A Hét 1994/2 (39. évfolyam, 27-52. szám)
1994-11-25 / 48. szám
HETMINERVA KETTŐ EGY CSAPÁSRA Új magyar Nobel-díjasok (II.) — OLÁH GYÖRGY Ez év tavaszán a Heti Ifi szerkesztősége felkért, hogy egy cikksorozatban mutassam be a magyar, illetve magyar származású Nobel-díjasokat. Aligha gondoltam volna akkor, hogy a kilenc tudós (Lénárd Fülöp, Bárány Róbert, Zsigmondy Richárd, Szent-GyörgyiAlbert, Hevesy György, Békésy György, Wigner Jenő, Gábor Dénes és Polányi János) mellé hamarosan két további magyar kutató is feliratkozik az "örökranglistára'': Harsányi János és Oláh György. Harsányi Jánosról lapunk 46. számában már írtunk, most a kiváló szerveskémikust, az idei kémiai Nobel-díj kitüntetettjét mutatjuk be. Oláh A. György 1927-ben született. A Budapesti Műszaki Egyetem Vegyészmérnöki Karán tanult, és az egyetem elvégzése után (1949) rögtön a szerves kémiai tanszék tanársegédje lett. Főnöke az a Zemplén Géza volt, aki a cukrok és glükozidok szerkezetvizsgálata terén nemzetközi hírnevet szerzett, és kiváló magyar szerveskémikusok egész sorát nevelte föl. Oláh György kezdetben az aromás fluórvegyületek szintézisével foglalkozott; nevéhez fűződik a "fluórmetilezés" egy új eljárásának a felfedezése. E tanulmányai során került közelebbi kapcsolatba a szerveskémiai reakciók elméletével. Különösen az aromás gyűrűn végbemenő elektrofil szubsztitúciók mechanizmusa foglalkoztatta. Az elektrofil szubsztitúció (nemzetközi jelöléssel: Se) során a szénatomon egy hidrogénatomot vagy más atomot (illetve atomcsoportot) pozitív ion (kation) vagy poláris molekula — elektrofil részecske — helyettesít. Az (1) reakciósor a benzolgyűrűn végbemenő elektrofil szubsztitúció sémáját mutatja be. Ma már általánosan elfogadott az a nézet, hogy ez a folyamat több lépésben játszódik le, s két fontos állomása az ún. n-komplex és a a-komplex képződése. Ez az utóbbi energiaigényesebb képződmény, és a létrejöttének sebessége lényegében az egész folyamat reakciósebességét is meghatározza. Hogy ez a séma több egyszerű hipotézisnél, azt nemcsak a folyamat spektroszkópiai vizsgálata alapján lehet megállapítani, hanem sikerült jónéhány o-komplexet izolálni is. Oláh György tulajdonképpen az SE-reakció egyes fázisait írta le, elkészítette a közti termékek (intermedierek) NMR-spektrumait, és kristályos formában izolálta a o-komplexeket. A (2) reakciósor egy jellegzetes Friedel-Crafts-reakciót mutat be, amelyben a mezitilén (1.3.5-trimetil-benzol) egy hidrogénjét etilcsoporttal helyettesítik. Ha a reakciót kellően alacsony hőmérsékleten (—80 °C körül) hajtjuk végre, akkor a közti termék ( a-komplex) kristályos formában kiválik. Ez az alakultak ki, vagyis sikerült "fixálni” a karbokationt. Az eddig elmondottakból talán a laikus számára is nyilvánvaló, hogy Oláh György a vizsgált folyamatok mechanizmusának tisztázása érdekében kénytelen volt a megszokottól eltérő körülményeket és reagenseket alkalmazegyik kedvence,lett. Oláh György később az N02-csoportoľtnás csoportokkal helyettesítette és nagyon hasznos reagensek egész sorát sikerült előállítania. A bór-fluorid (BF3) egyike a Lewis-savaknak nevezett vegyületeknek, amelyeket a szerveskémiai szintézisek során katalizátorokként alkalmaznak. Jellegzetes Lewis-sav pl. az alumínium-klorid (AICI3), a foszfor-pentafluorid (PF5) és az antimon-pentafluorid (SbFs). Ez utóbbiból készítette Oláh György fluórszulfonsav hozzáadásával azt a reagenst, amelyet "mágikus sav"-nak, illetve "szupersarcnak nevezett el. Ennek az anyagnak a képletét a (3) reakciósorban tüntettük föl. Ez a vegyület az eddig ismert legerősebb protohálószer, s olyan hihetetlen dolgokra is képes, mint a (3)-ban bemutatott folyamat. A metán /CH4) közismerten ellenálló vegyület, nagyon