Крафтс, Джеймс Мейсон (Tjgsmv, :'ywbv Bywvku)
Джеймс Мейсон Крафтс | |
---|---|
англ. James Mason Crafts | |
Дата рождения | 8 марта 1839 |
Место рождения | Бостон, Массачусетс, США |
Дата смерти | 20 июня 1917 (78 лет) |
Место смерти | Риджфилд, Коннектикут, США |
Страна | США |
Род деятельности | химик, преподаватель университета |
Научная сфера | органическая химия, катализ, высокотемпературная термометрия |
Место работы | Массачусетский технологический институт (с 1872) |
Альма-матер | Гарвардский университет (1858) |
Научный руководитель | Роберт Вильгельм Бунзен, Шарль Адольф Вюрц |
Награды и премии | Премия Румфорда (1911) |
Автограф | |
Медиафайлы на Викискладе |
Джеймс Мейсон Крафтс (англ. James Mason Crafts; 8 марта 1839, Бостон, Массачусетс — 20 июня 1917, Риджфилд, Коннектикут) — американский химик. Широко известен благодаря открытию одноименной реакции алкилирования и ацилирования ароматических соединений совместно с Шарлем Фриделем в 1876 году (реакция Фриделя — Крафтса)[1][2]. Он также исследовал органические соединения кремния, работал в области термометрии и катализа.
Молодые годы, образование
[править | править код]Джеймс Мейсон Крафтс родился в Бостоне 8 марта 1839 года. Его отец, Роял Алтемонт Крафтс, был широко известным городским торговцем и производителем шерстяных тканей. Его мать, Мэриэн Мейсон Крафтс, была дочерью знаменитого юриста и политического деятеля, Джеремайя Мейсона.
С самого юношества Джеймс Крафтс проявлял интерес к науке. Он поступил в Научную школу Лоренса при Гарвардском университете, где изучал химию, и закончил её в 1858 году. В течение нескольких месяцев следующего года он продолжал свои занятия с профессором Хорсфордом. Следующие несколько лет он провел за границей, учась во Фрайбурге, Гейдельберге и Париже. В Гейдельбергском университете Джеймс Крафтс работал под руководством Бунзена в качестве ассистента. В Париже он учился под руководством Вюрца и опубликовал ряд научных статей, как самостоятельно, так и совместно с Шарлем Фриделем. Фридель и Крафтс стали близкими друзьями и коллегами во многих научных исследованиях в последующие годы.
Карьера
[править | править код]По возвращении в Америку в 1866—1867 гг. Джеймс Крафтс некоторое время работал по специальности в горном надзоре. В 1868 году он стал профессором химии Корнеллского университета и оставался на этой должности до 1871 года.
В 1872 году Джеймс Крафтс занял профессорскую должность в Массачусетском технологическом институте (МТИ)е.
В 1874 г. из-за ослабленного здоровья ему пришлось на несколько лет переехать в Париж. Он оставался членом факультета в МТИ до 1880 года, однако, когда стало очевидно, что его пребывание за границей затянется на неопределенный срок, он вышел в отставку.
Во Франции профессор Крафтс был занят исследовательской работой, в основном в Горной школе Парижа, достаточно плотно работая совместно с Ш.Фриделем. Так, лекция, посвященная памяти Фриделя (The Friedel Memorial Lecture)[3]., прочитанная Крафтсом перед Лондонским Химическим обществом в 1900 году, подводит итоги работы Фриделя и содержит краткий очерк об истории его жизни.
В 1891—1897 гг., вернувшись в Америку, он продолжал преподавать в МТИ. В 1892 году он стал профессором органической химии. С 1898 г. в течение двух лет выполнял обязанности ректора МТИ. За время пребывания его в этой должности были сделаны важные усовершенствования оборудования для обучения и исследования во многих направлениях.
После ухода с должности ректора Крафтс продолжал научную работу, для этого ему была выделена отдельная лаборатория.
Научная деятельность
[править | править код]Основные области исследования Джеймса Крафтса — органическая химия, катализ и высокотемпературная термометрия.
Работы в области органической химии
[править | править код]В Париже профессор Крафтс провел много времени, работая совместно с Шарлем Фриделем[4][5][6][7], работы публиковались ими, главным образом, в журнале Comptes Rendus и Бюллетене химического сообщества в Париже. Среди этих исследований, посвященных использованию хлорида алюминия в методиках синтеза, наибольшее значение имела «реакция Фриделя-Крафтса». Она представляет собой способ алкилирования и ацилирования ароматических соединений в присутствии катализаторов кислотного характера, таких как AlCl3, FeCl3 и др.
