Макдиармид, Алан

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 ноября 2025 года; проверки требуют 4 правки.
Перейти к навигации Перейти к поиску
В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Макдиармид.
Алан Макдиармид
англ. Alan MacDiarmid
Дата рождения 14 апреля 1927(1927-04-14)[1][2][…]
Место рождения Мастертон, Новая Зеландия
Дата смерти 7 февраля 2007(2007-02-07)[1][2][…] (79 лет)
Место смерти Филадельфия, США
Страна
Род деятельности химик, инженер, преподаватель университета
Научная сфера физическая химия, химия полимеров
Место работы
Альма-матер
Известен как разработавший методы получения электропроводных полимеров
Награды и премии
Нобелевская премия по химии — 2000 Нобелевская премия по химии (2000)
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Алан Грэм Макдиармид (англ. Alan Graham MacDiarmid; 14 апреля 1927, Мастертон[англ.], Новая Зеландия — 7 февраля 2007, Филадельфия, США) — американский физикохимик, лауреат Нобелевской премии по химии (2000, совместно с Аланом Хигером и Хидэки Сиракавой).

Член Национальной академии наук США (2002)[3], Лондонского королевского общества (2003)[4][5].

Биография

[править | править код]

Родился в бедной семье в Мастертане (Новая Зеландия). Был четвёртым ребёнком Руби и Арчибальда Макдиармидов. Отец семейства работал инженером, но лишился своего места во время Великой депрессии. Из-за этого семья перебралась в Ловер Хатт. С выходом Арчибальда на пенсию Макдиармиды переехали на север тропической Новой Зеландии. Там, в возрасте 16 лет, Алан устроился уборщиком в лабораторию университета Виктории в Уэллингтоне. Случайно найденная в библиотеке Ловер Хатта книга «Мальчик-химик» (Коллинз 1924) стала началом его увлечения химией. Талант Алана заметил один из профессоров университета, А. Д. Монро, позволивший ему проводить демонстрации химических опытов в своём классе.[6]

Окончил Университетский колледж Виктории в Веллингтоне (1951) и Висконсинский университет в Мадисоне (доктор философии, 1953) и в Кембриджском университете (доктор философии, 1955). Работал в Сент-Эндрюсском университете в Шотландии, с 1956 года в Пенсильванском университете (с 1964 года — профессор).

Важнейшие научные работы посвящены физикохимии полимеров. Совместно с Аланом Хигером и Хидэки Сиракавой разработал методы получения органических полимерных материалов, электропроводность которых сравнима с электропроводностью металлов.

В честь Макдиармида назван Институт передовых материалов и нанотехнологии (англ. MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology) Университета Виктории.

Научные исследования

[править | править код]

Во время прохождения магистратуры в университете Виктории Алан Макдиармид занимался химией тетранитирида тетрасеры S4N4[7][8]. Опыты с этим веществом стали основой его сотрудничества с Аланом Дж. Хигером в последующей работе в университете Пенсильвании.

Во время обучения в Вискосинском университете, совместно с Норрисом К.Холлом, опубликовал серию статей о кинетике обмена цианидов в 14С и 15N-метках гексацианидных комплексов переходных металлов[9]. Также проводил исследования в области радиохимии, популярной в тот период.

Первые исследования Макдиармида в Пенсильванском университете были связаны с гидридами кремния. Эти работы были спонсированы офисом научных исследований BBC (AFOSR). Исследования Алана производных тетранитрида тетрасеры привлекли внимание доктора Кена Уинна офиса морских исследований (ONR). В течение последующих 20 лет Макдиармид вместе со своими сотрудниками опубликовал более 90 статей по этим двум направлениям.

