アンソニー・J・アルドゥエンゴ

アンソニー・J・アルドゥエンゴ
アンソニー・J・アルドゥエンゴ
生まれる	アンソニー・ジョセフ・アルドゥエンゴ3世; 1952; タンパ、フロリダ州、米国
母校	ジョージア工科大学
知られている	異常な原子価、カルベン化学
受賞歴	アレクサンダー・フォン・フンボルト賞、アメリカ科学振興協会; フェロー、ICMGC主族元素化学優秀賞;
	科学者としてのキャリア
フィールド	無機化学、有機化学、異常原子価
機関	ジョージア工科大学;; アラバマ大学; ; Technische Universität - ブラウンシュヴァイク;; デュポン中央研究所;; イリノイ大学
博士課程の指導教員	EM バージェス

アンソニー・ジョセフ・アルドゥエンゴ3世は、ジョージア工科大学の教授、アラバマ大学の化学のサクソン名誉教授、ドイツのブラウンシュヴァイク工科大学の無機化学研究所の非常勤教授、木質バイオマス（木質化学）に基づく持続可能な化学のためのStanCE連合の共同設立者です。彼は、特に安定カルベン研究の分野における、異常な原子価を持つ化合物に関する研究で知られています。

若いころ

アンソニー・「ボー」・アルドゥエンゴは1952年にフロリダ州タンパで生まれました。^[1]彼はジョージア州アトランタで育ちました。彼の父親はアトランタ・ジャーナル・コンスティテューション紙の記者兼整備士で、息子に機械と科学のあらゆるものへの興味と技術を教え込みました。16歳になるまでに、彼と父親はさまざまな部品から最初の車を作りました。^[2]この車は公道走行可能として登録されました。その後、いくらかの再設計により、アルコールや水素などの代替燃料で走行できるように改造されました（これは、アルドゥエンゴがブッシュ大統領の2003年の国家水素燃料イニシアチブ（HFI）^[3]と米国エネルギー省の化学的水素貯蔵プログラムに専門的な研究として関わることを30年以上も予見していました）。

教育

アルドゥエンゴは、ボルダークレスト小学校、メドウビュー小学校、ウォーカー高校に通った。^[4] 1969年に高校を卒業し、ジョージア工科大学の高校生共同入学プログラム（JEPHS）に入学した。^[5]エドワード・M・バージェスの指導の下、ジョージア工科大学で理学士号（1974年、優等）と博士号（1976年）を取得した。^[6]これにより、彼はユストゥス・フォン・リービッヒの学問的後継者となった。^[4]ジョージア工科大学の学部生として、アルドゥエンゴの研究活動はチャールズ・L・リオッタ教授の研究室で始まった。バージェスグループの研究に移った1972年と1973年に、NSF学部生フェローシップを受賞した。^[4]

学部生の頃、アルドゥエンゴはジョージア工科大学のバンドのメンバーで、その組織の執行役員とキャプテンを務めていました。1971年に彼はΚΚΨのイオタ支部^{[7]に入会しました。1972年に彼は}ΟΔΚのアルファ・イータ・サークル^[8]に選ばれ、後に地元のサークルの書記と会長を務めました。

キャリア

アルドゥエンゴは1976年から1977年、および1984年から1998年までデュポン社の研究科学者、 1977年から1984年までイリノイ大学の助教授を務めた。 ^{[4]彼は2018年に教職を引退し、現在は}ジョージア工科大学化学・生化学部の教授、アラバマ大学サクソン化学名誉教授、ドイツのブラウンシュヴァイク工科大学の非常勤教授を務めている。^[4]^[9]

アルドゥエンゴ氏は、デュポン社の中央研究開発部門の化学科学課でキャリアをスタートしました (1977 年、1984 年に復帰)。1988 年に研究リーダーに任命されました。1991年にCR&Dのポリマー科学課に異動し、グループリーダーに昇進しました。デュポン社での最後の役職は研究員で、1995 年にその職に就きました。1996年にアレクサンダーフォンフンボルト上級研究賞を受賞したことが、アルドゥエンゴ氏の学界への復帰のきっかけとなりました。フンボルト賞の 1 年間は、ドイツのブラウンシュヴァイク工科大学で過ごしました。デュポン社に戻った後も、アルドゥエンゴ氏はブラウンシュヴァイクで客員教授の職を維持し、1999 年には米国の学界にも転向し、アラバマ大学タスカルーサ校のサクソン化学教授に就任しました。^[4]^[9]