Ранние работы по термометрии
[править | править код]После работы в Париже профессор Крафтс приступил к серии физических исследований. Измерения плотности паров йода и подобные исследования, с которыми он легко справлялся, позволили ему начать точное и систематическое изучение особенностей погрешности измерения ртутного термометра и источников ошибок, которые могут возникать при высокотемпературных измерениях, а также точное определение точек кипения различных веществ.
В новой лаборатории он посвятил себя продолжению и расширению исследований по термометрии. В течение нескольких лет он проектировал и совершенствовал тщательно продуманный аппарат для этой цели, и в 1904 г. приступил к экспериментальной работе с ним.
Исследование свойств нафталина
[править | править код]Летом 1911 года, будучи за границей, профессор Крафтс пострадал от острого воспаления нерва, после которого он так и не смог восстановиться, что помешало его дальнейшей эффективной работе в лаборатории. Однако, несмотря на это, он занялся написанием статьи на основе полученных экспериментальных результатов, и в 1913 году она была опубликована в журнале Journal de Chimie Physique[8].
В статье дано подробное описание внешнего вида аппарата, использованного им в своих исследованиях, включающего в себя много новых разработанных им устройств. В него были включены азотный газовый термометр постоянного объема, особый вид открытого манометра, а также новая модель эбулиоскопа. Из всех возможных веществ, проверенных на постоянство давления пара, только вода, нафталин и бензофенон оказались достаточно устойчивыми. Вода оказалась абсолютно устойчивой в пределах от 70˚С и 170˚С.
Однако наибольшее внимание в статье было обращено на результаты исследования свойств нафталина. Измеренные величины, приведенные в таблицах давлений в точках кипения, отнесены к температурному интервалу 171—270˚С и давлению 231—2149 мм.рт.ст. Он обнаружил, что нафталин, приготовленный должным образом, сохранял постоянное значение температуры кипения в течение продолжительного кипячения на протяжении двенадцати месяцев.
Измерение давления пара воды
[править | править код]Следующая статья[9] была опубликована в том же журнале в 1915 году, её предметом была доработка таблиц Реньо, содержащих значения давления пара воды. Как оказалось, таблицы Реньо были верны в промежутке от 80˚С до 100˚С, но корректность величин при температурах от 0˚С до 60˚С находилась под вопросом. Допущенные ошибки были связаны как со степенью точности ртутных термометров, так и с правильностью определения точек замерзания и кипения, используемых в их калибровке.
Ранние исследования профессора Крафтса в 1880 году впервые показали, как определенные ошибки в проведении экспериментов могут быть сведены к минимуму. Именно Крафтс первым решил провести серии измерений давления пара воды между 45˚С и 140˚С, используя азотный газовый термометр. Но по состоянию его здоровья это оказалось невозможным, и он смог использовать косвенный, но точный метод определения давления пара в температурном интервале 135—230˚С.
Два сосуда надлежащей конструкции были размещены бок о бок, в одном находился нафталин, а в другом — вода. Путём соответствующей регулировки давления обе жидкости были доведены до одной точки кипения с точностью до нескольких десятых долей градуса, причем давление измерялось с помощью манометров. Небольшую разницу температур между ними можно было точно измерить с помощью тщательно откалиброванного и отрегулированного ртутного термометра, в котором суммарная ошибка составляла около двух сотых долей градуса.
Исследование зависимости давления пара от температуры
[править | править код]Также часть работы профессора Крафтса была посвящена рассмотрению различных эмпирических формул, связывающих между собой давление пара и температуру. Краткая статья[10], посвященная этой теме, была опубликована им в журнале Comptes Rendus 22 декабря 1913 года. Он подробно рассмотрел три конкретные формулы и исследовал их применение для различных веществ, в частности, для нафталина.
Семья
[править | править код]13 июня 1868 года Джеймс Крафтс женился на Клеманс Хаггерти из Нью-Йорка. Она скончалась в 1912 году, а спустя 5 лет, 20 июня 1917 года, в летнем домике в Риджфилде (Коннектикут), после продолжительной болезни умер Джеймс Крафтс. У него остались четыре дочери: Рассел С. Кодман, Элизабет С. Крафтс и Клеманс Крафтс (все трое жили в Бостоне), а также Гордон К. Белл в Нью-Йорке.
Особенности характера
[править | править код]Джеймс Крафтс, по признанию современников, всегда был честным, справедливым, последовательным человеком. Он ставил оценки студентам за их собственные заслуги и никогда не злоупотреблял своим положением. Для младших коллег, которые часто обращались в его лабораторию за советом, было большим удовольствием поговорить с ним и на отвлеченные темы, и он щедро делился с молодыми многолетним опытом и знаниями.
Его стиль был тихим и спокойным. Его точки зрения были определенными и точными, но он всегда демонстрировал большое уважение к взглядам, отличавшимся от его собственных. Его любили не только коллеги и ученики, но и все, кто с ним работал (вплоть до механиков и уборщиков). При первом же случае он проявлял глубочайшее сострадание к тем, кто попадал в беду.
