Дэвис, Элвин Джордж

Э́лвин Джордж Дэ́вис (англ. Alwyn George Davies; 13 мая 1926 г. — 1 сентября 2023 г.) — британский химик-органик, специалист в области механизмов реакций в органической химии, химии свободных радикалов и металлоорганической химии. Член Королевского общества (FRS, 1989). Известен как один из последних членов влиятельной исследовательской группы Кристофера Инголда. Его ключевой вклад включает установление механизмов свободнорадикальных реакций на металлических центрах и фундаментальные работы по химии органических пероксидов и оловоорганических соединений. Автор классических монографий «Органические пероксиды» (1961) и «Химия органооловных соединений» (1997, 2004).

Элвин Джордж Дэвис родился 13 мая 1926 года в Ормсби (Норфолк, Англия). Его отец, Джон Льюис Дэвис, был священником, и семья часто переезжала, проживая в сельских викариатах Норфолка.

Из-за переездов Элвину пришлось сменить несколько школ. В 1943/44 г. он сдал экзамены на получение Кембриджского аттестата за среднюю школу (по предметам география, математика, физика и химия). В 1944 году, перед поступлением в университет, Дэвис вступил в Воздушный учебный корпус и несколько месяцев участвовал в еженедельных учениях, изучая азбуку Морзе, навигацию по звездным картам и стрельбу из винтовки.

В 1944 году Дэвис поступил в Университетский колледж Лондона (UCL) для изучения химии, получив стипендию графства. Ускоренный курс бакалавриата был пройден за два года, и в 1946 году Дэвис окончил университет с отличием.

После этого он получил стипендию для работы над докторской диссертацией под руководством Кристофера Инголда. Его диссертация (1949) была посвящена исследованию нуклеофильного замещения SN1 с участием алкенильного заместителя.

Получив степень PhD, Дэвис был назначен лектором в Политехнический институт Баттерси (ныне Университет Суррея). Там он работал под руководством Джозефа Кеньона. В 1953 году по приглашению Теда Хьюза Дэвис вернулся в UCL в качестве преподавателя на химический факультет, с которым будет связана вся его дальнейшая карьера. В 1964 году он получил должность доцента (Reader), а в 1968 году – профессора химии.

В период с 1971 по 1974 год, после трагической гибели в автокатастрофе заведующего кафедрой сэра Рональда Найхолма, Дэвис исполнял обязанности главы кафедры химии.

Элвин Дэвис официально вышел на пенсию в 1991 году, однако продолжал активную научную и общественную деятельность на факультете в качестве почетного профессора.

Умер от рака 1 сентября 2023 г. ^[1]

Дэвис считал себя в первую очередь химиком-органиком, специализирующимся на механизмах реакций. Его исследования охватывали химию пероксидов, металлоорганическую химию и химию свободных радикалов.

Ранние самостоятельные исследования Дэвиса были сфокусированы на химии органических пероксидов. Его группа разрабатывала новые методы их синтеза и изучала механизмы реакций, используя изотопные метки. Эта работа была обобщена в его первой монографии «Органические пероксиды» (1961). Логическим развитием этой темы стал синтез новых классов соединений — металлоорганических пероксидов (например, кремния, германия, олова), которые в то время были практически неизвестны. ^[2][3][4]

Исследования металлоорганических пероксидов привели Дэвиса к работе с оловоорганическими соединениями. Эта область стала одной из центральных в его карьере, чему способствовало долгое и плодотворное сотрудничество с Институтом исследований олова (TRI).

Одним из ранних достижений было установление корректной димерной структуры дистанноксанов.

Позже группа Дэвиса обнаружила, что алкоксиды олова обратимо присоединяются к изоцианатам; эта реакция легла в основу понимания механизма действия оловоорганических катализаторов, используемых в промышленном производстве полиуретанов.

Исследования в этой области были обобщены во второй фундаментальной монографии Дэвиса, «Химия органического олова» (1997, 2-е изд. 2004).^[5][6]

Первоначально Дэвис предположил гетеролитический механизм автоокисления металлоорганических соединений (например, органоборанов)^[7], однако позже он сам опроверг эту гипотезу. Совместно с Брайаном Робертсом было показано, что реакция имеет цепной свободнорадикальный механизм. ^[8]

Ключевым открытием стало установление, что в стадии распространения цепи происходит бимолекулярное гомолитическое замещение (SH₂) пероксильным радикалом на металлическом центре (например, на атоме бора). ^[9]

Дальнейшие исследования, проведенные совместно с К. Инголдом, показали, что константа скорости этой реакции SH₂ на центре бора в трибутилборане в миллион раз (10⁶) выше, чем аналогичная реакция на центре водорода. ^[10] Это открытие, демонстрирующее, что металлы могут выступать как "ускоренные" заменители водорода, сам Дэвис считал своим наиболее значительным вкладом в химию.

