Рабинович, Бентон Сеймур

Бентон Сеймур Рабинович
Benton Seymour Rabinovitch
Дата рождения	19 февраля 1919[1]
Место рождения	Монреаль[1]
Дата смерти	2 августа 2014 (95 лет)
Род деятельности	химик
Научная сфера	химия
Место работы	Вашингтонский университет
Альма-матер	Университет Макгилла Университет Макгилла
Учёная степень	Доктор наук
Награды и премии	премия Петера Дебая^[вд] (1984) Polanyi Medal^[вд] (1984) стипендия Гуггенхайма

Бентон Сеймур Рабинович (англ. Benton Seymour Rabinovitch; 19 февраля 1919 — 2 августа 2014) — канадский физхимик. Член Американской академии искусств и наук (1979)^[2], член Лондонского Королевского общества (1987)^[3]. Автор работ по химической кинетике и молекулярной динамике.

Биография

Сеймур Рабинович родился 19 февраля 1919 года в Монреале в семье Сэмюэля Рабиновича, эмигранта из Бессарабии, и Рошель (урожденной Шактер), приехавшей в Канаду подростком из Ботошани. Его семья какое-то время владела бизнесом по продаже недвижимости, но в период Великой Депрессии потеряла его.

Заинтересовался химией в средней школы благодаря учителю химии мистеру Эйкену. Продолжил обучение в Высшей школе Страткона в Эдмонтоне, в ней овладел свободным французским языком. В юношестве увлекался поэзией и шахматами.

В 1936 году поступает в Университет Макгилла на химический факультет, а в 1939 году получает степень бакалавра химии с отличием. С началом Второй мировой войны ученый присоединяется к химической военной лаборатории в Оттаве, где пишет докторскую диссертацию «Исследования в области химической кинетики (научные исследования) и обнаружения везикантов (военные исследования)» (1942). После войны Рабинович в Вашингтоне работает в Национальной химической группе США по военным исследованиям, затем в Гарвардском университете под руководством профессора Джорджа Кистяковского и далее переезжает в город Сиэтл на северо-западе США для проведения исследований и преподавания в Вашингтонском университете, где остается на протяжении всей своей академической карьеры. Занимал должность редактора журнала и председателя отдела физической химии Американского химического общества.

Научные исследования

Основные направления исследований Рабиновича: кинетика мономолекулярных реакций, межмолекулярный перенос энергии, внутримолекулярная релаксация энергии и перенос энергии при столкновении молекул с твердыми поверхностями.

Мономолекулярные реакции ученый изучал на примере цис-транс-изомеризации транс-дидейтероэтилена. Он доказал, что это гомогенная мономолекулярная реакция, и определил предел истинной энергии активации при высоком давлении (${\displaystyle E_{act}}$) 65 ккал/моль и коэффициентом частоты действия (ν) 1013 1/c, эти значения согласуются с расчетами с использованием квантовой механики, теории переходного состояния и статистической механики^[4].

На примере других реакций Рабинович обнаружил, что поляризуемость, дипольный момент, способность к водородной связи молекулы M и число переходных уровней комплекса A — M (которое растет с числом атомов) увеличивают эффективность активации-дезактивации в мономолекулярных реакциях, состоящих из следующих элементарных актов^[5]:

${\displaystyle {\ce {A +M -> A* +M}}}$ (возбуждение)

${\displaystyle {\ce {A^*+M -> A +M}}}$ (снятие возбуждения)

${\displaystyle {\ce {A^* ->}}}$ продукт(ы) (реакция)

где M может быть другой молекулой A, любым газом или твердой поверхностью.

Ученый предложил подход «химической активации»: возбужденная молекула A* образуется не в результате столкновения с M, а в результате экзотермической реакции ассоциации, которая одновременно образует и возбуждает A и энергия передается очень локально в определенную химическую связь.

На примере реакции присоединения бирадикала CD₂ к двойной связи C=C в гексафторвинилциклопропане Рабинович показал, что дополнительная колебательная энергия сначала статистически перераспределяется по всей молекуле (за время менее чем 10¹⁰ с), прежде чем происходит реакция разложения. При увеличении давления исходный неслучайно возбужденный реагент даже после случайного распределения внутренней энергии может быть погашен столкновениями^[6]. С помощью моделирования многоступенчатого кинетического конкурирования были найдены константы скорости для случайного распределения внутренней энергии и неслучайного образования продукта примерно 1,1×10¹² 1/с и 3,5×10¹¹ 1/с соответственно — это было первое исследование такого рода^[6]. Ученый вывел, что единственная независимая от времени средняя постоянная релаксации τ характеризует время релаксации внутренней избыточной энергии первоначально возбуждененного колебательного подмножества (фрагмента) радикала^[7][8]

Исследования Рабиновича подтвердили теорию Райса — Рамспергера — Касселя — Маркуса (РРКМ) и границы ее применимости. Ученый разработал несколько широко используемых математических сокращений для применения этой теории, чтобы делать важные прогнозы относительно кинетики реакций, химической динамики и других аспектов физической химии^[9][10].

Ученый был одним из первых, кто изучал «метод переменного столкновения» — релаксации исходного колебательно-замороженного ансамбля молекул в колебательно-возбужденное распределение посредством известного и переменного числа последовательных столкновений[11]^[11], на основе работы был сделан вывод, что молекулы при низких температурах осаждаются на поверхности с последующей десорбцией, и что они устанавливают больцмановскую заселенность уровней энергии, соответствующую температуре поверхности.

