Лайнус Карл Полинг (1901–1994), наиболее известен широкой публике как сторонник использования витамина С в оздоровительных целях. И лауреат Нобелевской премии мира. И Нобелевской по химии.
После выдвижения Джоном Дальтоном атомной теории материи в первой половине XIX века возникли два важных вопроса: какова природа связи между атомами, образующими вещества, и как эти атомы геометрически располагаются при образовании молекул? Сто лет спустя, следуя по стопам таких научных гигантов, как Август Кекуле , Якобус Хенрикус ван т Хофф и Гилберт Ньютон Льюис , Полинг внес значительный вклад в области химической связи и химической структуры, пролив свет на оба этих вопроса.
Полинг родился в Портленде, штат Орегон, и с раннего возраста проявлял интерес к науке, собирая лабораторное оборудование и проводя химические эксперименты в своем доме. Чтобы заработать денег в старшей школе, он проводил время после уроков, работая в школьной химической лаборатории. Несмотря на экономические трудности, Полинг поступил в Орегонский сельскохозяйственный колледж (ныне Орегонский государственный университет), где в 1922 году получил степень бакалавра химической инженерии. Затем он принял предложение о работе в аспирантуре Калифорнийского технологического института (Caltech), где в 1925 году получил докторскую степень по физической химии и математической физике.
После года стажировки в Европе, в течение которого он исследовал значение «новой физики» квантовой механики для химии, в частности для химической структуры, Паулинг вернулся в Соединенные Штаты и в 1927 году поступил на химический факультет Калифорнийского технологического института.
В первые годы работы в Калтехе Полинг продолжал исследовать молекулярные структуры. Используя относительно новый метод рентгеновской кристаллографии (также называемый рентгеновской дифракцией), которому он научился в аспирантуре, он смог определить структуры ряда кристаллов. Опираясь на квантовую теорию, Полинг объединил свои наблюдения, полученные с помощью рентгеновской кристаллографии, со сложными математическими вычислениями, чтобы разработать обобщения о кристаллических структурах, сформулировав «правила Полинга» для расположения атомов в кристаллах с ионной связью. Эти правила позволили ему и другим более точно предсказывать и определять кристаллические структуры. Полинг также расшифровал структуры ряда газовых молекул, используя еще более новый метод электронной дифракции.
В середине 1930-х годов Полинг заинтересовался биологическими молекулами, особенно белками. В конце 1940-х годов Полинг, опираясь на теоретические знания и данные рентгеновской дифракции, вывел фундаментальную структуру белков, которую он назвал альфа-спиралью. За эти и другие открытия его иногда считают отцом молекулярной биологии.
Полинг провел новаторские исследования магнитных свойств атомов и молекул, а также связи электроотрицательности — способности атома притягивать электроны в связи — с типами связей, которые образуют атомы (ионные, ковалентные или промежуточные). Он разработал первую шкалу электроотрицательности для присвоения значений атомам, участвующим в «промежуточных» связях.
Для лучшего объяснения природы ковалентной связи, при которой электроны распределяются между связанными атомами, Полинг сформулировал новаторские концепции резонанса и гибридизации, которые, в свою очередь, предоставили химикам более надежную теоретическую основу для предсказания новых соединений и химических реакций. Позже он расширил теорию ковалентных связей, включив в нее металлы и интерметаллические соединения.
Помимо сотен научных статей, Полинг опубликовал две основополагающие работы по химии. В 1939 году он создал свою знаковую книгу « Природа химической связи и структура молекул и кристаллов» , в которой изложил все свои открытия на тот момент. А после многих лет преподавания молодым химикам в Калифорнийском технологическом институте он выпустил свой влиятельный учебник «Общая химия» (1947), который изменил подход к преподаванию химии во всем мире.
Полинг получил Нобелевскую премию по химии в 1954 году «за исследования природы химической связи и ее применение для выяснения структуры сложных веществ».
Помимо вклада в понимание молекулярных механизмов заболеваний, Полинг также прояснил роль антигенов и антител в иммунной системе. Но, пожалуй, широкой публике он наиболее известен как сторонник использования витамина С для поддержания и восстановления здоровья.
По материалам sciencehistory.org