Fukui Kenichi (4 de octubre de 1918 ~ 9 de octubre de 1998), nacido en Japón, es un químico cuántico japonés. Graduado por la Universidad de Kyoto, es un químico teórico japonés, académico extranjero de la Academia Estadounidense de Ciencias, académico de la Academia Europea de Artes y Ciencias y ganador de la Medalla Cultural del Gobierno japonés.
Por proponer la teoría orbital de frontera intuitiva en 1951, el profesor de la Universidad de Kyoto Kenichi Fukui ganó el Premio Nobel de Química en 1981. Es el primer científico japonés en ganar el Premio Nobel de Química y el primer ganador asiático.
Murió en 1998.
Nombre chino: Fukui Kenichi
Mbth: japonés Hiragana: ふくぃけんぃち.
Nacionalidad: japonesa
Etnia: Yamato Nación
Fecha de nacimiento: 4 de octubre de 1918.
Fecha de fallecimiento: 9 de octubre de 1998 65438.
Ocupación: químico teórico japonés
Escuela de posgrado: Universidad de Kyoto (licenciatura, maestría, doctorado)
Principales logros: Ganó el Premio Nobel de Química en 1981.
Primer Premio Nobel de Química de Asia
Miembro de la Royal Society
Obra representativa: Química Cuántica Gráfica
Tipo de sangre: tipo a
Cargo cuando ganó el Premio Nobel: Universidad de Kyoto.
Experiencia del personaje
Elección de carrera
El 4 de octubre de 1918, Kenichi Fukui nació en una familia de empleados en la ciudad de Itano, prefectura de Nara, Japón. Su padre se graduó en la Universidad de Comercio de Tokio y trabajó para una empresa británica. Fukui proviene de una familia adinerada y recibió una buena educación desde pequeño. No solo estudió clásicos tradicionales como Las Analectas de Confucio, sino que también fue influenciado por la cultura y la tecnología avanzada europea y estadounidense. En la escuela secundaria, Kenichi Fukui asistió a la escuela secundaria Osaka Rikimiya y a la antigua escuela secundaria de Osaka. Era muy bueno en matemáticas y alemán, pero el futuro químico teórico no tenía ningún interés en la química de la escuela secundaria. Durante el examen de ingreso, Fukui fue influenciado por un pariente de la familia y un profesor de química industrial en la Universidad Imperial de Kioto, y eligió la química, la que menos le gustaba, como su especialidad de toda la vida.
Proceso de aprendizaje
En 1938, Fukui fue admitido en el Departamento de Química Industrial de la Universidad de Kioto. Después de ingresar a la universidad, Fukui no abandonó su interés por las matemáticas y tomó una gran cantidad de cursos optativos en matemáticas y física teórica, durante los cuales sentó una base sólida en matemáticas. Se graduó en la Universidad de Fukui en 1941 y entró en el laboratorio del profesor Yu Nobujiro en el Departamento de Química de Combustibles de la Universidad de Kyoto para realizar una maestría. Nikai Toshiro estudió en Alemania en sus primeros años y trajo una gran cantidad de libros y materiales europeos después de regresar a Japón. En aquel momento, la teoría cuántica europea se encontraba en un proceso de desarrollo sin precedentes. A través de estos preciosos libros, Kenichi Fukui entró en contacto con la vanguardia de la investigación científica teórica de aquella época. Se desempeñó como profesor en la Universidad de Kyoto de 1943 a 1943 y recibió su doctorado en Fukui en 1948. Después de graduarse, Fukui permaneció en el Departamento de Química de Combustibles de la Universidad de Kyoto y se dedicó a investigaciones teóricas en un laboratorio en malas condiciones. Profesor de química física en la Universidad de Kyoto desde 1951. Ese mismo año, Kenichi Fukui publicó el primer artículo sobre teoría orbital de vanguardia, "Estudio sobre orbitales moleculares de reactividad de hidrocarburos aromáticos", que sentó las bases de la teoría de Fukui. Los primeros trabajos de Fukui no fueron ampliamente reconocidos. Sus colegas y superiores creían que Fukui no se concentraba en la química aplicada, sino que esperaba proponer una nueva teoría básica de la química e introducir en el campo de la química la mecánica cuántica, que en ese momento no era aceptada por la comunidad química. irreal y arrogante. Los académicos japoneses también han prestado poca atención a la teoría de Fukui. No fue hasta la década de 1960 que los círculos académicos europeos y estadounidenses comenzaron a citar en gran número los artículos de Fukui, y los japoneses comenzaron a reexaminar el valor de la teoría de Fukui. Debido al trabajo pionero de Fukui en teoría orbital de vanguardia, la Universidad de Kyoto formó gradualmente un equipo de investigación de química teórica con él como núcleo, y la Escuela de Fukui también se convirtió en una escuela importante en el campo de la química cuántica.