Для изучения этих быстрых реакций и идентификации образующихся радикалов группа Дэвиса активно использовала спектроскопию электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). ^[11]

В более поздний период карьеры Дэвис активно разрабатывал новые методы генерации органических радикалов, а также катион- и анион-радикалов, для изучения их структуры и реакционной способности методом ЭПР. Он внес значительный вклад в химию катион-радикалов, в частности, получив и охарактеризовав радикальные катионы производных циклобутадиена. ^[12] Его группа также синтезировала и изучила ряд новых анион-радикалов, включая анионы фульвалена и пенталена. ^[13]

Дэвис был известен как увлеченный и популярный лектор. Коллеги и студенты отмечали его энтузиазм как в преподавании, так и в исследованиях. В качестве научного руководителя он ежедневно посещал лабораторию, предоставляя студентам значительную свободу в развитии собственных идей, но при этом внимательно следя за их прогрессом.

• Davies, A. G. Organic Peroxides. — London: Butterworths, 1961. — 215 p.
• Davies, A. G. Organotin Chemistry. — 1st ed. — Weinheim: Wiley-VCH, 1997. — ISBN 978-3-527-29049-9. (2-е издание — 2004).
• Tin Chemistry: Fundamentals, Frontiers, and Applications / Ed. by A. G. Davies, M. Gielen, K. H. Pannell, E. R. T. Tiekink. — Chichester: John Wiley & Co, 2008. — ISBN 978-0-470-75808-3.

Дэвис выполнял функции хранителя институциональной памяти и архивариуса химического факультета UCL. Он ежегодно читал лекции по истории кафедры и, совместно с Питером Гарраттом, написал подробную историю факультета (1828–1974). Он также способствовал укреплению связей с Японией, участвуя в организации мемориала «Пятерке Тёсю» — первым японским студентам UCL.

Дэвис принимал активное участие в работе Королевского химического общества (RSC). Он был членом совета RSC, председателем комитета по публикации журнала «Chemistry in Britain» и комитета по журналам RSC. В течение 20 лет он был главным редактором журнала «Journal of Chemical Research» (JCR) и входил в редакционную команду серии «Учебные тексты по химии» RSC. ^[1]

• Член Королевского общества (FRS) (1989)
• Премия Королевского химического общества за исследования в области механизмов органических реакций (1989)
• Медаль Инголда Королевского химического общества (1992–1993)
• Премия Фонда Александра фон Гумбольдта (1994)

В честь выхода Элвина Дэвиса на пенсию в 1991 году был выпущен специальный номер журнала «Journal of Organometallic Chemistry». К его 97-летию был также приурочен специальный выпуск «Journal of Chemical Research» (2023).

На химическом факультете UCL в память о Дэвисе выставлен в рамке его пурпурный блейзер колледжа, в котором он традиционно участвовал в матчах по крикету.

В 1956 году Элвин Дэвис женился на Маргарет Дрейк, с которой познакомился, когда она была студенткой в его классе в UCL. Свадьба состоялась в Англси, недалеко от дома Маргарет. У них родилось двое детей:

• Дочь — Сара (1958 г.р.), бухгалтер.
• Сын — Стивен (1960 г.р.), профессор физиологии в Абердинском университете.

Коллеги описывали Элвина Дэвиса как «настоящего ученого-джентльмена», отмечая его скромность, дружелюбие и постоянную готовность помочь студентам и персоналу. Он сохранял энтузиазм и научное любопытство до конца жизни.

В юности Дэвис играл в футбол (на позиции вратаря) и крикет. Он сохранил любовь к крикету на всю жизнь и был постоянным участником ежегодного матча по крикету между преподавателями и студентами в UCL.

• В школьном отчете Дэвиса за 1937 год была сделана пометка: «по-прежнему плохо пишет». Спустя более 80 лет он с иронией отмечал, что эта оценка осталась верной.
• В 1948 году Дэвис по просьбе коллег возродил традицию ежегодного лабораторного ужина химического факультета UCL, основанную еще во времена сэра Уильяма Рамзи, но запрещенную в 1930-х годах. Эта традиция продолжается до сих пор.
• Коллеги вспоминали его бесстрашие: однажды, потушив пожар на кафедре и испачкав одежду, он одолжил брюки у коллеги, подвязал их веревкой и спокойно отправился на встречу с проректором.

