Хоффман, Роалд

Родился в городе Злочув в еврейской семье инженера, выпускника Львовского политехнического института Гилеля Сафрана и учительницы Клары Розен^[4]. Своё имя получил в честь Руаля Амундсена.

Во время Второй мировой войны семья Хоффмана попала в нацистское гетто, затем в трудовой лагерь. Отец тайно вывез Роалда вместе с матерью из лагеря в начале 1943 года. До конца немецкой оккупации Роалд и Клара Сафран жили в советском селе Унив, где их прятал на чердаке школы учитель Николай Дзюк. Гилель Сафран оставался в лагере, организовал попытку мятежа, которая была обнаружена. Он был убит нацистами и их пособниками в июне 1943 года. Большинство членов семьи Хоффмана постигла та же участь.

После освобождения советской армией в июне 1944 года Хоффман с матерью переехал в Перемышль (Пшемысль), затем в Краков, где пошёл в школу. Его мать снова вышла замуж, и Павел Хоффман стал приёмным отцом для Роалда. Павел Хоффман умер за два дня до получения Нобелевской премии Роалдом; он оставался в тёплых отношениях с пасынком до самой смерти.

В 1946 году семья переехала из Польши в Чехословакию, затем в лагерь для перемещённых лиц Биндермихль, который находился около Линца, в Австрии. В 1947 году отправились в другой лагерь — Вассеральфинген близ города Ален (Баден-Вюртемберг) в Германии, затем переехали в Мюнхен. В 1949 году они переехали в Соединенные Штаты Америки и поселились в Бруклине. На тот момент Хоффману было 11 лет. Английский стал шестым языком, который он выучил за свою жизнь.

В 1955 году начал учёбу в Колумбийском университете в качестве студента-медика. По собственному признанию, химию выбрал случайно и долго набирался храбрости, чтобы сообщить родителям, что не собирается становиться врачом^[5].

Во время учёбы в университете уделял большое внимание гуманитарным курсам.

Мир, который открыли передо мной курсы, не относящиеся к естественным наукам, — это то, что я помню лучше всего из дней, проведенных в Колумбийском колледже. Я чуть было не перешёл на историю искусства^[4]. Из автобиографии

В 1958 году окончил Колумбийский университет и поступил в аспирантуру Гарвардского университета.

В 1960 году улетел на год в Советский Союз. Это был второй год обмена аспирантами США и СССР. Работал в течение 9 месяцев в Московском государственном университете с А. С. Давыдовым по теории возмущений.

По возвращении в США поменял научных руководителей и начал работать с Липскомбом, который только что пришёл в Гарвард. Он программировал то, что позже было названо расширенным методом Хюккеля. Хоффман применял его в основном для гидридов бора и полиэдрических молекул. Этим же методом Хоффман приближённо рассчитал барьер во внутреннем вращении этана, что стало началом его работы над органическими молекулами.

В 1962 году защитил докторскую диссертацию и стал первым доктором наук Липскомба и Гутермана. Три последующих года (1962—1965) проработал в Гарвардском университете ассистентом лауреата Нобелевской премии по химии Роберта Вудворда. В это время Хоффман начал исследовать все виды органических превращений.

В 1965 году переехал в Итаку, получив должность профессора физических наук Корнеллского университета.

В 1965 году вместе с Вудвордом сформулировал принцип сохранения орбитальной симметрии при химических реакциях («правило Вудворда — Хоффмана»). Проводя в Корнеллском университете исследования, Хоффман построил обобщённую квантовую теорию атомных и молекулярных столкновений в ходе химических реакций, за что в 1981 году был удостоен Нобелевской премии по химии.

В 1986—1988 годах участвовал в создании телевизионного курса вводной химии. «Мир химии» представляет собой серию из 26 получасовых эпизодов, разработанную в Университете штата Мэриленд и созданную Ричардом Томасом. Проект финансировался Анненберг Фондом — Корпорацией Общественного Вещания. Был телеведущим в сериях, которые начали выходить в эфир на ПБС в 1990 году. «Мир химии» по-прежнему используется в сотнях школ США и за рубежом.

Летом 1959 года получил стипендию от группы Квантовой химии Лоудина в Уппсале для посещения летней школы. Школа была проведена на острове Лидинго. В приёмной школы он встретил Еву Бёрьессон, они поженились в следующем году.

В период с 1962 по 1965 годы у Хоффмана родились двое детей, Гилель Ян и Ингрид Елена.

Научные интересы Хоффманна — исследования электронной структуры стабильных и нестабильных молекул и переходных состояний в реакциях. Применяет как различные квантово-химические методы расчета, так и качественные аргументы к проблемам строения и реакционной способности и органических, и неорганических молекул среднего размера и протяжённых систем в одно-, двух- и трёх измерениях^[6].