Contribución académica
Kenichi Fukui resumió la famosa teoría orbital de vanguardia durante su investigación a largo plazo sobre la teoría química cuántica y los compuestos orgánicos.
Señaló que muchas propiedades de las moléculas compuestas están determinadas principalmente por la fase orbital molecular ocupada más alta y la fase orbital molecular desocupada más baja. Todos los electrones de los orbitales de primera línea se pueden emparejar primero. Esto juega un papel decisivo en la elección de la ruta de reacción para la síntesis orgánica. Cuando Kenichi Fukuoka propuso esta teoría en 1951, no llamó la atención de la gente. Woodward y Hoffman afirmaron por primera vez el valor de esta teoría en 1959, la utilizaron para estudiar las reglas de selección estereoquímica de las reacciones pericíclicas y la desarrollaron aún más hasta la conservación de la simetría de los orbitales moleculares. Estos hallazgos no sólo explican algunos fenómenos inexplicables en reacciones químicas anteriores, sino que también predicen si muchas reacciones químicas pueden continuar. Bajo la guía de la teoría de los orbitales de frontera y la conservación de la simetría de los orbitales moleculares, la síntesis de vitamina B12 es un ejemplo muy exitoso.
Teoría de los orbitales de frontera
La teoría de los orbitales de frontera es la teoría por la que Kenichi Fukui se hizo famoso. Esta teoría divide la nube de electrones distribuida alrededor de la molécula en orbitales moleculares de diferentes niveles de energía según la energía. Fukui cree que los orbitales moleculares con configuración electrónica, de mayor energía (HOMO) y de menor energía (LUMO) que no están ocupados por electrones son la clave para determinar la reacción química de un sistema. Aunque los orbitales moleculares de otras energías tienen poco efecto en las reacciones químicas, pueden ignorarse por el momento. HOMO y LUMO son las llamadas órbitas de vanguardia.
Fukui propuso que al calcular los orbitales moleculares de las partículas que participan en la reacción, la obtención de información sobre las órbitas fronterizas, como la energía, la fase de la función de onda, el grado de superposición, etc., puede explicar satisfactoriamente varias reacciones químicas. comportamientos. Para algunos comportamientos que no pueden explicarse mediante la teoría clásica, la teoría de la órbita de primera línea también puede utilizarse para dar una explicación satisfactoria. La teoría de los orbitales de frontera es simple, intuitiva y eficaz, y se utiliza ampliamente en la investigación teórica sobre reacciones químicas, procesos de reacción de macromoléculas biológicas y mecanismos catalíticos.
Método de coordenadas de respuesta intrínseca
Según la teoría del estado de transición, el proceso de una reacción química es un proceso en el que el sistema se desliza desde un punto más bajo de la superficie de energía potencial a otro más bajo. apuntar a través de un camino específico. Estudiar la trayectoria que deja un sistema deslizándose sobre una superficie de energía potencial es una tarea de cinética de reacciones químicas. El método de coordenadas de reacción intrínseca propuesto por Fukui puede aclarar la relación entre cada fuerza en la trayectoria de reacción y el desplazamiento del núcleo del sistema.
Visualización de la química cuántica
La teoría orbital de primera línea y el método de coordenadas de reacción intrínseca transforman fórmulas químicas cuánticas complejas y abstractas en teorías aproximadas simples e intuitivas. Todo el trabajo de Fukui se centra en el objetivo de visualizar la química cuántica. A través de su teoría, los químicos tradicionales pueden utilizar directamente la teoría de la química cuántica para guiar experimentos sin la necesidad de derivar y calcular fórmulas abstractas, lo que les abre la misteriosa puerta de la química teórica. Con este fin, Fukui compiló especialmente el libro "Química cuántica ilustrada", que es un libro clásico para que los profesionales de la química no teórica comprendan la química cuántica.
Registro de premios
En 1981, Kenichi Fukui compartió el Premio Nobel de Química con Roald Hoffman, un científico estadounidense que propuso el principio de conservación de la simetría de los orbitales moleculares. Ese mismo año, recibió una serie de honores como académico extranjero de la Academia Estadounidense de Ciencias, académico de la Academia Europea de Artes y Ciencias, Medalla Cultural del Gobierno Japonés y miembro de la Royal Society del Reino Unido. En 1982, Fukui se retiró de la Universidad de Kioto y fue contratado como presidente de la Universidad Técnica Textil de Kioto (Instituto de Tecnología de Kioto). También se desempeña como director del Instituto de Química Básica de Fukui y director del Instituto de Química Básica de Kioto.
Obras