Ахим Мюллер - Achim Müller

Ахим Мюллер
Prof-a-mueller.jpg
Родившийся14 февраля 1938 г. (1938-02-14)
Детмольд, нацистская Германия
НациональностьНемецкий
Альма-матерГеттингенский университет
ИзвестенПористые нанокластеры на заказ и их использование в качестве универсальных материалов
Научная карьера
ПоляХимия, Нанонаука
УчрежденияУниверситет Билефельда

Ахим Мюллер (родился 14 февраля 1938 г. в г. Детмольд, нацистская Германия ) немец химик. Он является почетным профессором химического факультета, Университет Билефельда.

Его исследования в основном связаны с химией переходных металлов, особенно с нанохимией.[1][2][3][4][5][6][7]

Его текущие исследования в основном связаны с синтезом сферического пористого оксида металла. нанокапсулы Пн132 Кеплерат. Мюллер также работал над простыми соединениями серы переходных металлов, включая связанный с ним катализ гидрообессеривания и новый тип гостевой химии на основе полиоксованадатов.[3][4][5][6] Он также проявляет большой интерес к истории и философии науки.[8]

Академическая карьера

Ахим Мюллер учился химия и физика на Геттингенский университет и получил там докторскую степень (1965) и докторскую степень (1967). В 1971 году он стал профессором Дортмундский университет а в 1977 г. профессор Неорганическая химия на Университет Билефельда. В 2006 году он был удостоен звания Manchot-Forschungsprofessur Technische Universität München.

Ахим Мюллер - член Леопольдина,[9] Польская академия наук, Индийская национальная академия наук, Национальная академия точных физических и естественных наук в Аргентине и Academia Europaea. Он получил почетные степени Российской академии наук (РАН) и Университета Пьера и Марии Кюри в Париже, а также звание «Profesor Honorario» Национального университета Ла-Платы. Он также получил Приз памяти Альфреда Стока 2000 г., Приз Гей-Люссака / Гумбольдта 2001 г., Приз сэра Джеффри Уилкинсона 2001 г. и Столетняя медаль Королевского химического общества 2008/9 г., Лондон.[10] В 2012 году награжден престижной Продвинутый грант посредством Европейский исследовательский совет (ERC). Он является почетным членом Общества химических исследований Индии.

Исследование

Пористая наноразмерная сферическая капсула на основе полиоксомолибдата Mo132: 20 пор, постепенно закрывающихся с функцией краун-эфира, заполнены катион гуанидиния -гости (супрамолекулярная химия поверхности сфер).

Его текущие исследования касаются в основном восходящих путей к сферическим нанокапсулам из пористого оксида металла Mo.132 Кеплерат. Открытие Мюллером молекулярного гиганта сферы (Кеплераты) типа Mo132 (диаметр около 3 нм) и их производные,[1][2][11] колесной группы Mo154 (См.[1][2] и [12][13][14]) и кластер Mo в форме ежа368[1][2] (размером до 6 нм) вызвали сдвиг парадигмы из-за уникальных структурных особенностей и огромного диапазона применения этих молекулярных нанокластеров.[нужна цитата ].

Капсула имеет 20 четко очерченных пор с функциями краун-эфира, которые можно обратимо открывать и закрывать. Субстраты проникают через эти поры, и они могут реагировать с образованием множества разновидностей в зависимости от внутреннего покрытия наноконтейнера. Эта неорганическая наноячейка также обеспечивает перенос ионов через полость. Несколько новых явлений в ограниченных условиях могут быть изучены путем изменения внутренних лигандов с гидрофильным и / или гидрофобным характером на основе множества реакционноспособных субстратов внутри (о междисциплинарном характере всего класса соединений см.[15]). Эти синглы молекулы довольно большие; это можно показать, взяв длину кислород молекула с двумя атомы (длина 0,12 нм) как единицу, тогда с учетом Mo368 что в 50 раз больше.