Его первым крупным научным вкладом была разработка расширенного метода Хюккеля (в сотрудничестве с группой Липскомба), схемы молекулярных орбиталей, которая позволила рассчитать приблизительную электронную структуру молекул и которая дала разумные предсказания молекулярных конформаций и простых потенциальных поверхностей. Эти расчеты сыграли важную роль в возрождении интереса к электронам и их свойствам.

Вторым важным вкладом Роальда Хоффмана было двустороннее исследование электронной структуры переходных состояний и интермедиатов в органических реакциях. В плодотворном сотрудничестве с Р. Б. Вудвордом из Гарвардского университета, он применил простые, но мощные аргументы симметрии и связи к анализу согласованных реакций. Эти соображения имели значительное прогностическое значение и стимулировали много продуктивной экспериментальной работы. Во втором подходе Хоффман проанализировал с помощью различных полуэмпирических методов молекулярные орбитали большинства типов реактивных интермедиатов в органической химии — карбониевых ионов, бирадикалов, метиленов, бензилов и т. д. Важные понятия, такие как взаимодействие через связь и гиперконьюгативное орбитальное взаимодействие, а также общий принцип пограничного контроля орбиталей, появились благодаря этой работе.

Доктор Хоффман и его сотрудники исследовали структуру и реакционную способность неорганических и металлоорганических молекул. Приблизительные расчеты молекулярных орбиталей и аргументы, основанные на симметрии, были применены его группой для изучения основных структурных особенностей каждого вида неорганических молекул, от комплексов малых двуатомных молекул до кластеров, содержащих много атомов переходных металлов. Особенно полезное теоретическое устройство, концептуальное создание сложных молекул из (ML)_n фрагментов, было использовано группой Хоффмана для анализа связей кластеров, равновесной геометрии и конформационных предпочтений олефинов и полиеновых металлокарбонильных комплексов. Теперь доступно удовлетворительное понимание способа связывания практически каждого органического лиганда в металл-лигандный комплекс, а начало было положено исследованиями поверхностей потенциальной энергии для реакций присоединения этилена, восстановительного элиминирования и реакций миграционного присоединения алкила. Несколько новых структурных типов, такие как тройной двухэтажный и порфириновый сендвичи, были предсказаны, а позже синтезированы.

В области неорганической химии доктор Хоффман и его коллеги систематически изучали геометрию, многогранные перегруппировки и предпочтения в замещении пяти-, шести-, семи- и восьмикоординационных комплексов, факторы, которые влияют на то, будут ли некоторые лиганды образовывать мостик или нет, ограничения связывания металл-металл, и геометрию комплексов уранила и других актинидов.

Важным концептуальным продвижением группы Хоффмана была изолобальная аналогия, отображение друг на друга наиболее важных фрагментов органической и неорганической химии. Аналогия особенно полезна для выяснения структурных сходств между органическими и неорганическими молекулами, часто неожиданных. Но это также служит в качестве руководства к реакционной способности и синтезу. Изолобальная аналогия была предметом Нобелевской лекции Хоффмана.

Хоффман также исследовал электронную структуру протяженных систем в одном, двух и трех измерениях. Подход граничных орбиталей нашел аналог в этой работе, в плотностях состояний и их расщеплении. Он предложили очень полезный инструмент, кривую COOP. Аналогично заселенности перекрывания в твердом состоянии, она показывает, что прочность связи зависит от количества электронов. Были изучены разнообразные молекулы, такие как платиноцианиды, фазы Шевреля, карбиды переходных металлов, смещенные переходы в NiAs, MnP и NiP, новые металлические формы углерода, создание и разрыв связей в твердом состоянии, и многие другие системы. Одним из основных направлений изучения твердой фазы были поверхности, особенно взаимодействия СН₄, ацетилена и CO с поверхностями конкретных металлов. Группа Хоффмана смогла довести до конца уникальное сравнение неорганических и поверхностных реакций.

«Прикладная теоретическая химия» — это способ, каким Роальд Хоффман любит характеризовать частности сочетания вычислений, стимулируемых экспериментом и построением обобщённых моделей, рамок для понимания, то есть его вклад в химию.

В 2024 году в журнале «The Journal of Organic Chemistry» вышла написанная в соавторстве статья «A 21st Century View of Allowed and Forbidden Electrocyclic Reactions», посвящённая современному взгляду на электроциклические реакции^[7].