nehezen lép reakcióba bármilyen anyaggal (kivéve az oxigént, amely "elégeti"). A mágikus sav hatására azonban még a metán szénatomja is kationná válik és ebben az állapotában készségesen egyesül más szénatomokkal. Az efféle karbokationok nemcsak elméleti szempontból érdekesek, hanem vegyipari alkalmazásukat tekintve is. A magasabb szénatomszámú szénhidrogének fontos fűtőanyagok. Elsősorban a kőolajban találhatók, amelyről viszont tudjuk, hogy készletei kimerülőben vannak. Ezért is nagy jelentőségű, hogy a metán, amely a földgáz egyik alapvető komponense, de a biogázgyártás során is nagy mennyiségben keletkezik, Oláh György jóvoltából magasabb szénatomszámú szénhidrogénné — egyebek között benzinné — alakítható át. A karbokationok gyakorlati alkalmazhatósága természetesen ennél jóval szélesebb körű, s a Nobel-díjat odaítélő bizottság nyilván erre a körülményre is tekintettel volt. Oláh György professzor 1957-ben hagyta el Magyarországot (akkoriban az MTA Központi Kémiai Intézetének igazgatóhelyettese volt), nem is annyira politikai okok miatt, hanem azért, mert anyagi eszközök híján nem tudta kellő szinten végezni tudományos munkáját. Sajnos nem ő volt az egyetlen, aki ilyen okokból kifolyólag hagyta el hazáját. Szinte valamennyi (1) + E-ybenxcl S♦ 4-E-y 'JT-kowgt le* H-y benieniuiruoft szubsz<it“c‘ra termék ni. A rendkívül alacsony hőmérsékletek nem éppen jellemzőek a szerveskémiai laboratóriumokra, hiszen ott inkább a szobahőmérsékleten vagy magasabb hőmérsékleten (és nagy nyomáson) végbemenő reakciók a gyakoribbak, mégis a részletek tanulmányozása azt igényel(2) Hjf Crt, CH5 meziiilen etilfluorid tí- Iwm-ptcx C«5 eülmfzitilöi anyag azonban —15 °C-nál magasabb hőmérsékleten elbomlik etil-mezitilén képződése közben. Ezt a reakciót Oláh György és munkatársa, J. Kuhn 1958-ban vizsgálta meg, s ekkor sikerült első ízben izolálni o-komplexet a világon. A közti termék kémiai szerkezetét NMR-spektroszkópiával állapították meg, s megmérték elektromos vezetőképességét is, ami igazolta azt a feltételezést, hogy a o-komplexben a szénatomokon pozitív töltések te, hogy Oláh alacsony hőmérsékleten és olyan újszerű reagensekkel dolgozzon, amelyeket addig nem alkalmaztak. 1961-ben sikerült előállítania egy igen "erélyes" nitráló reagenst, a nitrónium-fluórborátot (NO2.BF4), amely aztán a kémiai reakciókat tanulmányozó vegyészek (3) CH4 metán HOSQjF. SbKj mágikus sav CHc oso/.Sbf^J iurfaokati on Nobel-díjasunk külföldön alapozta meg hírnevét és tehetségével a befogadó országot gazdagította. Oláh György először Kanadába ment, de onnan hamarosan áttelepült az USA-ba. 1977- től Los Angelesben él, ahol a dél-kaliforniai egyetemen tanít. 1991-ben egy külön intézetet létesítettek a számára az egyetemen. Egykori munkatársa, Szántay Csaba professzor segítőkész és rokonszenves embernek nevezi, aki szívesen látja a magyarországi vendégeket, s gyakran megfordul hazájában is. Oláh Györgyöt a Magyar Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagjává választotta. Oláh professzor több könyvet is írt, az elsőt alig harminckét éves korában (Einführung in die theoretische Chemie’, 1960). 1974-ben jelent meg Carbocations and Electrophylic Reactions (A karbokationok és az elektrofil reakciók) című munkája, amely legfontosabb elméleti kutatásainak összefoglalása. Legújabb művei közül említsük még meg az 1987-ben megjelent Hypercarbon Chemistry (Hiperszén kémia) című kötetet, amely az elméleti fejtegetések mellett gyakorlati kérdésekkel is foglalkozik. Oláh Györgynek eddig kb. 1000 dolgozata és tanulmánya jelent meg a különböző szakfolyóiratokban és a sűrűn idézett szerzők közé tartozik. Ez is azt bizonyítja, hogy az 1994. évi kémiai Nobel-díj méltó kezekbe kerül. LACZA TIHAMÉR 20