В 1964 году Алан Макдиармид вместе с Аланом Хигером возглавили новую созданную лабораторию исследований структуры вещества (LRSM) в университете Пенсильвании. Работа лаборатории началась с исследования проводимости полисульфонитрида (SN)Х. Они описали способ его получения в виде золотистых диамагнитных кристаллов, взрывающихся при механическом ударе[10]. Волокна этого полимера показывали проводимость, сопоставимую с проводимостью металлической ртути. Сотрудники лаборатории также показали, что частичное бромирование полисульфонитрида с помощью паров брома при комнатной температуре приводит к значительному увеличению проводимости полимера[11]. Это послужило началом ислледованиями галогендопированных полимерных материалов в Пенсильвании.

Совместно с Хидэки Сиракавой начал исследования проводимости полиацетиленовых плёнок в Пенне в 1976 году. Они отметили, что с ростом степени очистки полимера увеличивается проводимость материала. Эти исследования привели к прорыву в науке: было показано, что углеродные полимеры могут выступать не только в роли изоляторов.

После успешного использования брома в качестве допирующего агента начались поиски других вариантов. Макдиармид показал, что электрохимическая р-дотация цис-полиацетилена при использовании 0,5 М раствора KI в качестве анода даёт полимер, проводимость которого составляет 9,7 См/см, тогда как проводимость исходного полимера – 10-6 См/см[12].

В 1982 году исследования переключились на полианилин. Макдиармид в первой публикации в этой области сообщил о возможности протонного легирования хиноноидной бензеноидной формы диимина в металлическом режиме[13]. В последующих работах[14][15] описал переход диэлектрика в проводник, происходящий путём окислительного и протонного легирования более окисленных форм, полученных из лейкоэмеральдина.

Сотрудничество с Артуром Дж. Эпштейном из университета штата Огайо позволило установить природу протонного легирования эмеральдина соляной кислотой, которая превращала его в катион-радикал полисемихинона. Также они получили данные о структуре гидрохлорида металлического эмеральдина в ходе изучения его магнитных свойств. Позднее Макдиармид с Эпштейном опубликовали в журнале Faraday Discussions обзор о свойствах полианилина и разнообразии его степеней окисления[16]. Вместе с коллегами Макдиармид показал, что электроформование полианилина в концентрированной серной кислоте позволяет получить нановолокна, которые можно использовать для создания наноэлектронных устройств.

С 2002 года Макдиармид продолжал свои исследования в области нанотехнологий при Техасском университете в Далласе. В сотрудничестве с RHB были разработаны два типа искусственных мышц, преобразующих химическую энергию топлива с высокой плотностью энергии в механическую[17].

Награды и признание

[править | править код]

Семья

[править | править код]