1. ↑ ^{1 2} Richard J. Puddephatt FRS. Alwyn George Davies. 13 May 1926—1 September 2023 (англ.) // Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. — 2024-12. — Vol. 77. — P. 107–127. — ISSN 0080-4606. — doi:10.1098/rsbm.2024.0019.
2. ↑ A. G. Davies, G. A. H. Elton. 632. Surface isomerisation. Part I. The surface-catalysed racemisation of 2-phenylbutane (англ.) // Journal of the Chemical Society (Resumed). — 1952. — P. 3298. — ISSN 0368-1769. — doi:10.1039/jr9520003298.
3. ↑ A. G. Davies, J. Kenyon. Alkyl–oxygen heterolysis in carboxylic esters and related compounds (англ.) // Q. Rev. Chem. Soc.. — 1955. — Vol. 9, iss. 3. — P. 203–228. — ISSN 0009-2681. — doi:10.1039/QR9550900203.
4. ↑ M. Bassey, C. A. Bunton, A. G. Davies, T. A. Lewis, D. R. Llewellyn. Organic peroxides. Part V. Isotopic tracer studies on the formation and decomposition of organic peroxides (англ.) // Journal of the Chemical Society (Resumed). — 1955. — P. 2471. — ISSN 0368-1769. — doi:10.1039/jr9550002471.
5. ↑ D. L. Alleston, Alwyn G. Davies. 472. Peroxides of elements other than carbon. Part VIII. Organoperoxides of tin (англ.) // Journal of the Chemical Society (Resumed). — 1962. — P. 2465. — ISSN 0368-1769. — doi:10.1039/jr9620002465.
6. ↑ D. L. Alleston, Alwyn G. Davies, M. Hancock, R. F. M. White. 1041. Organotin chemistry. Part II. Compounds of the composition R4Sn2X2O (англ.) // Journal of the Chemical Society (Resumed). — 1963. — P. 5469. — ISSN 0368-1769. — doi:10.1039/jr9630005469.
7. ↑ M. H. Abraham, Alwyn G. Davies. 78. Peroxides of elements other than carbon. Part III. The formation of boron peroxides by autoxidation (англ.) // Journal of the Chemical Society (Resumed). — 1959. — P. 429. — ISSN 0368-1769. — doi:10.1039/jr9590000429.
8. ↑ Alwyn G. Davies, B. P. Roberts, J. C. Scaiano. Homolytic organometallic reactions. Part V. Homolytic bimolecular substitution at boron by the triplet state of ketones (англ.) // Journal of the Chemical Society B: Physical Organic. — 1971. — P. 2171. — ISSN 0045-6470. — doi:10.1039/j29710002171.
9. ↑ Alwyn G. Davies, B. P. Roberts. Bimolecular Homolytic Substitution at a Metal Atom (англ.) // Nature Physical Science. — 1971-02. — Vol. 229, iss. 8. — P. 221–223. — ISSN 0300-8746. — doi:10.1038/physci229221a0.
10. ↑ M. C. R. Symons. Unstable intermediates. Part LXXXV. Electron spin resonance study of γ-irradiated sodium chlorate: librating chlorine dioxide (англ.) // J. Chem. Soc. A. — 1971. — Vol. 0, iss. 0. — P. 698–700. — ISSN 0022-4944. — doi:10.1039/J19710000698.
11. ↑ Alwyn G. Davies, D. Griller, B. P. Roberts. Homolytic organometallic reactions. Part VII. An electron spin resonance study of the reaction of t-butoxyl radicals with trialkyl phosphites: kinetics of β-scission of the t-butoxytriethoxyphosphoranyl radical (англ.) // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. — 1972. — Iss. 8. — P. 993–998. — ISSN 0300-9580. — doi:10.1039/P29720000993.
12. ↑ Alwyn G. Davies, Roger Sutcliffe. Acyl radicals: the relationship between electron spin resonance spectra, structure, and stability in a family of σ-radicals (англ.) // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. — 1980. — Iss. 5. — P. 819–824. — ISSN 0300-9580. — doi:10.1039/P29800000819.
13. ↑ Alwyn G. Davies, Janusz Lusztyk. The pentamethylcyclopentadienyl radical: generation, electron spin resonance spectrum, and reaction kinetics (англ.) // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. — 1980. — Iss. 12. — P. 554. — ISSN 0022-4936. — doi:10.1039/c39800000554.

• Биографические мемуары Элвина Джорджа Дэвиса на сайте The Royal Society Publishing