Nagyvárad, Kapucinus utca (ma Traian Moşoiu) 10. sz. (0359)467-222 reggeliujsag@gmail.com rss twitter Facebook Follow us:

A mágikus sav és a Nobel-díjas magyar kémikus

Az idén májusban tölti be 87. életévét Oláh György kémiai Nobel-díjas vegyész. A jeles kémikus születésének közelgő 87. évfordulója alkalmából, valamint annak apropóján, hogy ez esztendőben lesz húsz esztendeje annak, hogy a világhírű tudós megkapta a kémiai Nobel-díjat, az életútját, munkásságát bemutató előadás hangzott el a Nagyváradi Premontrei Öregdiákok Egyesületének februári találkozóján. Az alábbiakban az előadás szövegét olvashatják.

 a magikus (1) hafer

Oláh György 1927. május 22-én született Budapesten. Édesapja Oláh Gyula ügyvéd volt. Édesanyja, Krasznai Magda háziasszonyként dolgozott.

Oláh György az elemi iskola elvégzése után a katolikus piarista gimnáziumba járt, amely a legjobb középiskolák közé tartozott. Ide járt Eötvös Loránd és az 1943-ban kémiai Nobel-díjjal kitüntetett Hevesy György is. Latin, német és francia nyelvet tanult. Az angolt magántanároktól sajátította el. A híres „marslakó” magyar géniuszok a tudományok terén fantasztikus eredményeket értek el, de amikor külföldön angolul beszéltek, akcentusuk miatt a „bennszülöttek” könnyen érzékelték származásukat. Ez alól Oláh György sem volt kivétel.

Középiskolai tanárai közül Öveges József (1895–1979) gyakorolt rá nagy hatást, aki a gimnáziumban a természettant oktatta, külön fizikaóra nem volt.

1945-ben a Budapesti Műszaki Egyetem vegyészmérnöki karán folytatta tanulmányait. Ezen egyetemen számos világnagyság tanult: Gábor Dénes, Hevesy György, Wigner Jenő, Kármán Tódor, Polányi Mihály, Szilárd Leo, Neumann János és Teller Ede.

Oláh György 1949-ben vette feleségül Lengyel Juditot, aki az egyetem kémia szakán végzett. Oláh György fontosnak tartotta, hogy házastársakként értsék egymás munkáját, sőt együtt is dolgozzanak.

A kémikus ötvenéves kora után súlyos betegségen esett át. 1982-ben gyomorrák okozott súlyos vérzést. Az idejében elvégzett műtét megmentette az életét. A betegség nem befolyásolta kedvezőtlenül munkakedvét.

 

Tudományos munkássága

A budapesti egyetemen Zemplén Géza (1883–1956) Szerves Kémiai Intézetében kezdte meg munkáját tanársegédként. Zemplén Géza a német Emil Fischer (1852–1919) tanítványa volt, aki 1902-ben kapott kémiai Nobel-díjat.

Nemsokára vezetője lett a Szerves Kémiai Tanszéknek, és 27 éves korában megszerezte a kémiai tudományok doktora címet. Erős egyéniségét mind a nyilasokkal (nem engedte intézetét Németországba telepíteni), mind a kommunistákkal szemben érvényesítette, amíg lehetett. Érdeklődése a fluortartalmú szénhidrogének felé fordult. 1953-ban már saját oktatási témát választott Elméleti szerves kémia címen. Előadásainak anyaga 1960-ban német nyelven is megjelent.

1954-ben létrehozták a Központi Kémiai Kutatóintézetet Schay Géza (1900–1991) fizikus-kémikus vezetésével. Elfogadta a meghívást a szerves kémiai csoport vezetőjeként, valamint igazgatóhelyettes lett az új intézetben. 1955-ben jutott ki először „nyugati” nemzetközi tudományos kongresszusra, Zürichbe. Az 1956-os forradalom idején Oláh György családjával együtt külföldre távozott. Angliába kerültek, majd onnan Kanadába települtek át.

1964 tavaszán a Bostoni Kutatólaboratóriumba helyezték át, a Massachusetts állambeli Framinghamba. 1965-ben visszatért az egyetemi pályára, és az USA-beli Cleveland egyetemén folytatta kutatásait. 1977-ben meghívást kapott a kaliforniai Los Angelesbe. Az ottani egyetemen új Szénhidrogén Kutató Intézetet hoztak létre számára.

Földgömbünkön a szén központi szerepet játszik. Az életet is a szén vegyületei építik fel. A 19. század közepén Kekule (1829–1896) német vegyész egészen alapvető megállapításra jutott, ami azóta is a szerves kémia egyik alapja. Felismerte, hogy a C atom csak négy más atommal vagy atomcsoporttal tud összekapcsolódni. Természetesen vannak kétszeres vagy háromszoros kötések is, de a négyes szám alapvető fogalom a szerves kémiában.

Oláh György bebizonyította, hogy bizonyos körülmények között egyidejűleg öt vagy éppen hat atom vagy atomcsoport is kapcsolódhat a szénatommal. Azt találták, hogy erősen savas rendszerek képesek aktiválni a szénatomot. Ezekkel a nagyon erős savakkal szemben majdnem minden vegyület bházis, például a metán is, és így aktiválni lehet őket kémiai reakciók végrehajtására.

