Harold Kroto

Die Zeit, in der er lebte

HAROLD KROTO wurde im ersten Kriegsmonat des zweiten Weltkrieges in London geboren. Seine Eltern waren 1937 aus Deutschland emigriert, weil KROTOs Vater Jude war.
In den Naturwissenschaften wurden Ende des neunzehnten und im zwanzigsten Jahrhundert unzählige bedeutende Entdeckungen gemacht, von denen viele auch für die Forschungen von HAROLD KROTO bedeutsam waren, z. B.:
(in chronologischer Reihenfolge vom Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts an)

• Zusammenhang zwischen Katalyse, Reaktionsgeschwindigkeit und chemischem Gleichgewicht (1909, WILHELM OSTWALD)
• Quantentheorie (1918, MAX PLANCK)
• Struktur der Atome und der von ihnen ausgehenden Strahlung (1922, NIELS BOHR)
• Entdeckung des Neutrons (1935, JAMES CHADWICK)
• Kernspaltung von Atomen (1944, OTTO HAHN)
• Vorhersage der Existenz der Mesonen (1949, HIDEKI YUKAWA)
• Entdeckung der Mesonen (1950, CECIL FRANK POWELL)
• Natur der chemischen Bindung (1954, LINUS PAULING)
• Entdeckung des Antiprotons (1959, EMILIO SEGRE und
  OWEN CHAMBERLAIN)
• Entwicklung tragbarer Computer (1991, PIERRE GILLES DE GENNES)

Lebenslauf

HAROLD KROTO wurde am 07.10.1939 in Wisbech, in Cambridgeshire in Großbritannien geboren.
Die Familie musste 1937 nach England emigrieren, weil der Vater Jude war. Als Ausländer wurde KROTOs Vater dort sogar zeitweilig wegen des Verdachts der Spionage interniert.
Nach dem Krieg begann der Vater bei einer Technikfirma zu arbeiten und baute ab 1955 seine eigene kleine Fabrik, in der Ballons für die Luftschifffahrt hergestellt wurden, wieder auf.

Neben seiner Schulzeit und in den Ferien arbeitete der junge HAROLD oft in der Fabrik des Vaters.
Er mischte Latexfarben zusammen und ersetzte fehlende Arbeiter an allen möglichen Stellen der Fertigung. So trainierte er vielfältige Fähigkeiten und das Lösen von Problemen.

HAROLD KROTO studierte nach seiner Schulzeit Chemie an der Universität von Sheffield.
1964 promoviert er mit einem Thema über Spektralanalyse und den Zerfall von Substanzen zu freien Radikalen durch Lichteinfluss.

Er ging nach Kanada und forschte an der Universität in Ottawa auf dem Fachgebiet der Mikrowellenspektroskopie.

Auch die Quantenchemie interessiert den jungen Wissenschaftler.
1967 kehrt KROTO nach Großbritannien zurück und beginnt seine akademische Karriere an der Universität von Sussex in Brighton.
1985 wird er dort zum Professor berufen.
Das Forschungsprogramm in Sussex umfasst etliche interdisziplinäre Bereiche, darunter auch die Spektralanalyse.
Besonders Moleküle mit leicht spaltbaren Doppelbindungen standen im Mittelpunkt.
Die Wissenschaftler beschäftigten sich mit Verbindungen, die Kohlenstoff und Phosphor enthalten. Es entstehen Verbindungen, die als „Phosphoalkene“ und „Phosphoalkylverbindungen“ bezeichnet werden.

Ein Projekt erforschte das Vorkommen von kettenförmigen Kohlenstoffverbindungen im Weltall. Mittels Laborexperimenten versuchten die Forscher, die chemischen Reaktionen in den Sternen nachzuvollziehen. Dabei wurde das „Buckminsterfulleren“ entdeckt.

Durch die Entdeckung dieser neuen, dritten Modifikation des Elements Kohlenstoff (Bild 2), die HAROLD KROTO gemeinsam mit ROBERT CURL und RICHARD SMALLEY machte, wurde er weltberühmt.
Bisher waren Diamant und Grafit als Modifikationen (Bild 3) des Kohlenstoffs bekannt gewesen.
KROTO entdeckte die Fullerene , zuerst das so genannte Buckminsterfulleren, es besteht aus 60 Kohlenstoffatomen, die ein innen hohles Polyeder bilden. Die Außenflächen des Polyeders werden von fünf- und sechseckigen Seitenflächen gebildet. An allen Eckpunkten befinden sich Kohlenstoffatome. Kurz darauf wurden weitere Fullerene (Bild 4), z. B. mit 70 oder mehr Kohlenstoffatomen gefunden.

Die Substanzklasse der Fullerene wurde nach dem amerikanischen Architekten R. BUCKMINSTER FULLER (1895-1993) benannt. Dieser konstruierte Gebäude, die aus Fünf- und Sechsecken bestehen, wie z. B. den amerikanische Pavillon zur Expo`67 in Montréal.

Fullerene sind Kohlenstoffmoleküle, deren Oberfläche aus Fünfecken und Sechsecken von Kohlenstoffatomen aufgebaut ist. Bei allen Fullerenen mit 60 oder mehr Kohlenstoffatomen ist dabei jedes Fünfeck von jeweils fünf Sechsecken umgeben. Auf diese Weise kann die Krümmung der Moleküloberfläche und damit die Spannung zwischen den einzelnen Atomen minimiert werden, so dass die Käfige für lange Zeit stabil sind.

Fullerene kommen in natürlicher Form in verschiedenen Gesteinsfomationen vor. So wurde unter anderem über das Vorkommen von Fullerenen im Shungit (Russland), in Kreide-Tertiär Grenzschichten in Neuseeland und in Kratern von Meteoriteneinschlägen berichtet.
Fullerene reagieren nicht wie zuerst vermutet aromatisch, sondern sie zeigen olefinsches Verhalten. Sie sind in Wasser unlöslich und an der Luft stabil. Erhitzt man Fulleren unter Luftabschluss über 1500 Grad Cellsius, verwandeln sie sich unter Wärmeabgabe in Graphit.

Gemeinsam mit seinen Kollegen R. CURL und R. SMALLEY erhielt HAROLD KROTO 1996 für die Entdeckung der Fullerene den Nobelpreis für Chemie.