研究

ジョージア工科大学大学院研究

アルドゥエンゴの研究対象は、主に新しいまたは異常な結合配置と異常な原子価の化学である。バージェスグループの大学院生として、彼の研究は有機主族元素化学、具体的にはチオカルボニルイリドと低配位超原子価硫黄化合物に及んだ。^[6]^[10]^[11]^[12]

Arduengo 博士論文のチオカルボニルイリド。外部ビューアー。
Arduengo 博士論文からの超原子価硫黄化合物。外部ビューアー。

デュポン 1977

1977年にデュポン社に入社したアルドゥエンゴは、 CR&D部門のハワード・シモンズの探索化学グループの一員となった。^[4]彼の最初の研究プロジェクトは、有機合成試薬としての無機酸のトリメチルシリルエステルに関するものであった。

イリノイ大学 1978–1984

イリノイ大学でアルドゥエンゴは、有機主族元素化学や異常原子価を含む分子の領域をより幅広く研究した。電子不足カルベンの化学に関する彼の最初の出版物はこの時期に発表された。^{[13]電子不足カルベンに関するこの研究は}、ニトリルイリド^[14]とカルボニルイリド[15]の最初の構造決定につながった。^{[16]彼のその後の}カルベン化学に関する研究は、化学の分野への彼の最もよく知られた貢献となる（下記参照）。イリノイ大学在学中、アルドゥエンゴは、同じく有機主族元素化学と超原子価に関する研究を行っていた物理有機化学者の同僚JC マーティンと緊密に協力していた。マーティンとアルドゥエンゴの技術的な議論の多くは、昼食をとりながら行われた（レストランの選択は、化学構造を書くためのナプキンの質に左右されることが多かった）。^[16]典型元素中心の異常な分子構造と結合についての議論を促進するために、マーティンとアルドゥエンゴはNXL命名システムを考案した。^[17]^[18]^[19]リン原子における平面T字型、10電子3配位結合配置を持つ最初の化合物ADPO ^{[20]の合成と特性評価もイリノイ大学のアルドゥエンゴグループによって達成され、彼が}デュポン社に戻った後に一連の新しい典型元素化学（エッジ反転の発見を含む）への道を開いた。イリノイ大学の最後の研究では、新たに発見されたADPO化学をヒ素類似体（ADAsO）にまで拡張した。^[21]

アルドゥエンゴとヤヌリス産のジアゾテトラキス（トリフルオロメチル）シクロペンタジエン。外部ビューアー。
アルドゥエンゴとヤヌリス産のニトリリウムイリド。外部ビューアー。
Arduengo および Janulis 由来のカルボニルイリド。外部ビューアー。
Arduengo と Culley のオリジナルの 10-P-3 ADPO 。外部ビューアー。
Arduengo と Culley のADAsO 。外部ビューア。

デュポン 1984–1999

1984年にデュポン社に戻ったアルドゥエンゴは、研究開発部門に復帰し、発見されたばかりのADPO分子と関連構造の研究を続けた。この研究は非常に実り多いものとなり、新しい珍しい結合配置に関する論文が次々と発表された。^[22]^[23] ADPO関連の化学反応は、新しい反転プロセスであるエッジ反転の発見の基礎となり、これはデュポン社のアルドゥエンゴとデイビッド・A・ディクソンの共同研究によって完全に特徴付けられ、モデル化された。 [ ^24]さらに、デュポンチームは、3配位リン中心^[25]と4配位ゲルマニウム分子における新しい反転経路の実験的検証を行った。 ^[26]