 

A savasság fogalmáról, történetéről

A savasság elnevezés egészen a régmúlt időkbe nyúlik vissza. A proton kivételezett szerepet játszik a savasság kialakításában. A savasság első definícióját Arrheius (1859–1927) adta 1880 és 1890 között. A víz öndissszociójának elméletét vette alapul. 1923-ban Brönsted (1879–1947) terjesztette ki e definíciót más oldószerekre is. Lewis (1875–1946) a sav-bázis fogalmat tovább általánosította. Savaknak tekintette azokat az anyagokat, amelyek elektronpár akceptorok, míg a bázisok elektronpár donorként viselkednek. Sorensen (1868–1939) volt az, aki bevezette a pH fogalmát. A pH mérése híg vizes oldatban pontos és kényelmes, azonban kritikussá válik, ha a savkoncentráció nő, vagy nem vizes oldószerben dolgozunk. 1932-ben Hammett (1894–1987) új módszert javasolt a savasság leírására.

A szupersav elnevezés először 1927-ben Hall (1855–1938) és Conant (1893–1978) dolgozatában jelent meg, az Amerikai Kémiai Társaság lapjában. Szupersavaknak nevezünk minden olyan savas rendszert, amelynek savi erőssége meghaladja a 100 százalékos kénsav savasságát. A fluor-kénsav vagy a trifluor-metán-szulfonsav a legegyszerűbb példák, amelyek saverőssége meghaladja az említett Hammett-konstans értékét. Westheimer (1912–2007) szerint biológiai rendszerekben az enzimekhez kötött fémionok által katalizált folyamatokban is használható a szupersav katalízis fogalom, mivel itt a fémion szerepe a protonéhoz hasonló. Szilárd savak széles körben használtak a vegyiparban, különösen az olajfeldolgozásban. Nincs általános módszer a szilárd savak saverősségének meghatározására. A perklórsav volt az első, amelyet Conat vizsgálatai során szupersavnak neveztek. A tömény perklórsav robbanásveszélyes, higroszkópos és igen erőteljes oxidáló szer. Gyakorlatban a felhasználása inkább az ammóniumsója formájában történik, és elsősorban oxidáló sajátosságai miatt alkalmazzák a pirotechnikában és rakétahajtó anyagként. 1892 óta alkalmazzák a fluor-kénsav és klór-kénsav keverékét. Katalizátorként és különböző reakciók végrehajtásában mint reagens szerepelnek. 1954-ben alkalmazták először a trifluor-metánszulfonsavat alkilezésekben, polimerizációban és fémorganikus kémiai reakciókban. Vízmentes alumínium-kloridnál erősebb Lewis-savat alkalmaztak.

 

A karácsonyi gyertya

Legismertebb ilyen sav az antimon-pentafluorid. Az 1960-as évek elején a fluor-kénsav-antimon-pentafluorid rendszert Oláh fejlesztette ki karbokationok vizsgálatára. Az úgynevezett mágikus sav 1966 karácsonyától Oláh laboratóriumából származik, ahol kiterjedten használták stabil karbokationok előállítására. J. Lukas német posztdoktori ösztöndíjas egy darab karácsonyi gyertyát tett a savkeverékbe, és azt tapasztalta, hogy az készségesen feloldódott. A gyertyát alkotó hosszúszénláncú parafinok egyrészt krakkolási, másrészt izomerizációs folyamatok révén alakultak a legstabilabb karbokationná. Ezekben pozitív töltésű szénatom található. A legerősebb képviselője a H5cplusz, amit a IUPAC 1998-ban kiadott útmutatója szerint metánium-ionnak nevezünk.

A karbokation képződése és továbbalakulási lehetőségei alapján négyféle kémiai reakciót említünk meg: protólízis, izomerizáció, krakkolás és alkilezés. A szupersavak alkalmazásának előnye abban áll, hogy azok már alacsonyabb hőmérsékleten is aktívak, és több elágazó láncú izomér keletkezik. A krakkolási reakciók célja a magas forráspontú desztillátumok átalakítása motorbenzinekké. Ezekben a mágikus savakban C1-C4 alkánok polikondenzációját is megvalósították, amelyek során jelentősen elágazó polimer termékeket kaptak. Szupersavak jelenlétében enyhe körülmények között, jó szelektivitással mennek végbe a halogénezési reakciók.

a magikus (4)

Oláh Györgyöt 2003 júniusában avatták a Debreceni Egyetem díszdoktorává

Oláh György 1994-ben a szénhidrogén-molekulák reakcióinak és átalakításuknak tanulmányozásáért kapta meg a kémiai Nobel-díjat. Ennek tehát az idén van a huszadik évfordulója. A Dél-Kaliforniai Egyetem számára is nagyon fontos e díj, hiszen Oláh György volt az első Nobel-díjasuk. 1994-ig csak a sportban jeleskedtek az egyetem tanulói, hiszen több olimpiai érmessel büszkélkedhettek, mint a többi univerzitás.

Oláh Györgynél is érvényesül az a szomorú magyarázat a magyar titokra, miszerint: „idejében kell lelépni”. A szülőhazája iránti megbecsülését azzal is kifejezte, hogy a Nobel-díjért kapott pénz egy részét a Magyarországon létrehozott Oláh György Kémiai Díj Alapítványra fordította.

Barabás György