Полинг, Лайнус: биография
В 1954 году Нобелевский комитет удостоил Полинга премии по химии «за изучение природы химической связи и его применение к объяснению строения сложных молекул». В своей Нобелевской лекции он говорил о том, что будущие химики станут «опираться на новую структурную химию, в том числе на точно определенные геометрические взаимоотношения между атомами в молекулах, и строгое применение новых структурных принципов» и о том, что «благодаря этой методологии будет достигнут значительный прогресс в решении проблем биологии и медицины с помощью химических методов».
В сентябре 1958 года на симпозиуме, посвящённом памяти Кекуле, Лайнус Полинг вводит и обосновывает теорию изогнутой химической связи вместо , — описания для двойной и тройной связи и сопряжённых систем.
Полинг был президентом Американского химического общества (1948) и Тихоокеанского отделения Американской ассоциации содействия развитию науки (1942—1945), а также вице-президентом Американского философского общества (1951—1954). Полинг вывел свою концепцию частично из ионной связи. Энергию связи можно рассматривать как сумму двух вкладов — ковалентной части и ионной части. Термохимические энергии связи D(A-B) между атомами А и В, в общем, больше, чем среднее арифметическое значение энергий D(A-А) и D(B-B) гомоядерных молекул. Полинг относил дополнительную энергию (A-B) к ионному резонансу и обнаружил, что может присвоить значения ХА и т. д., чтобы такие элементы с (A-B) приблизительно были пропорциональны (XA-XB). Значения Х образуют шкалу (шкалу электроотрицательностей), в которой у фтора х = 4, он является самым электроотрицательным элементом, у цезия х = 0,7. Помимо обеспечения основы для оценки энергий связи гетерополярных связей, эти значения х также могут быть использованы для оценки дипольного момента и ионного характера связей.
Молекулярная биология
Исследование природы химической связи, возможно, знаменует кульминацию вклада Полинга в теорию химической связи. В частности достижения следуют из важной статьи (1947) о структуре металлов, но интерес к химической связи в настоящее время перетек в интерес к структуре и функциям биологических молекул. Есть намеки на это в главе о водородных связях. Полинг был одним из первых, кто изложил её значение для биомолекул: из-за своей малой энергии связи и малой энергии активации, характеризующих её формировании и разрушение, водородная связь играет определенную роль в реакциях, протекающих при нормальной температуре. Было признано, что водородные связи стабилизируют пространственную структуру молекул белков…
Важность водородных связей в структуре белка вряд ли можно переоценить. "Потеря нативной конформации разрушает характерные свойства белка. Из-за разницы энтропий между нативной и денатурированной формами трипсина установлено, что около 1020 конформаций доступны для денатурированной молекулы белка. При нагревании или изменении рН раствора около изоэлектрической точки белка, развернутые сегменты кислотных или основных боковых цепей запутываются друг с другом, связывая молекулы вместе, и в конечном итоге это приводит к образованию сгустка. Это было, пожалуй, первой современной теорией нативных и денатурированных белков.
Политическая деятельность
Полинг был известен не только как учёный; он был также известным общественным деятелем, по крайней мере, в Соединенных Штатах. Он удостоился Президентской Медали за Заслуги, самой высокой гражданской чести в Соединенных Штатах и был награждён президентом Труменом в 1948 г. Сразу после августа 1945 года Полинг заинтересовался вовлечением атомных достижений в международные отношения и необходимостью контроля за ядерным оружием. Его лекции и письма на этот счет скоро привлекли внимание ФБР и других правительственных служб. Не побоявшись этого, он, при поддержке своей жены Авы Хелен, стал занимать более активную позицию. Он подписал ходатайства, присоединился к организациям (таким как Чрезвычайный комитет ученых-атомщиков, возглавляемый Альбертом Эйнштейном, и Американский союз защиты гражданских свобод), и убедительно выступал против развития ядерного оружия. В период маккартизма и, особенно во время Корейской войны этого было достаточно, чтобы подозревать его в угрозе безопасности. В марте 1954 года, после взрыва «грязной» термоядерной бомбы "Кастл Браво" на атолле Бикини, Полинг снова был объектом новостных сообщений, когда он начал привлекать внимание общественности к международной опасности радиоактивных осадков в атмосфере. Полинг заявлял, что увеличение содержания радиоактивных изотопов в атмосфере не только опасно для проживания сейчас, но и для будущих поколений тоже. В июне 1961 года Полинг и его жена созвали конференцию в Осло (Норвегия) против распространения ядерного оружия. В сентябре того же года, несмотря на обращения к Никите Хрущеву, СССР возобновил испытания ядерного оружия в атмосфере, а на следующий год, в марте, это сделали США. Полинг также составил проект предлагаемого договора о запрещении таких испытаний. В июле 1963 года США, СССР и Великобритания подписали договор о запрещении ядерных испытаний, в основе которого лежал этот проект.
