Пакер, Кеннет Джон

Кеннет Джон Пакер
англ. Kenneth John Packer
Дата рождения 18 мая 1938(1938-05-18)
Место рождения Кеттеринг, Нортгемптоншир, Великобритания
Дата смерти 18 сентября 2021(2021-09-18) (83 года)
Страна  США
Научная сфера физическая химия
Место работы Ноттингемский университет (с 1993)
Альма-матер Имперский колледж Лондона (1956)
Награды и премии

Медаль Королевского химического общества (1986)

Почётная докторская степень, Университет Суррея (1993)

Кеннет Джон Пакер (англ. Kenneth John Packer, 18 мая 1938, Кеттеринг, – 18 сентября 2021) – британский химик. Был пионером применения ЯМР-спектроскопии во второй половине 20 века[1]. Член Лондонского королевского общества (1991).

Биография

Кеннет родился в Кеттеринге в семье Этель (урождённой Перс) и Джона Пакера.

В 1956 году Кеннет поступил в Имперский колледж Лондона, выбрав в качестве изучаемых дисциплин двойной курс математики, физику и химию, хотя в последней он был довольно слаб. Курс бакалавриата в университете для Кеннета был непростым, но он смог с отстающего уровня вырваться на лидирующие строчки рейтинга. На третьем году обучения Кеннет выбрал неорганическую химию, как из-за её простоты для изучения, так и из-за современных подходов учёных, таких как Уилкинсон, который предложил ему возможность получения докторской степени под своим руководством. Однако учёба дала понять, что координационная химия не его конёк. Кеннета увлекли спектроскопические исследования Денниса Эванса и по совету Джека Льюиса он связался с Гарри Эмелеусом, который принял его в группу в Кембридже.

С 1964 года К.Пакер преподавал в Школе химических наук Университета Восточной Англии. В мае 1984 он присоединился в BP Research как один из главных научных сотрудников и 6 лет руководил отделом спектроскопии, имея под своим управлением более 70 сотрудников.

В 1993 был назначен профессором физической химии в Ноттингемском университете.

В 2001 Пакер оставил работу в Нояттингемском университете и вышел на пенсию. Несмотря на болезнь Паркинсона, он вел активный образ жизни: пел в хоре, играл на пианино, занимался садоводством и рыбалкой, хотя большее удовольствие ему приносила семья: двое детей и четверо внуков.

Научные исследования

Кембриджский университет

Изначальная работа в Кембридже предполагала продолжение исследований Гарри Эмелеуса о перфторалкильных соединениях с SF5-группой. Занимаясь расшифровкой одного из сложных соединений, Пакер показал его ЯМР-спектр Норману Шеппарду, который пришёл в восторг, сопоставив спектр и предполагаемую структуру соединения. Полученные спектры были идеальными примерами спиновых систем AB4 и AB4X, удовлетворительных примеров которых ранее не было обнаружено[2]. Регистрация и интерпретация ЯМР--спектров стала основным направлением части его диссертации. Когда он случайно устроил небольшой взрыв в лаборатории, он понял, что его карьера в органическом синтезе окончательно завершилась. В это время некоторые исследователи предполагали, что ЯМР-спектроскопия изучена практически полностью и больших прорывов в ней ожидать не стоит, однако К.Пакер продолжил её изучение и в подтверждение этого мнения спустя некоторое время произошла существенная трансформация ЯМР-спектроскопии благодаря сверхпроводящим магнитам и компьютерам.

Лаборатория Дюпон

После получения докторской степени учёный присоединился к исследованиям Эрла Мюттертиса, где он исследовал три- и пентакоординированные соединения с использованием 19F ЯМР с переменной температурой. К.Пакером впервые была использована многоядерная ЯМР-спектроскопия и впервые зарегистрирован 93Nb ЯМР-спектр NbF6- высокого разрешения [3].