Алан Макдиармид женился на Марианн Матье в часовне колледжа Сидни Сассекса (колледж Алана) 10 июля 1954 года. У них было четверо детей: Хизер, Доун, Дункан, и Гейл. Они прожили вместе 36 лет. В 1990 году Марианн скончалась[6].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 Alan G. MacDiarmid // Alan G. MacDiarmid (англ.) — 2020.
  2. ↑ 1 2 Alan G. MacDiarmid // Brockhaus Enzyklopädie (нем.)
  3. ↑ Alan G. MacDiarmid Архивная копия от 18 октября 2019 на Wayback Machine  (англ.)
  4. ↑ MacDiarmid; Alan Graham (1927 - 2007) (недоступная ссылка)  (англ.)
  5. ↑ Список членов Лондонского королевского общества с 1660 по 2007 год на сайте Лондонского королевского общества Архивная копия от 14 мая 2014 на Wayback Machine  (англ.)
  6. ↑ 1 2 Andrew B. Holmes FRS, Michael L. Klein FRS, Ray H. Baughman. Alan Graham MacDiarmid. 14 April 1927—7 February 2007 (англ.) // Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. — 2023-04. — Vol. 74. — P. 259–282. — ISSN 0080-4606. — doi:10.1098/rsbm.2022.0045.
  7. ↑ A. G. Macdiarmid. Preparation of Mono-Halogen Substituted Compounds of Sulphur Nitride (англ.) // Nature. — 1949-12. — Vol. 164, iss. 4183. — P. 1131–1132. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/1641131a0.
  8. ↑ Nobel Prize in Chemistry 2000 (амер. англ.). NobelPrize.org. Дата обращения: 4 декабря 2025.
  9. ↑ Alan G. MacDiarmid, Norris F. Hall. Complex Cyanide-Simple Cyanide Exchange Systems 1 (англ.) // Journal of the American Chemical Society. — 1954-08. — Vol. 76, iss. 16. — P. 4222–4228. — ISSN 0002-7863. — doi:10.1021/ja01645a063.
  10. ↑ R. H. Baughman, P. A. Apgar, R. R. Chance, A. G. MacDiarmid, A. F. Garito. Shear transformation to produce a new phase of polymeric sulfur nitride (SN) x (англ.) // The Journal of Chemical Physics. — 1977-01-15. — Vol. 66, iss. 2. — P. 401–409. — ISSN 0021-9606. — doi:10.1063/1.433933.
  11. ↑ Oral history interview with Alan G. MacDiarmid (англ.). Science History Institute Digital Collections. Дата обращения: 4 декабря 2025.
  12. ↑ Paul J. Nigrey, Alan G. MacDiarmid, Alan J. Heeger. Electrochemistry of polyacetylene, (CH) x : electrochemical doping of (CH) x films to the metallic state (англ.) // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. — 1979. — Iss. 14. — P. 594. — ISSN 0022-4936. — doi:10.1039/c39790000594.
  13. ↑ Alan G. Macdiarmid, Jin-Chih Chiang, Marc Halpern, Wu-Song Huang, Shao-Lin Mu, L. D Nanaxakkara, Somasiri Wanqun Wu, Stuart I. Yaniger. “Polyaniline”: Interconversion of Metallic and Insulating Forms (англ.) // Molecular Crystals and Liquid Crystals. — 1985-03. — Vol. 121, iss. 1-4. — P. 173–180. — ISSN 0026-8941. — doi:10.1080/00268948508074857.
  14. ↑ Alan G. Macdiarmid, Jin-Chih Chiang, Wusong Huang, Brian D. Humphrey, N. L. D. Somasiri. Polyaniline: Protonic Acid Doping to the Metallic Regime (англ.) // Molecular Crystals and Liquid Crystals. — 1985-04. — Vol. 125, iss. 1. — P. 309–318. — ISSN 0026-8941. — doi:10.1080/00268948508080110.
  15. ↑ Jin-Chih Chiang, Alan G MacDiarmid. ‘Polyaniline’: Protonic acid doping of the emeraldine form to the metallic regime (англ.) // Synthetic Metals. — 1986-01. — Vol. 13, iss. 1-3. — P. 193–205. — doi:10.1016/0379-6779(86)90070-6.
  16. ↑ Alan G. MacDiarmid, Arthur J. Epstein. Polyanilines: a novel class of conducting polymers (англ.) // Faraday Discussions of the Chemical Society. — 1989. — Vol. 88. — P. 317. — ISSN 0301-7249. — doi:10.1039/dc9898800317.
  17. ↑ Von Howard Ebron, Zhiwei Yang, Daniel J. Seyer, Mikhail E. Kozlov, Jiyoung Oh, Hui Xie, Joselito Razal, Lee J. Hall, John P. Ferraris, Alan G. MacDiarmid, Ray H. Baughman. Fuel-Powered Artificial Muscles (англ.) // Science. — 2006-03-17. — Vol. 311, iss. 5767. — P. 1580–1583. — ISSN 0036-8075. — doi:10.1126/science.1120182.

Литература

[править | править код]
  • Shirakawa H., McDiarmid A., Heeger A. Twenty-five Years of Conducting Polymers. // Chem. Commun. 2003. P. 1-4.
  • Зеленин К. Н., Ноздрачев А. Д., Поляков Е. Л. Нобелевские премии по химии за 100 лет. — СПб.: Гуманистика, 2003. 872 с.

Ссылки

[править | править код]
Дмитрий Иванович Менделеев
Это заготовка статьи об учёном-химике. Помогите Википедии, дополнив её.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Макдиармид,_Алан&oldid=150445403