アルドゥエンゴのデュポンでの研究には、フレキシブルプリント回路、接続部、絶縁体などの電子機器で広く使用されているフレキシブルポリイミドフィルム、カプトン-ZTなど、多くの応用プロジェクトも含まれていました。 ^{[27]アルドゥエンゴの}デュポンでの研究は、研究室外での彼の他の趣味と結びつくことが多かったです。たとえば、スポーツカーです（上記の概要ボックスの写真を参照）。彼は、デュポンパフォーマンスコーティングが次世代の低VOC塗料に使用する新しい架橋化学用の触媒を考案することで、低VOC自動車コーティングの開発に貢献しました。^[28]^[29]^[30]最終的に、デュポンの水性パフォーマンスコーティングは、ロータスのエリーゼとエキシージモデルに使用されるようになりました。^[31]^[32]アルドゥエンゴが手がけた塗料用触媒の工業規模合成^[33]^[34]^[35]は、彼のカルベン化学への再参入のきっかけとなったが、今度は求電子性カルベンではなく求核性カルベンであった。^[1]^{[36]触媒合成が様々な反応条件や置換}基に対して耐性があることを観察し、アルドゥエンゴは、合成の中間体であるイミダゾール-2-イリデンは、当時の常識では考えられないほど安定しているに違いないと仮説を立てた。^[36]^[37]

自動車用塗料プログラムへのアルドゥエンゴの関与が終わりに近づいたとき、彼はCR&Dの経営陣に、これらの明らかに安定なカルベンを単離し、その化学を研究する提案を提出した。この提案は、カルベン化学の長い歴史を考えると、カルベンは安定した実体として単離できない反応中間体として確立されており、そのような提案をするべきではなかったという忠告とともに、きっぱりと却下された。 ^[1]^[36]^[37]しかし、アルドゥエンゴは（すでに歴史をよく知っていた）化学反応の出発物質を手元に持っており、実験を進めることにした。^[37]「アルドゥエンゴの賭けは成功した。1991年、最初の試みから150年以上が経った後...」^[38]安定した結晶性カルベンがデュポンの研究所で単離され、特徴付けられた。^[39]安定なカルベンを生成する最初の反応に成功した後、アルドゥエンゴはデュポン経営陣の支援を勝ち取り^[37]、この分野の研究が続けられた。様々な置換基を持つカルベンが合成され、特徴付けられた。 ^[40]^{[41] 30年前に}ハンス・ヴェルナー・ヴァンツリックによって（単離せずに）広範囲に研究された飽和イミダゾリン-2-イリデンも、窒素に適切な置換基があれば単離できるほど安定であることが示された。^[42]空気中で安定なカルベンが生成された。^[43]化学はチアゾール-2-イリデン（1957年にビタミンB1 _触媒サイクルの反応中間体として存在すると推測されたが、40年間単離されなかった）を含むように拡張された。^[44]イミダゾール-2-イリデンは、 NMR特性、^[45]光電子分光法、^[46]およびX線および中性子回折法による正確な実験的電子密度マッピングによって広範囲に特徴付けられている。^[47]

アルドゥエンゴ研究グループによる安定カルベンの特性評価は、その化学の広範な探究によって補完された。この新しい化学には、ヨウ素^[48]、 [ ^{49] 、} アルミニウム^[50] 、銅^[51] 、銀^{[51]、マグネシウム[52]} 、亜鉛[ 52 ^]^、ゲルマニウム[ 53] 、ニッケル^[54]、白金^[54 ] 、ランタニド^[^55]、およびビス(カルベン)-プロトン錯体の形の水素を含む多数の元素中心とのカルベン反応が含まれていた。^{[56]アルドゥエンゴの1996年の研究は}、アレクサンダー・フォン・フンボルト研究賞の主催者であるラインハルト・シュムッツラー教授との交流も反映している。ブラウンシュヴァイクで行われた彼のカルベン化学には、新しい構造には、カルベン•フェニルテトラフルオロホスホラン^[57] 、カルベン•PF5、^[58]、カルベン•AsF5、^[58]、カルベン•SbF5、^[58]、カルベン•BF3 ^[58]付加物が含まれていました。デュポン社でのアルドゥエンゴのカルベンに関する最後の研究には、カルベン•アルカリ土類金属、^[59]、カルベン•アンチモン、^[60]、カルベン•カドミウム、^[61]、カルベン•リチウム^[62]付加物の合成と特性評価が含まれていました。カルベンとホスフィニデンの反応^[63]^[64]も、イミダゾリン-2-イリデンの挿入反応に加えて、アルドゥエンゴの研究室から報告されました。^[65]

