프레이저 스토더트

역대 노벨화학상 수상자
{{{#cd9f51 {{{#!wiki style="padding: 5px 0 0; margin: -5px -10px; background: linear-gradient(to right, #582d2d, #663334, #663334, #582d2d)" {{{#!wiki style="display: inline-table; min-width: 25%; min-height: 2em" {{{#!folding [ 20세기 ] {{{#!wiki style="margin: -5px -1px -5px; word-break: normal" {{{#555,#aaa	<rowcolor=#cd9f51> 1901	1902	1903	1904

야코뷔스 헨리퀴스 판트호프	헤르만 에밀 피셔	스반테 아레니우스	윌리엄 램지
<rowcolor=#cd9f51> 1905	1906	1907	1908

아돌프 폰 바이어	앙리 무아상	에두아르트 부흐너	어니스트 러더퍼드
<rowcolor=#cd9f51> 1909	1910	1911	1912

빌헬름 오스트발트	오토 발라흐	마리 퀴리	빅토르 그리냐르
<rowcolor=#cd9f51> 1912	1913	1914	1915

폴 사바티에	알프레드 베르너	시어도어 윌리엄 리처즈	리하르트 빌슈테터
<rowcolor=#cd9f51> 1918	1920	1921	1922

프리츠 하버	발터 네른스트	프레더릭 소디	프랜시스 윌리엄 애스턴
<rowcolor=#cd9f51> 1923	1925	1926	1927

프리츠 프레글	리하르트 아돌프 지그몬디	테오도르 스베드베리	하인리히 오토 빌란트
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아돌프 오토 라인홀트 빈다우스	아서 하든	한스 폰 오일러켈핀	한스 피셔
<rowcolor=#cd9f51> 1931		1932	1934

카를 보슈	프리드리히 베르기우스	어빙 랭뮤어	해럴드 클라이턴 유리
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장 졸리오퀴리	이렌 졸리오퀴리	피터 디바이	월터 호어스
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파울 카러	리하르트 쿤	아돌프 부테난트	레오폴드 루지치카
<rowcolor=#cd9f51> 1943	1944	1945	1946

