinas moleculares . [2] [12]

Membresías

Otros premios y honores

Vida personal

Stoddart es ciudadano estadounidense y británico . Stoddart estuvo casado con Norma Agnes Scholan desde 1968 [5] [6] [7] hasta su muerte en 2004 por cáncer. [26] Norma Stoddart obtuvo un doctorado en bioquímica y ayudó a apoyar los esfuerzos de investigación de su esposo en las universidades de Sheffield, Birmingham y California, Los Ángeles. [72] Stoddart tiene dos hijas; Fiona y Alison.

Filantropía

El Premio Fraser y Norma Stoddart para estudiantes de doctorado se ha establecido en su alma mater, la Universidad de Edimburgo. [6] Se entregó por primera vez en 2013. [73]

Referencias

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Enlaces externos

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