1998年、アルドゥエンゴと同僚たちは、デュポン社での最近の成功した実験から得られた知識と経験に照らして、ワンツリックの研究室で安定なカルベンを生成しようとする以前の試みを慎重に再検討した。^[66]飽和イミダゾリン-2-イリデンに関するワンツリックの研究の大部分は、窒素上のかさ高い置換基がない場合には二量体を与えると予想されたが、単一の（不飽和）イミダゾール-2-イリデン、1,3,4,5-テトラフェニルイミダゾール-2-イリデンは、単離できる（はずだった）カルベンの例として残っていた。ワンツリックの当初の手順の再検討^[67]により、当初の研究者を妨げたであろういくつかの重要な実験的特徴が特定された。これらの問題が修正されたことで、デュポン社の科学者たちは標的のカルベンを単離し、X線構造決定を含む完全な特性評価を行うことができた。これらの結果はハンス・ヴェルナー・ヴァンツリックに敬意を表して「1,3,4,5-テトラフェニルイミダゾール-2-イリデン：ヴァンツリックの夢の実現」というタイトルで出版されました。^[66]

デュポン社でアルドゥエンゴとスチュワートが合成したADPOのアンチモン類似体（ADSbO）。^[68]外部ビューアー。
アルドゥエンゴとスチュワートが作成した9配位ビスマス錯体。^[69]外部ビューアー。
アルドゥエンゴ、ディクソン、ローが3配位リンにおけるエッジ反転を検証するために使用した飽和ADPO類似体。 ^[25]
Arduengo、Dixon、Roeが4座標中心でのエッジ反転を検証するために使用したゲルマニウム化合物。 ^[26]外部ビューア。
デュポン社で製造された最初の安定した結晶性カルベン。^[39]外部ビューアー。
デュポン社で単離された、初めて完全に特徴付けられたイミダゾリン-2-イリデン（飽和）カルベン。^[42]外部ビューアー。
安定チアゾール-2-イリデン（ビタミンB1_類似体）。^[44]外部ビューアー。
空気中で安定なカルベン。^[43]外部ビューアー
正確な電子密度マッピング実験に使用される安定した小さなペルデューテロカルベン。^[47]外部ビューアー。
ワンツリックのオリジナルのテトラフェニルイミダゾール-2-イリデンはデュポン社で単離され、特性評価されました。^[66]外部ビューアー。
IMes、よく知られているNHCリガンド。^[40]

アラバマ大学 1999–2020

アラバマ大学では、アルドゥエンゴ研究室の研究では、置換基効果を介してイミダゾール-2-イリデンの基本構造を強化し、シクロペンタジエニルが縮合したイミダゾール-2-イリデンのような新しい化合物に焦点が当てられてきました。^[70]^[71]^[72]^[73]ジホスファシクロブタン-2,4-ジイルの異常な原子価に関する研究は、吉藤正明教授および伊藤重一教授と共同でアルドゥエンゴグループから報告されています。^[74]^[75]^[76]^[77]^[78]^[79]^[80]アルドゥエンゴは、化学的水素貯蔵と非線形光学材料の研究プログラムを監督しています。^[4] 2015年、アルドゥエンゴはティル・オパツ教授（ヨハネス・グーテンベルク大学マインツ）とともに、木質バイオマス（木質化学）に基づく持続可能な化学のためのStanCE連合を設立しました。 ^[9]

ジョージア工科大学 2020年～現在

2020年6月、アルドゥエンゴは実務教授として母校に戻りました。^[4]^[9]^{[81]彼のカルベン化学の研究は、Medicines for All Institute}^[82]の持続可能な化学を支援する取り組みや、重要な化学製造技術の米国への本国送還に取り組むパートナーシップとともにそこで継続されています。^[83]^[9]

受賞歴

チャールズ・M・ナイト講演会、アクロン大学、2013年4月。^[84]
2007年10月、アメリカ科学振興協会フェロー
ウォルター・J・シュート講演会 1999-2000年。^[85]
1996年国際主族化学会議より「主族化学研究における優秀性」に対する金メダル受賞
アレクサンダー・フォン・フンボルト上級研究賞、1996年
NSF学部生フェローシップ、1972年、1973年

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外部リンク

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化学工学ニュース、アンソニー・J・アルドゥエンゴ3世氏へのインタビュー、2012年10月
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