Все упомянутые наноматериалы относятся к классу, обычно называемому полиоксометаллаты и некоторые особенные молибденовый синий семья; выяснение Мюллером химической природы молибденового синего было настоящим проявление силы.[16][17]

Есть две старые синтетические темы, в которых Ахим Мюллер работал пионером. Это относится к основным простым соединениям серы переходных металлов, включая связанный катализ гидрообессеривания, и новый тип гостевой химии на основе полиоксованадатов.[3][4][5][6] (для обеих тем см., в частности, три почетных вопроса в разделе Библиография ). Одна статья о полиоксометаллатах была процитирована ок. 2000 раз.[18] Публикации Ахима Мюллера много раз освещались в СМИ и соответствующих журналах.[19] Важные последние предложения: «Гигантские полиоксометаллаты (ПОМ) представляют особый интерес, поскольку они представляют собой самые большие неорганические молекулы, когда-либо созданные, в сочетании с удивительными структурами и разнообразными применениями в катализе, медицине и материаловедении. Как правило, группа Мюллера добилась большого успеха в создании гигантских полиоксомолибдатов (ПОМО) в течение последних двух десятилетий, установив серию невероятно больших ПОМО с сотнями центров Mo, таких как {Mo132}, {Mo154}, {Mo176}, {Mo248} и {Mo368}. Особенно {Мо368}, с более чем 360 атомами Mo, все еще остается крупнейшим ПОМ на сегодняшний день ... »[20]

Приложения и влияние

Они растворимы в воде и, вероятно, являются одними из самых универсальных материалов для применения в нанонауке.[1][2]Очевидно, что такие приложения представляют интерес не только для химии, но и для биологии, супрамолекулярной химии и материаловедения, а также для дискретной математики. Приложения включают в себя следующие темы:

  • Исследование процессов, в том числе каталитических, в ограниченных условиях, особенно в капсулах с ступенчато настраиваемыми порами и настраиваемыми внутренними функциями.
  • Координационная химия на поверхностях, в порах и в полостях нанокапсулы: сфера-поверхность супрамолекулярная химия, контролируемый обмен гостями на разных внутренних участках друг с другом и с внешним миром, нано-ионная хроматография, процессы нуклеации в ограниченных условиях
  • Моделирование переноса ионов через трансмембранные каналы
  • Новое понимание гидрофобных взаимодействий, например термодинамика гидрофобной кластеризации, связывания гидрофобных органических загрязнителей и нано-обезвоживания
  • Структура и динамика инкапсулированной воды высокой и низкой плотности
  • К многофункциональности и иерархической сложности: примеры для химической приспособляемость а для супрамолекулярного химического дарвинизма - самосборка капсул в различные узоры в разных фазах (например, полые сферические сборки, похожие на ежевику, а также двух- и трехмерные структуры)

Связанная с этим работа Мюллера показывает множество приложений (см. Выше), например, как можно моделировать клеточные процессы, такие как перенос ионов, на основе сферических пористых капсул.[21][22] и как последний может быть использован для удаления токсичных соединений из воды.[23]

Эти соединения изучаются во всем мире многими группами, особенно в связи с потенциальным применением в материаловедении (см.[1][2] и ниже). Один из аспектов - моделирование эффекта лотоса,[24] другой - химическая адаптивность как новое явление.[25]

Интересная математическая трактовка Кеплератов может быть разработана применительно к сферическим вирусам и куполам Бакминстера Фуллера на основе архимедовых и платоновых тел.[26] Уникальный диапазон потенциальных применений Mo132 Кеплерат также выделялся рядом других авторов, например:[27] «Таким образом, капсулы типа кеплерата представляют собой уникальные супрамолекулярные объекты, предлагающие настраиваемую пространственно-ограниченную среду и многообещающие во многих областях, таких как катализ, электропроводность, нелинейная оптика, жидкие кристаллы, везикулы и агрегаты« ежевики ». ... ключ указать на продвижение техники замкнутого космоса ". В другой публикации [28] написано: «Инициированный и возглавляемый Мюллером и его сотрудниками синтез и структурная характеристика кластеров оксидов металлов размером с белок (2-6 нм) вызвали большой интерес в областях физики, биологии, химии и материаловедения. "; см. также аналогичный комментарий Ref.[29] Некоторые из кластеров могут быть получены плановым синтезом,[30] в то время как родственная производная (также из-за структуры Keplerate[31][26]) Пн72Fe30 обладает уникальными магнитными свойствами.[1][2][31]

