 Роберт Сэндерсон Малликен
Роберт Сэндерсон Малликен родился 7
июля 1896 г. в небольшом городке Ньюберипорт (штат
Массачусетс, США) в семье преподавателя Самуэля
Парсона Малликена (1864-1934) впоследствии
профессора органической химии Массачусетского
технологического института. Под влиянием отца в
будущем ученом зародился интерес к химии.
Помогая отцу в чтении корректур его книг по
качественному органическому анализу, Роберт
познакомился с номенклатурой, свойствами и
строением органических соединений.
Первоначально особого интереса к теории у него
не было. В годы учебы в Массачусетском
технологическом институте (1913-1917) интересы
Малликена сосредоточились на химической
технологии и органическом синтезе. Разработке
способов получения некоторых органических
хлоридов была посвящена и его первая научная
работа, за которую он получил степень бакалавра
химии (1917).
Впоследствии Малликен выполнил ряд
экспериментальных исследований - изучил
взаимодействие спиртов с соляной и
бромистоводородной кислотами, некоторые вопросы
коллоидной химии, например, определение размеров
коллоидных частиц с помощью эффекта Тиндаля, и
другие. Но уже в ходе этих экспериментальных
работ перед Малликеном все чаще встают вопросы о
причинах появления тех или иных свойств веществ,
о связи между свойствами и строением соединений.
В классическом треугольнике химических проблем:
"состав - свойства - строение" его привлекают
отношения "свойства - строение". При
выполнении своей первой работы по синтезу
органических хлоридов он пытался сопоставить
запах и строение полученных соединений.
В годы первой мировой войны Малликен
занимался исследованиями газообразных
отравляющих веществ, однако эта работа пришлась
не по душе молодому ученому. К 1919 г. наметился
перелом в его научной деятельности. Он переехал в
Чикаго, где работал один из интереснейших
американских ученых того времени профессор У.
Харкинс, под руководством которого Малликен
выполнил диссертационную работу, посвященную
разделению изотопов ртути методом диффузии (1919-
1921). За это исследование в 1921 г. ему была
присуждена степень доктора философии. Годы,
проведенные в Чикаго, оказались благотворными
для Малликена и в другом отношении - он
основательно познакомился с современной научной
литературой.
Организованный в годы войны
Национальный исследовательский совет выделил
Малликену стипендию для продолжения научных
исследований. В 1921-1925 гг. сначала в Чикагском
университете, затем в Джефферсоновской
физической лаборатории в Гарварде он
продолжил работу по разделению изотопов. В это
время его интересовали проявления изотопных
эффектов в спектрах атомов и молекул, а также
природа самих молекулярных спектров. В 1925 г.
Малликен пытался объяснить молекулярные спектры
с помощью квантовой теории Бора - Зоммерфельда,
но эта попытка не принесла успеха. В это же
время начала развиваться квантовая механика,
нашедшая применение в химических проблемах: была
создана квантовая химия, которая включала в себя
два основных метода - метод валентных связей (ВС)
и метод молекулярных орбиталей (МО). Последний,
занимающий в настоящее время доминирующее
положение в квантовой химии, обязан своему
появлению работам трех ученых - немецкому физику
Ф. Хунду, Малликену и английскому физику и химику
Дж. Ленард-Джонсу. В начале 30-х годов к ним
присоединился ряд других физиков - Дж. Ван-Флек, Г.
Герцберг и другие.
Ввиду того, что теоретически
рассчитать энергии одноэлектронных состояний в
то время не представлялось возможным, Малликен
вынужен был для определения электронной
структуры опираться на самую различную
информацию, в особенности на сформулированный в
1918 г. И.Лэнгмюром принцип изоэлектронности, а
также на спектральные данные.
В 1932-1935 гг. Малликен распространил
метод молекулярных орбиталей на случай
многоатомных молекул, применив развитый в 1928-1929
гг. Ф. Блохом и Дж. Ленард-Джонсом метод МО ЛКАО (МО
в виде линейной комбинации атомных орбиталей). В
это же время Дж. Ван-Флек обратил внимание
Малликена на возможность использования теории
симметрии (теории групп) для классификации МО.
Эта работа и была проделана Малликеном.
Во второй половине 1930-х - начале 1940-х гг.
интересы Малликена концентрируются на изучении
абсолютных интенсивностей молекулярных
спектров (особенно на спектрах внутри- и
межмолекулярного переноса заряда),
сверхсопряжения, а также на первых машинных
расчетах  -электронных систем. В Чикаго под
руководством Малликена его ученик и сотрудник Ч.
Рутан создал метод расчета молекул. При активном
участии Малликена, его учеников и сотрудников
созданы несколько поколений машинных программ, с
помощью которых были проведены неэмпирические
расчеты различных соединений.
Работы Малликена и его школы заслужили
широкое признание во всем мире. В 1966 г. он был
удостоен Нобелевской премии по химии.
ЛИТЕРАТУРА
1. R. S. Mulliken. J. Chem. Phys., 43, 2 (1965).
2. Les Prix Nobel en 1966. Stockholm, 1967.
3. P. С. Малликен. Успехи физ. н., 94, 591 (1968).
И.С.ДМИТРИЕВ
|
