Fraser Stoddart

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Fraser Stoddart 2016

Sir James Fraser Stoddart (* 24. Mai 1942 in Edinburgh) ist ein britisch-US-amerikanischer Chemiker. 2016 erhielt er mit Jean-Pierre Sauvage und Ben Feringa den Nobelpreis für Chemie für „das Design und die Synthese von molekularen Maschinen“.

Leben und Wirken

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Fraser Stoddart, der Sohn von Thomas Fraser Stoddart und Jane Spalding Hislop Stoddart, besuchte von 1950 bis 1960 das Melville College in Edinburgh und studierte anschließend Chemie an der University of Edinburgh, 1964 erhielt er seinen Bsc, 1966 den Ph.D. (Betreuer: Edmund Hirst) und 1980 den selten verliehenen Grad DSc. Von 1967 bis 1970 war Stoddart Post-Doktorand an der Queen’s University in Kingston, Ontario, Kanada. 1970 wechselte er an die University of Sheffield, wo er bis 1978 Lecturer und von 1981 bis 1990 Reader in Chemie war. Von 1978 bis 1981 forschte er am Laboratorium von Imperial Chemical Industries in Runcorn. Von 1990 bis 1997 war Stoddart Professor für Organische Chemie an der University of Birmingham, 1993 bis 1997 als Leiter der School of Chemistry. Von 1997 bis 2003 war er Saul Winstein Professor für Organische Chemie an der University of California, Los Angeles, die er bereits von einem Gastaufenthalt 1978 kannte. Seit 2003 ist er Fred Kavli Professor für Nanowissenschaften an der University of California, Los Angeles und von 2003 bis 2007 war er Direktor des California NanoSystems Institute. Gastprofessorenaufenthalte führten ihn 1980 an die Texas A&M University, 1985 und 1987 an die Universität Messina, Italien, und 1987 an die École nationale supérieure de chimie de Mulhouse, Frankreich.

Rotaxan[1]
Catenan[2]
Molekulare Borromäische Ringe[3]

Stoddart forscht auf dem Gebiet der Nanowissenschaften, der supramolekularen Chemie, der Physikalischen Organischen Chemie und der Stereochemie. Er untersucht Dendrimere, Katenane (zuerst entwickelt von Jean-Pierre Sauvage), Rotaxane und andere nichtkovalent, sondern mechanisch-gebundene Stoffe, darunter auch chemische Realisierungen Borromäischer Ringe. Durch die nichtkovalente, mechanische Bindung haben die Strukturen Bewegungsspielraum. Von Stoddart stammen die ersten Rotaxane, bei denen sich ein Ring wie auf einem Fahrstuhl entlang einer linearen Struktur bewegen kann. Für die Synthese benutzt er als Baustein häufig das Cyclophan Cyclobis(paraquat-p-phenylen) (auch Stoddart’s Blue Box genannt, da er elektronenarme Strukturen in seinen Präsentationen blau zu färben pflegt, elektronenreiche rot), das besonders elektronenarm ist und so mit aromatischen Ringen reagiert. Bistabile Katenane und Rotaxane, bei denen sich die molekularen Strukturen gegeneinander mechanisch verschieben können, nutzt er als molekulare Schalter, die chemisch, elektrisch und optisch aktiviert werden können. Andere potentielle Anwendungen sind Aktoren, Verstärker und Sensoren. Außerdem arbeitet er an künstlichen molekularen Maschinen (die zuerst von Ben Feringa 1999 entwickelt wurden).[4] In der Entwicklung nanomechanischer Systeme kombiniert er einen Bottom-up-Zugang über molekularen Selbstzusammenbau und einen Top-down-Zugang über Mikrolithographie und Mikrofabrikation.

Stoddart entwickelte 2017 eine umweltfreundliche Alternative zur Verwendung hochgiftiger Cyanide im Gold- und Silberbergbau unter Verwendung von Wasserstoffperoxid und Maisstärke. Dazu gründete er die Firma Cycladex in Nevada.[5]

Seit 1968 war er mit Norma Agnes Scholan verheiratet († 2004), mit der er zwei Töchter hat.

Werke

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Stoddart veröffentlichte mehr als 800 wissenschaftliche Arbeiten, darunter die Monographien:

  • Some Studies on Plant Gums of the Acacia Genus Copy. Thesis (Ph. D.), University of Edinburgh, 1966.
  • Stereochemistry of Carbohydrates. Wiley-Interscience, New York 1971, ISBN 0-471-82650-2.
  • Some adventures in stereochemistry. Thesis (D.Sc.), University of Edinburgh, 1980.
  • mit Fritz Vögtle und Masakatsu Shibasaki als Herausgeber: Stimulating concepts in chemistry. Wiley-VCH, Weinheim [u. a.] 2000, ISBN 3-527-29978-5.
  • mit D. B. Ambilino: Interlocked and intertwined structures and superstructures, Chem. Rev., Band 95, 1995, S. 2725–2828
  • mit Carson J. Bruns: The nature of the mechanical bond : from molecules to machines, Wiley 2017

Auszeichnungen

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Mitgliedschaften

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Literatur

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Commons: Fraser Stoddart – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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  1. ↑ Jose A. Bravo, Francisco M. Raymo, J. Fraser Stoddart, Andrew J. P. White und David J. Williams: Molecular meccano. Part 45. High yielding template-directed synthesis of [2]rotaxanes. In: European Journal of Organic Chemistry. 1998, S. 2565–2571.
  2. ↑ Peter R. Ashton, Christopher L. Brown, Ewan J. T. Chrystal, Timothy T. Goodnow, Angel E. Kaifer, Keith P. Parry, Douglas Philp, Alexandra M. Z. Slawin, Neil Spencer, J. Fraser Stoddart und David J. Williams: The self-assembly of a highly ordered [2]catenane. In: Chemical Communications. 1991, S. 634–639; doi:10.1039/C39910000634.
  3. ↑ Kelly S. Chichak, Stuart J. Cantrill, Anthony R. Pease, Sheng-Hsien Chiu, Gareth W. V. Cave, Jerry L. Atwood, J. Fraser Stoddart: Molecular Borromean Rings. In: Science. Band 304, 2004, S. 1308–1312
  4. ↑ Vincenzo Balzani, Alberto Credi, Françisco M. Raymo und J. Fraser Stoddart: Künstliche molekulare Maschinen. In: Angewandte Chemie. Band 112, Nr. 19, S. 3484–3530; englisch als: Artificial Molecular Machines. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 39, 2000, S. 3384–3391.
  5. ↑ Jon Yeomans, Nobel Prize winner Sir Fraser Stoddart hopes to turn gold mines green, The Telegraph, 15. März 2017
  6. ↑ Mitgliedseintrag von Sir J. Fraser Stoddart (mit Bild) bei der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina, abgerufen am 22. Juli 2016.
  7. ↑ National Academy of Sciences Members and Foreign Associates Elected. (Memento vom 18. August 2015 im Internet Archive) Pressemeldung der National Academy of Sciences (nasonline.org) vom 29. April 2014
  8. ↑ Neue Mitglieder der chinesischen Akademie der Wissenschaften. Angewandte Chemie, 9. Januar 2018, abgerufen am 11. Januar 2018.
Personendaten
NAME Stoddart, Fraser
ALTERNATIVNAMEN Stoddart, Sir James Fraser
KURZBESCHREIBUNG britischer Chemiker
GEBURTSDATUM 24. Mai 1942
GEBURTSORT Edinburgh
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