조르주 드 헤베시	오토 한	아르투리 일마르 비르타넨	제임스 B. 섬너
<rowcolor=#cd9f51> 1946		1947	1948

존 하워드 노스럽	웬들 매러디스 스탠리	로버트 로빈슨	아르네 티셀리우스
<rowcolor=#cd9f51> 1949	1950		1951

윌리엄 지오크	오토 딜스	쿠르트 알더	에드윈 맥밀런
<rowcolor=#cd9f51> 1951	1952		1953

글렌 시보그	아처 마틴	리처드 싱	헤르만 슈타우딩거
<rowcolor=#cd9f51> 1954	1955	1956

라이너스 폴링	빈센트 뒤비뇨	시릴 노먼 힌셜우드	니콜라이 세묘노프
<rowcolor=#cd9f51> 1957	1958	1959	1960

알렉산더 R. 토드	프레더릭 생어	야로슬라프 헤이로프스키	윌러드 리비
<rowcolor=#cd9f51> 1961	1962		1963

멜빈 캘빈	존 켄드루	막스 페루츠	줄리오 나타
<rowcolor=#cd9f51> 1963	1964	1965	1966

카를 치글러	도러시 호지킨	로버트 번스 우드워드	로버트 샌더슨 멀리컨
<rowcolor=#cd9f51> 1967			1968

만프레트 아이겐	로널드 조지 레이퍼드 노리시	조지 포터	라르스 온사게르
<rowcolor=#cd9f51> 1969		1970	1971

디릭 바턴	오드 하셀	루이스 페데리코 를루아르	게르하르트 헤르츠베르크
<rowcolor=#cd9f51> 1972			1973

크리스천 베이커 안핀센	스탠퍼드 무어	윌리엄 하워드 스타인	에른스트 오토 피셔
<rowcolor=#cd9f51> 1973	1974	1975

제프리 윌킨슨	폴 플로리	존 콘포스	블라디미르 프렐로그
<rowcolor=#cd9f51> 1976	1977	1978	1979

윌리엄 립스컴	일리야 프리고진	피터 데니스 미첼	허버트 찰스 브라운
<rowcolor=#cd9f51> 1979	1980

게오르크 비티히	폴 버그	월터 길버트	프레더릭 생어
<rowcolor=#cd9f51> 1981		1982	1983

후쿠이 겐이치	로알드 호프만	에런 클루그	헨리 타우버
<rowcolor=#cd9f51> 1984	1985		1986

로버트 브루스 메리필드	허버트 애런 하우프트먼	제롬 칼	더들리 로버트 허슈바크
<rowcolor=#cd9f51> 1986		1987

리위안저	존 찰스 폴라니	장마리 렌	찰스 피더슨
<rowcolor=#cd9f51> 1987	1988

도널드 J. 크램	요한 다이젠호퍼	로베르트 후버	하르트무트 미헬
<rowcolor=#cd9f51> 1989		1990	1991

시드니 올트먼	토머스 로버트 체크	일라이어스 제임스 코리	리하르트 로베르트 에른스트
<rowcolor=#cd9f51> 1992	1993		1994

루돌프 마커스	캐리 멀리스	마이클 스미스	조지 앤드루 올라
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파울 크뤼천	프랭크 셔우드 롤런드	마리오 호세 몰리나	로버트 컬
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해럴드 크로토	리처드 스몰리	존 워커	폴 보이어
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옌스 스코우	월터 콘	존 포플	아메드 즈웨일
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앨런 히거	앨런 맥더미드	시라카와 히데키

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[ 21세기 ]: ##
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물리학 | 생리학·의학 | 문학 | 평화 | 경제학

FRS FRSE HonFRSC 제임스 프레이저 스토더트 경 Sir James Fraser Stoddart

<colbgcolor=#000><colcolor=#fff> 출생	<colbgcolor=#fff,#191919>1942년 5월 24일 ([age(1942-05-24)]세)
<colbgcolor=#000><colcolor=#fff> 출생	영국 스코틀랜드 에든버러
국적	[[영국\| 파일:영국 국기.svg 영국 ]][[틀:국기\| 파일: 특별행정구기.svg 행정구 ]][[틀:국기\| 파일: 기.svg 속령 ]] \| [[미국\| 파일:미국 국기.svg 미국 ]][[틀:국기\| 파일: 특별행정구기.svg 행정구 ]][[틀:국기\| 파일: 기.svg 속령 ]]
직업	화학자
분야	나노공학
학력	에든버러 대학교 (화학 / 학사 · 박사)[1][2]
소속	퀸즈 대학교 버밍엄 대학교 셰필드 대학교 UCLA 노스웨스턴 대학교 뉴사우스웨일스 대학교 한국과학기술원
주요 업적	MIMs의 합성
링크	\| \| \| \|

1. 개요2. 생애3. 연구 약력4. 기타

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1. 개요

프레이저 스토더트는 영국의 화학자로 나노 공학의 태동을 연 과학자중 한명이다.

2. 생애

1942년 5월 14일 스코틀랜드 에든버러에서 농업 경영가 부부의 아들로 출생했다. 조산아로 태어나 죽을 고비를 넘기기도 했다.

6개월후 에든버러에서 16km 정도 떨어진 엣지로우에 정착했고, 근대시대에 볼법한 거주환경을 지닌 집에서 40~50년대를 보냈다. 되게 무료한 시간이었으나 엣지로우에 있는 시골집에서 살면서 겪은 환경은 과학과 공학에 관한 흥미를 가지도록 했다.

4살에 캐링턴에 있는 작은 마을 학교를 다니기 시작했고, 8살에 멜빌 컬리지에 입학 시험을 치르고 들어가서 학업을 이어갔다. 그때만난 초등과정 교사들은 정말 뛰어났다고 회상했다. 중등과정에서는 대학 교수였던 교사들에게 지리, 언어&문학, 수학, 물리학, 화학, 역사, 프랑스어를 배웠다. 또한, 예체능에서는 부모가 결혼했던 쿠스베르트 교회의 오르간 반주자였던 Minay에게 2년간 피아노를 배우기도 했고, 필드하키와 크리켓, 럭비를 필수로 배웠었다. 멜빌 컬리지 중등과정 마지막 학년에는 학교 회장을 하기도 했었는데, 이 경험이 나중에는 화학부의 학장으로써 랩들을 관리하는데 도움이 되었다.