Личное

Мюллер любит древнегреческую философию, классическую музыку и походы в горы. Он любит лесных птиц с раннего детства, и его отец любил это времяпрепровождение.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм Мюллер, Ахим; Гузерх, Пьер (2012). «От соединения металлических оксидных строительных блоков в динамической библиотеке до гигантских кластеров с уникальными свойствами и к адаптивной химии». Обзоры химического общества. 41 (22): 7431–63. Дои:10.1039 / C2CS35169B. PMID  22948798.
  2. ^ а б c d е ж грамм Мюллер, Ахим; Гузерх, Пьер (22 апреля 2014 г.). «Капсулы с высокоактивными порами и внутренними частями: универсальные платформы в наномасштабе». Химия - Европейский журнал. 20 (17): 4862–4873. Дои:10.1002 / chem.201305010. PMID  24644235.
  3. ^ а б c Мюллер, Ахим; Рейтер, Ганс; Диллинджер, Стефан (17 ноября 1995 г.). «Супрамолекулярная неорганическая химия: маленькие гости в малых и больших группах». Angewandte Chemie International Edition на английском языке. 34 (21): 2328–2361. Дои:10.1002 / anie.199523281.
  4. ^ а б c ДЕНЬ, ВИКТОР В .; KLEMPERER, WALTER G .; Яги, Омар М. (июль 1991 г.). «Индуцированная самоорганизация молекул». Природа. 352 (6331): 115–116. Дои:10.1038 / 352115c0. S2CID  45122433.
  5. ^ а б c Мюллер, А. (сентябрь 1994 г.). «Супрамолекулярные неорганические виды: экспедиция в увлекательную, довольно неизвестную наземную мезоскопию с междисциплинарными ожиданиями и открытиями». Журнал молекулярной структуры. 325: 13–35. Дои:10.1016/0022-2860(94)80014-6.
  6. ^ а б c Ромер, Мари-Мадлен; Бенар, Марк; Блодо, Жан-Филипп; Маэстре, Хуан-М; Poblet, Josep-M (декабрь 1998 г.). «От ионов Линдквиста и Кеггина к электронно инверсным хозяевам». Обзоры координационной химии. 178-180: 1019–1049. Дои:10.1016 / S0010-8545 (98) 00162-3.
  7. ^ Работа Мюллера над новым типом изополиоксованадатов предоставила некоторые из наиболее поучительных примеров неорганической химии хозяин-гость, что привело к признанию того, что полиоксометаллат представляет собой супрамолекулярный вид, включающий отрицательно заряженную клетку-хозяин и отрицательно заряженный инкапсулированный гость, и, следовательно, открытие новая эра в химии полиоксометаллатов. Шаблонная самоорганизация «электронно-инверсного хозяина» вокруг отрицательно заряженного гостя может показаться несколько загадочной: согласно теоретическим исследованиям, это следует из того факта, что электростатическое отталкивание преодолевается за счет максимизации молекулярного электростатического потенциала у гостя.
  8. ^ Например: a) Die inhärente Potentialität materieller (chemischer) Systeme, A. Müller, Philosophia naturalis, 1998, Bd. 35, Heft 2, 333; б) Naturgesetzlichkeiten - Chemie lediglich ein Bereich zwischen Physik und biologischem Geschehen? А. Мюллер, Philosophia naturalis, 2000, корп. 37, Heft 2, 351; c) Chemie und Ästhetik - die Formenvielfalt der Natur als Ausdruck ihrer Kreativität, A. Müller, ZiF (Центр междисциплинарных исследований), Mitteilungen, 1999, 4, 7; г) Наука, общество и надежды ренессансного утописта А. Мюллера. Наука и общество, 2000, 1, 23.
  9. ^ http://www.leopoldina.org/en/members/list-of-members/member/548/ Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina.
  10. ^ "Победитель столетней лекции 2008/09". www.rsc.org.
  11. ^ Гараи, Соменат; Хаупт, Эрхард Т. К .; Бёгге, Хартмут; Мерка, Алиса; Мюллер, Ахим (15 октября 2012 г.). "Сбор 30 СО2 Молекулы в капсуле из пористого оксида металла на основе одинакового числа рецепторов ». Angewandte Chemie. 124 (42): 10680–10683. Дои:10.1002 / ange.201204089.
  12. ^ Лю, Тяньбо; Диманн, Эккехард; Ли, Хуэйлинь; Платье, Andreas W. M .; Мюллер, Ахим (6 ноября 2003 г.). «Самосборка в водном растворе колесообразных оксидных кластеров Mo154 в пузырьки». Природа. 426 (6962): 59–62. Дои:10.1038 / природа02036. PMID  14603315. S2CID  4430852.
  13. ^ Мюллер, Ахим; Диманн, Эккехард; Кульман, Кристоф; Эймер, Вольфганг; Серен, Клэр; Так, Томас; Knöchel, Arndt; Пранзас, П. Клаус (2001). "Иерархическое построение паттернов: архитектуры за пределами" гигантских молекулярных колес "'". Химические коммуникации (19): 1928–1929. Дои:10.1039 / B103639B. PMID  12240223.
  14. ^ Кластеры полиоксомолибдата: гигантские колеса и шары, А. Мюллер, С. К. Дас, Э. Криккемайер, К. Кульман (проверено: М. Садакане, М. Х. Дикман, М. Т. Поуп), Неорганические синтезы, Редактор Дж. Р. Шепли, 2004, 34, 191.
  15. ^ Молекулярный рост из Мо176 в Мо248 кластер, А. Мюллер, С. К. Н. Шах, Х. Бёгге, М. Шмидтманн, Природа, 1999, 397, 48.
  16. ^ Растворимый Молибденовый блюз - "Des Pudels Kern", А. Мюллер, К. Серен, Соотв. Chem. Res., 2000, 33, 2.