Педагогическая деятельность

Рабинович дружил со всеми своими аспирантам, которых насчитывалось 41 в течение его карьеры, устраивал для них вечеринки и большие праздничные летние встречи в Сиэтле. Также ученый помог создать помещение для аспирантов в Бэгли-холле, химическом корпусе Вашингтонского университета. Комната Рэба, так называли это помещение, была задумана как место для прохладительных напитков, обмена идеями и развития дружеских отношений между аспирантами^[1].

Награды и членства

• Член Американской академии искусств и наук (1979)
• Премия Питера Дебая от Американского химического общества (1983)
• Медаль Поланьи (1984)
• Член Лондонского Королевского общества (1987)
• Член Серебряного общества
• Награда Национального зала славы металлургов
• Звание Honorary Liveryman в Worshipful Company of Goldsmiths

Личная жизнь

В 1949 женился на Мэрилин Верби. У них было четыре ребенка: Питер (впоследствии профессор патологии Вашингтонского университета), Рут (специалист по инфекционным заболеваниям), Джудит (профессор японского языка и культуры Карасима в Университете Монтаны) и Фрэнк. В 1974 году Мэрилин умерла от рака. В 1980 году Сеймур женился на Флоре Рейтман. В этом браке есть приемные дети Ховард и Эллен Рейтман^[1].

Увлечения, хобби

Рабинович коллекционировал старинные приборы для разрезания рыбы и тортов, сделанные из серебра. Также заказывал изготовление таких приборов у современных мастеров. Сеймур подарил музею Виктории и Альберта (Лондон) всю коллекцию, которая насчитывала более 100 экземпляров. Является автором трех книг о серебряных сервизах: «Старинные серебряные сервизы для обеденного стола»^[12], «Современное серебро»^[13], в соавторстве с Хелен Клиффорд, и «Современное серебро, часть II: последние заказы»^[14].

Ученый написал детский сборник рассказов под названием «Хиггледи Пиггледи: история четырех поросят»^[15], основанный на оригинальной сказке, которую он рассказывал своим детям, когда они были маленькими.

Примечания

1. Campbell C.T., Rabinovitch R.A. Benton Seymour Rabinovitch. 19 February 1919 — 2 August 2014 // Biogr. Mems Fell. R. Soc., 2016, v. 62, p. 505–524.
2. Benton Seymour Rabinovitch | American Academy of Arts and Sciences  (неопр.). Дата обращения: 12 декабря 2020. Архивировано 4 октября 2021 года.
3. Benton Seymour Rabinovitch. 19 February 1919 — 2 August 2014 | Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society  (неопр.). Дата обращения: 12 декабря 2020. Архивировано 4 октября 2021 года.
4. Douglas J.E., Looney F.S., Rabinovitch B.S. Kinetics of the thermal cis-trans isomerization of dideuteroethylene // J. Chem. Phys., 1955, v. 23, p. 315—323.
5. Chan S.C., Bryant J.T., Spicer L.D., Fujimoto T., Lin Y.N., Pavlou S.P., Rabinovitch B.S. Energy transfer in thermal methyl isocyanide isomerisation—a comprehensive investigation // J. Phys. Chem., 1970, v. 74, p. 3160-3176.
6. Rabinovitch B.S., Rynbrandt J.D. Intramolecular energy relaxation. Nonrandom decomposition of hexafluorobicyclopropyl // J. Phys. Chem., 1971, v. 75, p. 2164—2171.
7. Trenwith A.B., Rabinovitch B.S. Rate of intramolecular relaxation of vibrational energy. Initial state selection in chemically activated 3-hexyl radicals // J. Phys. Chem., 1982, v. 86, p. 3447-3453.
8. Trenwith A.B., Rabinovitch B.S., Wolters F.C. Intramolecular vibrational relaxation in hexyl-3 radicals // J. Chem. Phys., 1982, v. 76, p. 1586—1587.
9. Rabinovitch B.S., Whitten G.Z. Accurate and facile approximation for vibrational energy-level sums // J. Chem. Phys., 1963, v. 38, p. 2466—2473.
10. Rabinovitch B.S., Stein S.E. Accurate evaluation of internal energy-level sums and densities including anharmonic oscillators and hindered rotors // J. Chem. Phys., 1973, v. 58, p. 2438—2445.
11. Kelley D.F., Rabinovitch B.S., Zalotai L. Collisional relaxation of transient vibrational energy distributions in a thermal unimolecular system. The variable encounter method. // Chem. Phys., 1980, v. 46, p. 379—391.
12. Rabinovitch B.S. Antique silver servers for the dining table. Style, function, foods and social history. Northampton. MA: Joslin Hall, 1991. 291 p.
13. Clifford H., Rabinovitch B.S. Contemporary silver: commissioning, designing, collecting. London: Merrell., 2000. 160p.
14. Rabinovitch B.S. Contemporary silver. Part II: recent commissions. Seattle. WA: RAB Associates, 2005.
15. Treger R.S., Stein M.G., Rabinovitch R.A., Rabinovitch B.S. Higgledy Piggledy: a tale of four little pigs. Medford. OR: Roxy Ann Press, 2013. 48 p.