멜빌 컬리지를 졸업하고, 에든버러 대학교 화학과에 입학해서 1960년부터 1964년까지 수학, 물리학, 화학, 생화학을 수강했고, Top Upper Second로 졸업했다. 대학원에서는 handerson 랩에서 아카시아 종의 식물 검의 구조를 밝혀내는 연구를 했다.

한편, 박사과정중 같은 랩에서 4학년 과정의 화학과 학생이었던 Norma를 만났고, 80명이 넘는 화학과 학생들중에서 최상위권을 기록했던 Norma는 박사 과정에서의 연구에서 어려운 것을 해결하는데 도움을 주었다. 이후 Norma와 결혼하게 된다.

온타리오에 있는 퀸즈대학에서 포닥 과정을 하며 본격적인 연구를 시작했다. 폴리머에 관한 연구로 시작해, 크라운 에테르를 연구했었고[3], ICI에서부터 로탁세인의 기계적 운동 메커니즘 설계에 관하여 연구를 했다.

2016년, 장피에르 소바주, 베르나르트 페링하와 함께 기계적으로 맞물린 분자 구조의 합성으로 노벨화학상을 받았다.

3. 연구 약력

3학년당시 에든버러 대학교의 톰 힉스외 5명의 강사들의 화학 강의는 그리 자극적이지는 않았다. 하지만, Hirst 교수의 유기화학 과목과 3년차에 계산 분석 화학을 수강할때는 매우 흥미로웠었다. 대표적으로 Dougie Handerson의 강의에서는 100명이 충분한 양의 시안화 수소를 체내에 흡입시킬때, 에든버러 시에 살고 있는 전부를 죽일수 있다는 내용이 있었다. 이후 이 강사는 10주짜리 강의를 개설하였고, 10주내에 아무도 끝내지 못했으나, 20년간 농장에서 터득했던 계량법과 기계 조작의 경험이 풍부했던 탓인지 7주만에 끝냈다. 이로 인해 Handerson의 랩으로 여름 기간동안 조수로 발탁되었다.

그러나 식물 검 내부 구조중 비선형적으로 연결된 탄화수소 골격을 이루는 polyelectrolyte로 구성된 작은 단백질로 acidic polysaccharide(다당류)가 기묘하게 수반되는 것이 이미 밝혀진 문제인지 한편으로 의심이 들기도 했었다. 그래서 박사과정까지의 4년동안 위의 의문과 비슷한 생화학적 거시 분자의 상호 관계를 확인하는 것을 연구과제로 삼았다. 여기서 가장 크게 기여한점은 main-chain 가설에 도전한 것이었다. Main-chain 가설은 brushed polymer 구조를 시사함과 동시에 덴드리머(Dendrimer)[4]가 된다는 예상을 전혀 상정하지 않은 진보된 탄화수소 폴리머 구조로 다당류의 수반을 유도하는 작은 단백질을 교체할수 있는 이론이었다. 이 연구과제는 더 많은 샘플을 요구해 직접 수단에서 가져오기도 했다. 이 연구과정을 거치면서 분자 세계의 동종성이 Roost의 데이터 베이스로 정리되었음을 알게되었다.

1년동안의 짧은 북미 여행을 마치고, 온타리오에 있는 퀸즈 대학교의 켄 존슨 랩에서 포닥을 시작했다. 대학교 입학시절부터 줄곳 탄화수소의 폴리머 구조 위주로 연구하기도 했고, 시대상도 미국을 중심으로 북미에 첨단과학이 시작되었다. 스토더트도 마찬가지로, 북미로 방향을 틀었지만 학생시절부터 알고 있던 은사인 Edmund경이 아래와 같이 말했다.

Whatever you do in research, Stoddart, make sure you work on big problem.

