GEORGE A. OLAH

Premiul Nobel - 1994 - pentru investigatiile sale de importantã fundamentalã asupra structurii,
stabilitãtii si reactiilor carbocationilor.

          Maestrul chimiei carbocationilor si a superacizilor, laureatul Nobel George A. Olah, s-a nãscut în ziua de 22 mai 1927 la Budapesta, în familia unui avocat. A urmat scoala primarã si liceul în orasul natal, dobândind o pregãtire foarte serioasã la matematicã, fizicã si chimie. Tânãrul avid de cunostinte îsi consolida educatia luând ore particulare de francezã si englezã si citind multã literaturã, istorie si filosofie.
          În 1945, Olah începe studiile universitare la Facultatea de Inginerie Chimicã a Universitãtii Tehnice din Budapesta. Exigentele impuse studentilor erau foarte mari, astfel încât, la sfârsitul primului an, numãrul studentilor promovati era de numai 40 dintr-un total de 80! Olah îsi aminteste cã pregãtirea la chimie organicã era foarte bunã (cu un mare accent pus pe lucrãrile de laborator, în cadrul cãrora fiecare student trebuia sã efectueze 40 de sinteze din celebra carte a lui Gatterman). Totusi, el resimte unele lipsuri ale sistemului de învãtãmânt care punea pret mai mult pe memorarea unor date, nume, reactii s.a. si mai putin pe dezvoltarea gândirii studentilor, pe prezentarea evolutiei la zi a chimiei si a industriei chimice mondiale.
          În 1949, la terminarea facultãtii, devine asistentul celebrului profesor Geza Zemplen, personalitate de nivel international în domeniul chimiei zaharurilor, elev al celebrului Emil Fischer (laureat al Premiului Nobel în 1902). Olah îl considera pe acesta din urmã drept "bunicul sãu stiintific". Tot în 1949 Olah se cãsãtoreste cu Judy Lengyel, viitoare chimistã si colaboratoare stiintificã permanentã a savantului.

          Dintre primele realizãri profesionale ale lui Olah se poate aminti izolarea lanataglicozidei C, medicament cardiovascular, din planta Digitalis lanata, cultivatã pe malurile lacului Balaton. Din aceeasi perioadã de început, dateazã însã si primele sale preocupãri legate de studiul chimiei compusilor fluorurati. Dovedind o tenacitate iesitã din comun, se dedicã acestui studiu, în pofida numeroaselor dificultãti ce începeau chiar de la lipsa materiilor prime - HF, BF3, FSO3H, pe care le preparã singur - si a unui spatiu de lucru adecvat si se continuau cu toxicitatea compusilor sau cu lipsa sprijinului colegial. Realizeazã acilãri si alchilãri Friedel-Crafts cu fluoruri de acil sau alchil, utilizând drept catalizator BF3, la temperaturi scãzute.

          Succesele nu întârzie sã aparã: reuseste sã izoleze, pentru prima datã în lume, tetrafluoroborati de areniu cristalini, complecsii s ai substitutiei electrofile aromatice, considerati pânã atunci intermediari iluzorii ai acestei reactii:

          Cât de bucuros a fost George Olah când, în acea perioadã, a primit drept cadou o butelie de BF3 de la marele chimist Hans Meerwein, care îi citise primele lucrãri din acest domeniu!
          Încã din 1953 este numit cercetãtor la Institutul Central de Cercetãri Chimice al Academiei Ungare de Stiinte. Acest institut era condus de Geza Shay, savant al cãrui tratat de chimie fizicã, tradus si în limba românã, constituia principala bibliografie pentru studentii Facultãtii de Chimie Industrialã din Bucuresti în anii '50. În acea perioadã Olah îl cunoaste la Budapesta pe profesorul român Costin Nenitescu, ale cãrui lucrãri le va aprecia mereu.
           În 1956 George Olah emigreazã în Canada, unde avea sã rãmânã opt ani, lucrând în cadrul laboratoarelor de cercetare ale firmei Dow. Aici îsi au începutul studiile sale din domeniul carbocationilor stabili cu viatã lungã. Referitor la acest domeniu, Olah remarca: "cercetãtori de frunte ca P.D. Bartlett, C.D. Nenitescu, S. Winstein, D.J. Cram, M.J.S. Dewar, J.D. Roberts, P.v.R. Schleyer si altii au contribuit fundamental la dezvoltarea chimiei moderne a carbocationilor." Continuând cercetãrile acestora, Olah utilizeazã SbF5 drept acid Lewis extrem de puternic, în solvent SO2 lichid, pentru a putea pune în evidentã, pentru prima datã, carbocationi alchil considerati pânã atunci prea instabili pentru a fi dovediti ca intermediari. Primul asemenea carbocation a fost tertiar-butilul:

          În 1965 Olah se mutã în SUA, preluând postul de sef al Departamentului de Chimie al Western Reserve University din Cleveland. Aici, pe parcursul a 12 ani, creeazã un grup puternic de cercetare, a cãrui faimã a trecut repede granitele, devenind cunoscut în întrega lume ca un colectiv de elitã. În aceastã perioadã dezvoltã domeniul ionilor pozitivi ai carbonului, pentru care propune denumirea de "carbocationi" (acceptatã de IUPAC). Olah si grupul sãu au demonstrat cã utilizându-se sisteme acide foarte puternice (superacizi - acizi mai puternici decât H2SO4 100%) si solventi cu nucleofilicitate micã (SO2, SO2FCl etc) se creeazã conditii de ion stabil pentru formarea si caracterizarea celor mai variati carbocationi. Dintre nenumãratii carbocationi generati astfel se pot mentiona:

          Dintre superacizii protici folositi de Olah, o importantã deosebitã a avut-o cuplul FSO3H - SbF5 care este de 1016 ori mai puternic decât H2SO4! Acest cuplu a primit numele de acid magic, în urma faptului cã, la o petrecere de Crãciun (1960), un cercetãtor din grupul lui Olah, punând resturile unei lumânãri în amestecul de FSO3H si SbF5 a observat cu uimire cã lumânarea s-a dizolvat complet, iar solutia coloratã obtinutã a indicat spectrul caracteristic cationului t-butil! În cele cca 200 de lucrãri publicate în perioada de la Cleveland s-au obtinut sute de carbocationi, utilizând puterea de protonare a acidului magic (si a altora înruditi, de ex. HF - SbF5; FSO3H). S-a demonstrat pentru prima datã cã se poate protona chiar si metanul; cationul format, ionul de metoniu (CH5+), a fost descris de Olah ca având o legãturã de doi electroni între trei centri (2e - 3c).

          Începând din 1977 îl vom regãsi pe Olah împreunã cu o mare parte din grupul sãu de cercetare, la Univerity of Southern California din Los Angeles. Aici continuã studiile sale magistrale asupra carbocationilor. El propune distinctia între ionii trivalenti ai carbonului, CH3+ (ioni de "carbeniu" sau ioni "clasici", cu hibridizare sp2 si cu legãturi de tip 2e - 2c) si ionii hipercoordinati ai carbonului, CH5+, CH6+, CH7+ (numiti ioni de "carboniu" sau ioni "neclasici", cu legãturi de tip 2e - 3c, sau cu coordinare mai mare decât cinci).
          Prin studii extrem de cuprinzãtoare, utilizând o gamã largã de metode fizice moderne (RMN, ESCA s.a.) si clasice (IR, colorimetrie) precum si rezultate ale calculelor mecanic-cuantice, Olah finalizeazã o veche disputã asupra structurii "clasice" sau "neclasice" a cationului norbornil, în favoarea structurii neclasice.

          În 1979, prin donatia familiei Locker, ia nastere la Los Angeles, în cadrul Universitãtii Southern California, "Institutul Locker de cercetare a hidrocarburilor", avându-l pe George Olah drept director stiintific. În aceastã calitate, Olah a canalizat eforturile cercetãtorilor din Institut spre dezvoltarea unor noi directii în chimia hidrocarburilor, acordând o marte atentie problemelor de mediu pe care acestea le ridicã. Dintre realizãrile de exceptie ale lui Olah, în acest domeniu, meritã subliniate reactiile electrofile, cu aplicatii practice, ale alcanilor. În principiu, aceste reactii decurg dupã schema:

          Ele permit obtinerea unor compusi de mare importantã industrialã, de ex. derivati halogenati (CH3Cl obtinut selectiv din metan etc.), hidrocarburi superioare (etan din metan, tetrametilbutan din izobutan si izobutenã), cetone (izopropil-metilcetona din izobutan) etc.
          Ca o concluzie a acestor cercetãri, Olah remarca: "întelegerea abilitãtii de donor a perechilor de electroni participanti, inclusiv a celor din legãturile simple, trebuie sã devinã la fel de importantã ca aceea a perechilor de electroni neparticipanti, observatã de Lewis. Putem astfel sã explicãm reactivitatea hidrocarburilor saturate si în general a legãturilor simple în reactii electrofile si sã utilizãm aceastã reactivitate pentru a explora noi domenii ale chimiei carbocationilor".
          Tinând seama de rezultatele exceptionale obtinute de G.A. Olah în cercetarea din chimia organicã, în parte rezumate mai sus, nu este de mirare cã savantul avea sã fie distins, în 1994, cu Premiul Nobel. Acesta încununa investigatiile sale de importantã fundamentalã asupra structurii, stabilitãtii si reactiilor carbocationilor. În mod interesant , în discursul Nobel (8 decembrie 1994) intitulat "Investigatiile mele asupra carbocationilor si rolul acestora în chimie", Olah face referire de trei ori la Costin Nenitescu: "îmi amintesc de o vizitã a lui Costin Nenitescu (un chimist român remarcabil, care a realizat multe cercetãri de pionierat asupra reactiilor catalizate de acizi). Noi am povestit despre lipsa de acces chiar la un spectrometru IR (Nenitescu a relatat mai târziu despre trimiterea complexului sãu ciclobutadienã/Ag+, cu Orient Expresul, la un coleg din Viena, pentru studii IR, cãlãtorie pe parcursul cãreia, din nefericire, complexul s-a descompus)."
          Savantul Olah a continuat si continuã si în prezent sã lucreze în minunatul domeniu al chimiei organice. El spunea recent: "când sunt întrebat dacã la vârsta mea (74 ani) încã mai lucrez, rãspunsul meu este DA si adaug cã niciodatã chimia nu a fost o trudã pentru mine, ea a fost si este pasiunea mea, viata mea!"
          Astfel, el a dezvoltat, dupã 1994, capitolul "superelectrofililor" (electrofili cu dublã sarcinã pozitivã, formati prin coordinarea electrofililor uzuali cu acizi puternici), compusi a cãror reactivitate o depãseste cu mult pe cea a electrofililor din care se formeazã. Câteva exemple sunt:

          În domeniul problemelor mediului sunt cunoscute preocupãrile sale pentru: a) conversia metanului în alte hidrocarburi; b) pilele de combustie cu metanol c) reciclarea chimicã a CO2 atmosferic (pentru eliminarea acestui gaz cu "efect de serã" din atmosferã si, pe de altã parte, pentru transformarea sa în hidrocarburi).

          Savantul Olah, autorul a circa 1200 lucrãri originale si a 120 patente a fost si este si un mare profesor; el considerând cercetarea si învãtãmântul ca fiind "pãrti egal semnificative" în viata sa. El a fost îndrumãtorul a 60 de doctoranzi si a 180 de post-doctoranzi, a tinut cursuri remarcabile si a scris peste 16 cãrti si manuale. Dintre acestea se pot mentiona celebrele: "Introducere în chimia organicã teoreticã" (în limba germanã, Akademie Verlag, Berlin, 1960); "Friedel-Crafts and Related Reactions",editor (4 volume, Wiley, 1963 - 1964; douã capitole sunt scrise de C.D. Nenitescu si A.T. Balaban); "Carbonium Ions", editor (4 volume, Wiley, 1968 - 1972; douã capitole sunt scrise de C.D. Nenitescu); "Carbocations and Electrophilic Reactions" (Wiley, 1973); "Hypercarbon Chemistry" (Wiley, 1987); "Hydrocarbon Chemistry" (Wiley, 1995); "Onium Ions" (Wiley, 1998).
          Un citat dintr-o scrisoare a lui Olah cãtre Nenitescu (4 octombrie 1965) este semnificativ: "Manuscrisul capitolului dumneavoastrã istoric (din "Carbonium Ions", n.a.) este, fãrã discutie, excelent. Nu doresc sã vã fac complimente si nu a fost o surprizã deosebitã pentru mine, dar el constituie realmente un rezumat cuprinzãtor al domeniului, nu numai ca volum, dar si ca adâncime."
          Recent, George Olah a publicat o carte autobiograficã extrem de interesantã intitulatã "A life of magic chemistry. Autobiographical reflections of a Nobel Prize winner" (Wiley, 2001). Pe prima paginã a unui exemplar pe care ni l-a trimis este scris: "with best regards and wishes to Costin Nenizescu's former institute, one of the truly great chemist of the 20th century." - George Olah
          O altã dovadã de apreciere fatã de personalitatea academicianului Nenitescu o constituie faptul cã George Olah si colaboratorii i-au dedicat, foarte recent (iulie 2002) un articol în revista ARKIVOC (SUA), editatã de profesorul A.R. Katritzky, cu ocazia celebrãrii a 100 de ani de la nasterea savantului român.

"Les grands esprits se rencontrent!"

Acad. Prof. dr. ing. Mircea D. Banciu
Universitatea Politehnica Bucuresti
Facultatea de Chimie Industrialã