Награды и почести
[править | править код]За свои работы Джеймс Крафтс получил немало наград, премий и почётных степеней.
Исследования, проведенные в Париже, были удостоены награды в размере 2000 франков, которые были присуждены профессору Крафтсу Парижской Академией Наук «за достижения в области органической химии». В 1885 году он был провозглашен кавалером ордена Почетного Легиона.
Вскоре после вступления профессора Крафтса в должность ректора МТИ, Гарвардский Университет присудил ему степень почетного доктора юриспруденции.
В 1911 году Американской Академией Искусств и Наук профессору Крафтсу была присуждена Медаль Румфорда «за достижения в области высокотемпературной термометрии и точное определение новых контрольных точек в термометрической шкале».
Джеймс Крафтс был членом ряда ученых сообществ, помимо Национальной Академии Наук (1872) и Американской Академии Искусств и Наук; среди них — Американская ассоциация содействия развитию науки, Американское химическое общество, Академия Наук в Вашингтоне. Он был членом-корреспондентом Британской ассоциации и почетным членом Королевского института Великобритании, а также многих клубов, включая Сомерсет, Загородные клубы в Бостоне и Университетские и Технологические клубы в Нью-Йорке (в последних он был почетным членом).
Примечания
[править | править код]- ↑ Friedel C., Crafts J.-M. Sur une nouvelle méthode générale de synthèse d'hydrocarbures, d'acétones, etc // Compt. Rend. — 1877. — Vol. 84. — P. 1392–1395. Архивировано 13 июля 2019 года.
- ↑ Friedel C., Crafts J.-M. Sur une nouvelle méthode générale de synthèse d'hydrocarbures, d'acétones, etc // Compt. Rend. — 1877. — Vol. 84. — P. 1450–1454. Архивировано 13 августа 2017 года.
- ↑ Crafts J.-M. Friedel memorial lecture // J. Chem. Soc. (London). — 1900. — Vol. 77. — P. 993-1019. Архивировано 10 июня 2015 года.
- ↑ Friedel C., Crafts J.-M. Sur la préparation du triphénylméthane // Bull. Soc. Chim. — 1882. — Vol. 37. — P. 6-11. Архивировано 25 ноября 2015 года.
- ↑ Friedel C., Crafts J.-M. Action de Al2Cl6 sur la naphtaline // Bull. Soc. Chim. — 1883. — Vol. 39. — P. 195. Архивировано 9 марта 2016 года.
- ↑ Friedel C., Crafts J.-M. Sur l'action décomposante exercée par le chlorure d'aluminium sur certains hydrocarbures // Compt. Rend. — 1885. — Vol. 100. — P. 692-698. Архивировано 25 ноября 2015 года.
- ↑ Friedel C., Crafts J.-M. Sur la densité de vareur du chlorure d’aluminium et sur le poids moleculaire de ce composé // Compt. Rend. — 1888. — Vol. 106. — P. 1764-1770. Архивировано 25 ноября 2015 года.
- ↑ Crafts J.-M. Points fixes de thermométrie entre 100˚ et 400˚. Tensions de vapeur de la naphtaline, de l’eau, et de la benzophénone // J. Chim. Phys. — 1913. — Vol. 11. — P. 429-477.
- ↑ Crafts J.-M. Tensions de vapeur de l’eau entre 40˚ et 100˚ // J. Chim. Phys. — 1915. — Vol. 13. — P. 105-161.
- ↑ Crafts J.-M. Comparaison générale des tensions des vapeurs // Compt. Rend. — 1913. — Vol. 157. — P. 1403-1405. Архивировано 25 ноября 2015 года.
Литература
[править | править код]- Cross Ch. R. James Mason Crafts // Biographical memoirs. National Academy of Sciences (U.S.). — 1919. — Vol. 9. — P. 159–177. (недоступная ссылка)
- Ashdown A. A. James Mason Crafts (англ.) // Journal of Chemical Education. — 1928. — Vol. 5. — P. 911–921.
- Richards Th. W. James Mason Crafts (1839 - 1917) // Daedalus. — 1918. — Vol. 53. — P. 801–804.
- Родившиеся 8 марта
- Родившиеся в 1839 году
- Персоналии по алфавиту
- Родившиеся в Бостоне
- Умершие 20 июня
- Умершие в 1917 году
- Умершие в Риджфилде (Коннектикут)
- Учёные по алфавиту
- Химики США
- Преподаватели Массачусетского технологического института
- Преподаватели Школы наук Массачусетского технологического института
- Преподаватели Корнеллского университета
- Президенты Массачусетского технологического института
- Лауреаты премии Румфорда
- Члены Национальной академии наук США