도널드 J. 크램

1. 개요

도널드 J. 크램은 미국의 유기 화학자이다. 버몬트 주 체스터에서 태어나 롤린스 칼리지에서 학사 학위를, 네브래스카 대학교에서 석사 학위를, 하버드 대학교에서 박사 학위를 받았다. 그는 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스(UCLA)에서 교수로 재직하며, 크램의 규칙을 창시하고, 크라운 에테르 연구를 발전시킨 공로를 인정받아 1987년 노벨 화학상을 수상했다. 그는 또한 여러 권의 유기 화학 관련 저서를 저술했다.

2. 생애 및 교육

도널드 J. 크램은 버몬트 주 체스터에서 태어나 롤린스 대학교와 네브래스카 대학교 링컨 캠퍼스에서 교육을 받았으며, 1947년 하버드 대학교에서 유기 화학 박사 학위를 받았다. 1947년부터 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스(UCLA)에서 재직했으며, 1956년 교수가 되었다.

2.1. 어린 시절과 교육

도널드 J. 크램은 버몬트 주 체스터에서 스코틀랜드 이민자 아버지와 독일 이민자 어머니 사이에서 태어났다. 아버지는 크램이 네 살이 되기 전에 돌아가셨고, 그는 5명의 가족 중 유일한 남자아이로 자랐다. 아동 부조로 자란 그는 어린 나이에 과일 따기, 신문 배달, 집 페인트칠과 같은 일을 하면서 피아노 레슨을 받기 위해 물물 교환을 하는 등 일찍부터 일을 배웠다. 18세가 되었을 때 그는 최소 18개의 다른 직업을 가졌다.

크램은 뉴욕 롱아일랜드에 있는 윈우드 고등학교를 다녔다. 1938년부터 1941년까지 전국 명예 장학금을 받아 플로리다 주 윈터 파크에 있는 롤린스 칼리지에 다녔으며, 화학과 조교로 일했고, 연극, 채플 합창단, 람다 카이 알파, 파이 소사이어티, 제타 알파 엡실론에서 활동했다. 그는 롤린스에서 자신의 화학 장비를 직접 제작하는 것으로 유명했다. 1941년, 롤린스 칼리지에서 화학 이학사(BS) 학위를 받았다.

1942년, 노먼 O. 크롬웰의 지도 아래 네브래스카 대학교 링컨 캠퍼스에서 유기 화학 이학 석사(MS) 학위를 받았다. 그의 논문 주제는 "아미노 케톤, -브로모-, -불포화 케톤과의 헤테로고리 이차 아민 반응의 메커니즘 연구"였다.

1947년, 루이스 피서 교수의 지도 아래 "2-(케토알킬)-3-하이드록시-1,4-나프토퀴논의 합성 및 반응"에 대한 논문으로 하버드 대학교에서 유기 화학 철학 박사(PhD) 학위를 받았다.

2.2. 학문적 경력

1942년부터 1945년까지 크램은 머크 앤 컴퍼니 연구소에서 화학 연구원으로 일했으며, 멘토 맥스 티슐러와 함께 페니실린 연구를 수행했다. 미국 화학회 박사후 연구원으로 매사추세츠 공과대학교에서 존 D. 로버츠와 함께 박사후 연구를 진행했다. 크램은 카르보닐 화합물의 친핵체 공격의 결과를 예측하는 모델을 제공하는 크램의 규칙을 창시했다. 그는 유기 화학에 관한 350편 이상의 연구 논문과 8권의 책을 출판했으며, 21개국 출신의 대학원생 및 박사후 과정 학생들을 가르쳤다.

크램은 1947년 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스(UCLA)에서 조교수로 임명되었고, 1955년 정교수가 되었다. 1987년 은퇴할 때까지 그곳에서 근무했다. 그는 인기 있는 교사였으며, 경력 동안 약 8,000명의 학부생을 가르쳤고 200명의 대학원생의 학문적 성과를 지도했다. 그는 기타를 치고 포크 음악을 부르며 수업을 즐겁게 했다. 그는 자학적인 스타일을 보였으며, 한때 이렇게 말했다.

> 연구자는 믿음, 막연한 아이디어, 몇 가지 무모한 실험으로 새로운 분야의 연구를 시작한다. 결국 부정적인 결과와 긍정적인 결과의 상호 작용이 연구를 안내한다. 연구가 완료될 때쯤이면 그는 그것을 어떻게 시작하고 수행했어야 하는지 알게 된다.

3. 연구 업적

크램은 찰스 페데르센의 크라운 에테르 합성에 대한 연구를 확장하여, 3차원 분자를 만들었다. 또한 입체화학 분야에서 연구를 진행했으며, 크램의 비대칭 유도 규칙은 그의 이름을 따서 명명되었다. 1973년, 크램은 아일랜드 화학자 프랜시스 레슬리 스콧과 공동 연구를 진행했다.