Поэтические сборники, изданные в США:

• «The Metamict State» (1987)
• «Gaps and Verges» (1990)
• «Memory Effects» (1999)
• «Soliton» (2002)
• «Catalista» (2002)
• «Constants of the Motion» (2020)^[8]
• «Mother and I Hiding in the Attic» (2022, на японском языке)
• «Los Hombres y las Moléculas» (2023, на испанском языке)^[9]

Изданные в России:

• Роалд Хофман. Избранные стихотворения = Roald Hoffmann. Selected Poems / Переводчики: Михалевич Анна Александровна, Фет В., Райкин В. , Данилов Ю., Базилевский М.. — М.: Текст, 2011. — 176 с. — 2000 экз. — ISBN 978-5-7516-0947-4.

В 1993 году опубликована книга «Chemistry Imagined», которую Хоффман написал в соавторстве с художницей Вивиан Торренс. В «Chemistry Imagined» Хоффман обсуждает социальный, культурный, литературный и психологический контексты химии, она была переведена на китайский и испанский языки.

В 1995 году опубликован труд «The Same and Not the Same». Эта книга указывает на двойственность, которая лежит под поверхностью химии. Она была переведена на корейский, испанский, русский, итальянский, немецкий и китайский. Была выбрана Министерством по делам культуры и спорта Республики Корея как одна из лучших академических книг года. В 2001 г. в издательстве «Мир» вышел перевод этой книги на русский язык под названием «Такой одинаковый и разный мир».

В 1997 году опубликован «Old Wine, New Flasks; Reflections on Science and Jewish Tradition» Роальда Хоффмана и Шира Лейбовиц Шмидт. Тема книги — как наука и религия, имея дело с миром, обе привели к вечным и важным вопросам власти, чистоты, самобытности, естественного и искусственного. Была переведена на испанский язык.

В 2011 году издан сборник философских трудов «Roald Hoffmann on the Philosophy, Art, and Science of Chemistry» и книга «Beyond the Finite: The Sublime in Art and Science», в которой Хоффман выступил соредактором^[10].

Спектакль по пьесе «Кислород» Карла Джерасси и Роальда Хоффмана был представлен в США в Сан-Диего в Репертуарном Театре в 2001 году и был пущен в производство на Студии Риверсайд в Лондоне и (на немецком) в Вюрцбурге и Мюнхене осенью 2001 года. Спектакль был также в эфире BBC World Service и Западного Немецкого Радио, пьеса была издана на английском, немецком, французском, китайском, корейском, бразильском португальском, португальском и испанском языках.

Вторая пьеса Роальда Хоффмана «Надо было» была сыграна несколько раз с 2006 года, издана на итальянском языке и переведена на немецкий и русский.

Пьеса «Мы есть то, что принадлежит вам» (позднее переименованная в «То, что принадлежит вам») была впервые прочитана публично на семинаре в Университете Ричмонда в 2009 году, в 2017 году была поставлена в Японии и транслировалась по национальному телевидению^[11].

В 1992 году подписал «Предупреждение человечеству»^[12].

В 2018 году подписал обращение к верховному лидеру Ирана с призывом освободить учёного Ахмадрезу Джалали^[13].

Принимает активное участие в сохранении памяти о Холокосте, регулярно выступая перед студентами и школьниками^[14].

• 1969 — Премия Американского химического общества по экологически чистой химии
• 1969 — Премия Фресениуса от Фи Лямбда Эпсилон
• 1969 — Премия Харрисона Хоу от Американского химического общества
• 1970 — Премия Международной Академии молекулярных квантовых наук
• 1970 — Премия имени Артура Коупа от Американского Химического Общества (совместно с Робертом Вудвордом)
• 1974 — Премия Лайнуса Полинга
• 1974 — Премия столетия
• 1978 — Стипендия Гуггенхайма
• 1980 — Силлимановская лекция
• 1981 — Медаль Николса от Нью-Йоркского подразделения Американского химического общества
• 1981 — Нобелевская премия по химии (совместно с Кенъити Фукуи)
• 1982 — Премия Американского химического общества по неорганической химии
• 1983 — Национальная научная медаль США
• 1986 — Премия Колледжа Дикинсона
• 1986 — Премия НАН США по химическим наукам
• 1990 — Медаль Пристли от Американского химического общества
• 1991 — Золотая медаль имени Н. Н. Семёнова от Академии наук СССР
• 1994 — Медаль Столетия Высшей школы искусств и наук Гарвардского университета
• 1996 — Премия Пиментел в области химического образования от Американского химического общества
• 1997 — Премия Элизабет А. Вуд от Американской кристаллографической ассоциации (первый удостоенный)
• 1998 — Премия Столетия со дня рождения Джавахарлала Неру от Индии
• 2006 — Золотая медаль Американского института химиков
• 2009 — Премия Джеймса Грейди−Джеймса Стака за интерпретацию химии для общества
• 2009 — Премия за службу обществу от Национального научного совета^[15]
• 2011 — Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова от Российской академии наук
• 2019 — Медаль Марии Кюри
• 2025 — почётный член научного общества Sigma Xi^[16]