Университет Восточной Англии

В Университете Восточной Англии, параллельно с преподаванием, он занимался исследованиями динамических эффектов в ЯМР: релаксации и диффузии . Необходимый прибор ему с коллегами пришлось собирать самостоятельно, так как он не был коммерчески доступен. Разработанная им теория позволила полностью воспроизвести спектры NbF6- при разных температурах[4]. Исследуя процессы течения жидкости и диффузии, он разработал метод определения распределения капель по размерам, чем заинтересовалась компания Unilever, для которой был разработан метод определения размеров капель в пищевых эмульсиях[5]. Помимо этого, Пакер изучал процессы диффузии воды в биологических тканях, а Вайсс Фог привлёк его внимание к эластину, споры о природе которого активно шли в то время. Используя ЯМР-спектроскопию, учёный представил модель механического поведения эластина[6] и раскритиковал существовавшую модель упругости.

Параллельно К.Пакер занимался исследованиями в области спин-динамики, которая всегда его интересовала. Одним из наиболее значимых его результатов в этой области является создание вместе со своим учеником Кевином Райтом графических представлений для спиновых процессов[7]. Вместе с Робином Хариссом он создал группу, занимавшуюся ЯМР-спектроскопией высокого разрешения в твёрдых телах и, получив грант SERC они сконструировали двойной резонансный ЯМР-спектрометр, который позволил применить ЯМР высокого разрешения к солям, органическим веществам и полимерным телам [8], где ЯМР позволил выявить тонкие структурные особенности их строения, а также поверхностям катализаторов.

BP Research

Работая в коммерческой компании, Пакер считал важным поддерживать публикационную активность и при возможности публиковал результаты исследований, которые не были коммерческой тайной. В BP Research учёный исследовал поведение жидкости в пористых телах, структуру полимерных материалов и поверхность катализаторов. Помимо ЯМР, группа вела разработки в области масс-спектрометрии, электронной микроскопии и in situ исследованиям, и в этих направлениях BP Research достигла значительных успехов.

Ноттингемский университет

Работая с 1993 г. в Ноттингемском университете, он следующие 8 лет продолжал изучение поверхности катализаторов и поведения жидкости в твёрдых телах – горных породах. ЯМР активно изучался в университете ещё до прихода К.Пакера и его назначение позволило создать широкую базу по ЯМР-исследованиям.

Семья

Во время работы в Университете Восточной Англии в Норфолке Кеннет Пакер женился на своей возлюбленной Кристин, которую он встретил еще в Кембридже, и у них родились дети: сын Джеймс и дочь Элисон.

Примечания

  1. J. Paul. Kenneth John Packer. 18 May 1938—18 September 2021 // Biographical Memoirs of Fellows of The Royal Society. — 2023. — Vol. 75. — P. 361-385. — doi:10.1098/rsbm.2022.0050.
  2. R. K. Harris, K. J. Packer. High-resolution nuclear magnetic resonance spectra of pentafluorosulphur compounds // Journal of the Chemistry Society. — 1961. — P. 4736-4740. — doi:10.1039/jr9610004736.
  3. K. J. Packer, E. L. Muetterties. Nature of niobium-V fluoride species in solution // Journal of the American Chemical Society. — 1963. — Vol. 85. — P. 3035-3036. — doi:10.1039/jr9610004736.
  4. D. W.Aksnes, S. M. Hutchison, K. J. Packer. Nuclear spin-relaxation and chemical exchange effects in the 19 F nuclear magnetic resonance spectrum of the hexafluoroniobate ion // Molecular Physics. — 1967. — Vol. 14. — P. 301-309. — doi:10.1080/00268976800100371.
  5. J.C Van Den Enden, D Waddington, H Van Aalst, C.G Van Kralingen, K.J Packer. A rapid method to determine water droplet size distributions in water-in-oil emulsions using the pulsed field gradient NMR technique // Journal of Colloid and Interface Science. — 1990. — Vol. 140. — P. 105-113. — doi:10.1016/0021-9797(90)90327-K.
  6. G. E. Ellis, K. J. Packer. Nuclear spin-relaxation studies of hydrated elastin // Biopolymers. — 1990. — Vol. 15. — P. 813-832. — doi:10.1002/bip.1976.360150502.
  7. K. J. Packer, K.M. Wright. The use of single-spin operator basis sets in the N.M.R. spectroscopy of scalar-coupled spin systems // Molecular Physics. — 1983. — Vol. 50. — P. 797–813. — doi:10.1080/00268978300102691.
  8. V. J. McBrierty, K. J. Packer. Nuclear Magnetic Resonance in Solid Polymers (англ.). — Cambridge University Press, 1993. — ISBN 0521301408.