3.1. 크라운 에테르 연구 확장

찰스 페데르센은 특정 금속 원소의 이온을 인식하고 선택적으로 결합할 수 있는 2차원 유기 화합물인 크라운 에테르를 합성하는 획기적인 연구를 진행했다. 도널드 J. 크램은 찰스 페데르센의 연구를 3차원으로 확장하여, 상호 보완적인 3차원 구조로 인해 다른 화학 물질과 선택적으로 상호 작용할 수 있는 다양한 모양의 분자를 만들었다. 크램의 연구는 특별한 화학적 거동이 특징적인 구조에 기인하는 효소 및 기타 천연 분자의 기능적인 실험실 제작 모방체를 합성하는 데 큰 진전을 이루었다. 그는 또한 입체화학 분야에서 연구를 진행했으며, 크램의 비대칭 유도 규칙은 그의 이름을 따서 명명되었다. 이 규칙은 이후 크램 규칙으로 불리며 입체 선택적 반응을 이해하는 데 사용되었다.

3.2. 기타 연구

크램은 찰스 페데르센이 크라운 에테르를 합성하는 획기적인 연구를 발전시켰다. 페데르센의 연구는 이온이나 특정 금속 원자를 인식하고 선택적으로 결합할 수 있는 2차원 유기 화합물을 합성하는 것이었지만, 크램은 이 화학을 3차원으로 확장하여 상호 보완적인 3차원 구조로 인해 다른 화학 물질과 선택적으로 상호 작용할 수 있는 다양한 모양의 분자를 만들었다. 크램의 연구는 특별한 화학적 거동이 특징적인 구조에 기인하는 효소 및 기타 천연 분자의 기능적인 실험실 제작 모방체를 합성하는 데 큰 진전을 이루었다. 그는 또한 입체화학 분야에서 연구를 진행했으며, 크램의 비대칭 유도 규칙은 그의 이름을 따서 명명되었다.

1973년, 크램은 아일랜드 화학자 프랜시스 레슬리 스콧과 공동 연구를 진행했다. 또한 3차원 구조의 상보성을 이용하여 다양한 분자를 선택적으로 포획할 수 있는 일련의 초분자를 설계했다. 그의 연구는 이후 특징적인 구조에 기반한 특별한 거동을 보이는 인공 효소 등의 개발로 이어졌다. 그는 또한 입체 화학 연구와 자신의 이름을 딴 '비대칭 유도에 관한 크램의 규칙' 연구도 수행했다. 이 규칙은 이후 크램 규칙으로 불리며 입체 선택적 반응을 이해하는 데 사용되었다.

4. 수상 경력

5. 저서

* 도널드 J. 크램, Jane M. Cram^영어, 《컨테이너 분자와 그 손님(Container Molecules and their Guests)》, 영국 왕립 화학회(Royal Society of Chemistry), 1994, 223쪽, ISBN 978-0-85404-507-5.
* 도널드 J. 크램, 《설계에서 발견까지(From Design to Discovery)》, 미국 화학회(American Chemical Society), 1990, 146쪽.
* Jane M. Cram^영어, 도널드 J. 크램, 《유기 화학의 본질(The Essence of Organic Chemistry)》, Addison-Wesley, 1978, 456쪽.
* James B. Hendrickson^영어, 도널드 J. 크램, George S. Hammond^영어, 《유기 화학(Organic Chemistry)》, 맥그로힐(McGraw-Hill), 1970, 1279쪽, 3판.
* John Richards^영어, 돈 크램, George S. Hammond^영어, 《유기 화학의 원리(Elements of organic chemistry)》, 맥그로힐(McGraw-Hill), 1967, 444쪽.
* 도널드 J. 크램, 《카바니온 화학의 기초(Fundamentals of Carbanion Chemistry)》, 학술 출판사(Academic Press), 1965, 289쪽.
* 도널드 J. 크램, George S. Hammond^영어, 《유기 화학(Organic Chemistry)》, 맥그로힐(McGraw-Hill), 1964, 846쪽, 2판.
* 도널드 J. 크램, George S. Hammond^영어, 《유기 화학(Organic Chemistry)》, 맥그로힐(McGraw-Hill), 1959, 712쪽, 1판.

기술 보고서:

6. 개인 생활

크램은 자신의 경력이 희생 없이는 이루어지지 않았다고 인정했다. 그의 첫 번째 부인은 롤린스 동급생이었던 진 터너로, 1941년에 함께 졸업했으며 컬럼비아 대학교에서 사회복지학 석사 학위를 받았다. 그의 두 번째 부인 제인은 마운트 홀리요크 대학교의 전 화학 교수였다. 크램은 "나는 나쁜 아버지 아니면 나쁜 과학자가 될 것이기 때문에" 자녀를 갖지 않기로 했다.

크램은 2001년 암으로 82세의 나이로 사망했다.