맨처음에는 Big Problem이 뭔지 몰랐으나, Ken이 쿠리치바로 떠나면서 Ken 랩 소속이었던 Walter Szarek에게 도움을 청하고 항공우편으로 Ken과 소통을 했던 시간이 Big problem이라고 느꼈다. ken Lab에 있는 짧은 기간동안 찰스 피더슨과 소통을 하며 48%의 생산율중 효율적인 크라운 에테르의 합성을 듣고, 에든버러 재학 시절 경험했던 여러 개의 OCCO 고리들이 숫자가 커질수록 성질이 다르다라는 것을 확신하고, 스토더트 본인이 알고 있었던 OCCO 고리가 크라운 에테르로 명명되었음을 확인했다.

Runcorn에서 ICI 협력 연구소인 Warren Hewertson 촉매 연구 랩에서 특정 배위자 막대에 고리형 배위자가 감싸는 구조인 로탁세인에 이목이 끌렸고, 본격적으로 기계적으로 맞물린 분자구조에 관해 연구를 시작하게되었다. 스위칭 작용에 대한 연구에서 π 전자가 catechol에 있을때, 전자를 비충분 배위자 loop인 bipyridyl에서 축적(π-stacking)이 가능하도록, dibenzo₃₀crown₁₀(DB₃₀C₁₀)가 amine과 polyether loop으로 연결된 배위자쌍인 cis-diamine로 이루어진 이양이온성 플레티넘 복합체 배위자를 2,2’ bipyridyl가 감싸는 구조의 합성법을 고안했고, NMR로 분석했다.

8년쯤 이른 시점에서 셰필드 대학교에서 유기적 동소체인 DB₃₀C₂₀(bis-para-phenylene 34 crown 10, Bpp₃₄C₁₀)가 강한 1:1 복합체를 형성하는 구조가 로탁세인과 유사한구조들을 총칭해서 pseudo-rotaxane라는 개념을 만들었다.

스위칭 작용과 왕복 운동이 가능한 분자 기계로써의 로탁세인(Rotaxane)을 1991~1994년동안 개발했다.

4. 기타

출생당시 2kg아래의 조산아로 태어나 사망할 뻔했으나 10월 7일 조산 가능성을 이겨냈다는 의사의 고지서를 받았다.

엣지로우에서 살았었던 시골집은 당연히 현대적인 시설이 없어 이때 당시 방이 몇개밖에 없는 집에서 재밌는 것을 찾는 것이 일상이었다. 거주환경은 전근대시대에나 볼법했지만 농장 환경자체는 현대 기계를 도입하는 방향으로 바뀌어 갔다. 마차는 트랙터와 트레일러로 바뀌었고, 수확은 콤바인으로 대체되었다. 32마리의 소도 3명의 구매자에게 팔았다.

농장 환경에서 살면서 성격은 무모해졌다. 찰나의 순간의 목적을 이루기 위해 농장에서 규칙과 약속을 깨기도 했다. 이에 대가를 치르기도 했지만, 지지해주고 이해하는 사람이 있었기에 행동을 다시 하지 않을수 있었다. 한편 농장이라는 무료한 환경은 신문이나 잡지 뒷면에 나오는 퍼즐 맞추기를 광적으로 즐기게 했는데, Meccano[5]라는 장난감을 가지고도 놀면서, 스스로 구조물을 제작하는 것에 흥미를 느끼기도 했다. 후에 회상하기를 농장에 살았을적 흥미들이 위상수학과 분석화학에 희미한 흥미를 주었다고 생각했다. 또한 농장에 살면서 기계에 관한 상당한 관심을 가졌었고, 자동차와 트랙터 엔진을 분해해 점화 플러그를 교체하기도 했다.

Howard Colquhoun과 함께 어떤 타 종류의 유기적 구조 복합체들이 크라운 에테르를 만들수 있는지 밝혀내는 실험을 아민을 쓰지 않고도 진행을 했다.

[1] 1964년 학사, 1966년 박사[2] 박사 학위 논문 : Studies on plant gums of the acacia group = 아카시아 종의 식물 검에 관한 연구(1966)[3] open access 논문으로 개재한 연구중에 트뢰거 염기로 연결된 크라운 에테르의 양성자 전도율에 관한 연구가 있다.[4] 곁가지구조를 가진 합성 폴리머 종류의 총칭.[5] 참고로, 1999년 노벨물리학상 수상자인 헤라르뒤스 엇호프트도 이 장난감을 좋아했다.

프레이저 스토더트

1. 개요

2. 생애

3. 연구 약력

4. 기타

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