  17. ^ а) Колесо из наноразмерного оксида молибдена с уникальной структурой электронного ожерелья: исследование СТМ с субмолекулярным разрешением, Д. Чжун, Ф. Л. Соуза, А. Мюллер, Л. Чи, Х. Фукс, Энгью. Chem. Int. Эд., 2011, 50, 7018; б) От Шееле и Берцелиуса до Мюллера: новый взгляд на полиоксометаллаты (ПОМ) и «недостающее звено» между подходами снизу вверх и сверху вниз, П. Гузерх, М. Че, l’actualité chimique, 2006, Выпуск июнь, № 298, 9.
  18. ^ Химия полиоксометаллатов: старая область с новыми измерениями в нескольких дисциплинах, М. Т. Поуп, А. Мюллер, Энгью. Chem. Int. Эд. Англ., 1991, 30, 34.
  19. ^ Как Frankfurter Allgemeine Zeitung, Die Welt, Süddeutsche Zeitung, Neue Zürcher Zeitung, Handelsblatt, Göttinger Tagesblatt, The Hindu, El Pais, Gazeta Wyborcza, Situs Kimia Indonesia, Times of India, Наука в Сибири, Scientific American, Американское научное общество, Новое научное общество , Chemistry World, Chemistry in Britain, Materials Today, Spektrum der Wissenschaft, Bild der Wissenschaft, Naturwissenschaftliche Rundschau, Chem. я. u. Zeit, La Recherche, Der Spiegel. Подробнее см. [1] и ссылка 6 c) Mitteilungen.
  20. ^ {Nb288О768(ОЙ)48(CO3)12}: Высокомолекулярный полиоксометаллат с около 300 атомами ниобия, Y.-L. Ву, X.-X. Ли, Ю.-Дж. Ци, Х. Ю, Л. Цзинь, С.-Т. Чжэн, Энгью. Chem. Int. Эд., 2018, 57, 8572.
  21. ^ Гости на разных внутренних капсульных сайтах обмениваются друг с другом и с внешним миром, О. Петина, Д. Редер, Э. Т. К. Хаупт, А. Грего, И. А. Вайншток, А. Мерка, Х. Бёгге, Й. Сакач, А. Мюллер, Энгью. Chem. Int. Эд. 2011, 50, 410.
  22. ^ Имитация биологического транспорта катионов на основе супрамолекулярной химии сферической поверхности: одновременное взаимодействие пористых капсул с молекулярными пробками и проходящими катионами, A. Merca, E. T. K. Haupt, T. Mitra, H. Bögge, D. Rehder, A. Müller, Chem. Евро. Дж., 2007, 13, 7650.
  23. ^ а) Гидрофобные взаимодействия и кластеризация в пористой капсуле: возможность удаления гидрофобных материалов из воды, К. Шеффер, А. М. Тодеа, Х. Бёгге, О. А. Петина, Д. Редер, Э. Т. К. Хаупт, А. Мюллер, Chem. Евро. Дж., 2011, 17, 9634; б) Плотно упакованные гидрофобные кластеры: инкапсулированные валераты образуют устойчивый к высоким температурам {Mo132} Capsule System, С. Гараи, Х. Бёгге, А. Мерка, О. А. Петина, А. Грего, П. Гузерх, Э. Т. К. Хаупт, И. А. Вайншток, А. Мюллер, Энгью. Chem. Int. Эд., 2016, 55, 6634 (изображение передней обложки).
  24. ^ Водоотталкивающая способность в гидрофобных нанокапсулах - молекулярный взгляд на обезвоживание, А. Мюллер, С. Гараи, К. Шеффер, А. Мерка, Х. Бёгге, А. Дж. М. Аль-Карави, Т. К. Прасад, Chem. Евро. Дж. 2014, 20, 6659 (изображение передней обложки).
  25. ^ Химическая адаптируемость: интеграция различных видов материи в гигантские молекулярные оксиды металлов, А. Мюллер, А. Мерка, AJM Аль-Карави, С. Гараи, Х. Бёгге, Г. Хоу, Л. Ву, ETK Haupt, D. Редер, Ф. Хасо, Т. Лю, Chem. Евро. Дж., 2012, 18, 16310 (изображение передней обложки).
  26. ^ а б а) Сферические (икосаэдрические) объекты в природе и преднамеренно конструируемые молекулярные кеплераты: структурные и топологические аспекты, О. Дельгадо, А. Дресс, А. Мюллер, в: Химия полиоксометаллатов: от топологии через самосборку к приложениям (Ред .: MT Поуп, А. Мюллер), Kluwer, Dordrecht, 2001, 69; б) Химик находит красоту в молекулах, которые напоминают раннюю модель Солнечной системы, А. Мюллер, Природа, 2007, 447, 1035; в) Красота симметрии, А. Мюллер, Наука, 2003, 300, 749.
  27. ^ Настраиваемый тип-кластер кеплератов "Mo"132"Полость с дикарбоксилат-анионами, Т.-Л. Лай, М. Авада, С. Флоке, К. Роч-Маршал, Н. Ватфа, Дж. Маррот, М. Хауас, Ф. Таулелле, Э. Кадо, Chem. Евро. Дж., 2015, 21, 13311.
  28. ^ Запускаемая восстановлением самосборка наноразмерных молекулярных кластеров оксида молибдена, П. Инь, Б. Ву, Т. Ли, П. В. Боннесен, К. Хонг, С. Зайферт, Л. Поркар, К. До, Дж. К. Кеум, Варенье. Chem. Soc., 2016, 138, 10623.
  29. ^ Исследование образования полиоксометаллатов типа ядро-оболочка с помощью рентгеновского и нейтронного рассеяния, П. Инь, Б. Ву, Э. Мамонтов, Л.Л. Даемен, Ю. Ченг, Т. Ли, С. Зейферт, К. Хонг, П.В. Боннесен, Дж. К. Кеум, А. Дж. Рамирес-Куэста, Варенье. Chem. Soc., 2016, 138, 2638.
  30. ^ Самопроизвольная самосборка гигантского сферического металлооксидного кеплерата: добавление одного строительного блока вызывает «немедленное» образование дополнительного из конституционной динамической библиотеки, К. Шеффер, А. М. Тодеа, П. Гузерх, А. Мюллер, Chem. Commun., 2012, 48, 350.
  31. ^ а б а) Структурный фрустрированный магнетизм наноразмерных полиоксометаллатов: эстетика и свойства в гармонии, П. Кёгерлер, Б. Цукерблат, А. Мюллер, Dalton Trans. (Перспектива), 2010, 39, 21; б) Молекулярные наномагнетики, Д. Гаттески, Р. Сессоли, Дж. Виллен, Oxford University Press, Oxford, 2006 (главы 4.4 и 14.3).

Библиография

  • Почетный выпуск Inorganica Chimica Acta (биография) с посвящением Э. Диманна и Б. Кребса, 2010, 363, 4145.
  • Почетный выпуск журнала Cluster Science с Предисловие М. Т. Поуп, 2003, 14, 189.
  • Почетный выпуск журнала Molecular Structure with a Преданность А. Дж. Барнс, Э. Диманн и Х. Ратайчак, 2003, 656, 1.
  • Профессор Ахим Мюллер удостоен премии сэра Джеффри Уилкинсона 2001 года, С. Мигкилсен, Г. Фери, Науки о твердом теле, 2002, 4, 753 [2]; Среди прошлых победителей: М. Ф. Хоторн (1993), Ф. А. Коттон (1995), лорд Джек Льюис (1997).
  • В разделе об Ахиме Мюллере из книги Ф. А Коттона (стр. 310/11) «Моя жизнь в золотой век химии: больше удовольствия, чем развлечения» автор пишет: «Самый незабываемый персонаж, которого я встречал». Для меня Ахим Мюллер мог быть таким человеком ».

См. Также следующие заголовки:

  • Неорганические молекулярные капсулы: от структуры к функции, Л. Кронин, Энгью. Chem. Int. Эд., 2006, 45, 3576.
  • Воплощая неорганическую химию в жизнь, Н. Холл, Chem. Commun., 2003, 803 (фокусная статья).
  • Профиль автора, Энгью. Chem. Int. Эд., 2013, 52, 800.
  • См. Дополнительно ссылку 16 b) l’actualité chimique.

внешняя ссылка