Carnegie Mellon University – Часть 2

Расположенный на склоне в овраг Gates Hillman Center имеет входы как на третьем, так и на пятом этаже,

и соединяется с соседними холлами по воздуху пешеходными мостами.

Это одно из самых новых зданий на кампусе, открытое в 2009 году.

Назван Центр в честь того самого Билла Гейтса, давшего $20 млн и местного благотворителя Генри Хиллмана, самого богатого человека в Питтсбурге, давшего в два раза меньше.

Я хотел заглянуть внутрь, так как брат рассказывал мне о замечательных внутренностях Gates Hillman Center, где вьется особая винтовая лестница, окруженная аудиториями. Но в летний семестр, в субботу кампус казался вымершим.

Не было похоже, чтобы где-то шли занятия. Только из College of Fine Arts раздавались фортепианные аккорды.

Большинство зданий, в том числе два входа в Gates Hillman были заперты, а внутри никого не было. Пришлось мне довольствоваться наблюдением снаружи. В любом случае довольно тяжело передавать фотографиями трехмерную начинку зданий.

Внутри Baker Hall'а

В восточной части кампуса вначале начинаются теннисные корты,

а затем футбольный

и бейсбольный стадионы. Может быть, Университет Питтсбурга имел бы большую неприязнь к CMU, если бы у второго была своя футбольная команда. Но они набирают очкастых нердов, а не крепких ребят, а потому главный «враг» Университета Питтсбурга – West Virginia University (WVU), расположенный в 70 милях к югу, а не ближайший сосед. Точнее у чмушников есть футбольная команда Tartans, но играет она в какой-то третьей лиге, и их враг номер один – почему-то Washington University at St Loius.

Смешной ЧМУшный автобус.

Еще у ЧМУ смешной спортивный талисман (mascot) – шотландский терьер Скотти.

Обычно на должность mascot’а выбирают сильных и свирепых животных. У Университета Питтсбурга это пантера, а в Боулинг Грине – сокол. Но Carnegie Mellon подчеркивают шотландские корни своих благодетелей Меллона и Карнеги. И вообще воспитывают в своих студентах шотландский дух. У них есть оркестр (marсhing band), играющий в килтах в том числе на волынках. CMU– один из двух университетов в США, предлагающих degree in bagpipe performance.

Еще дальше, за стадионом через дорогу находятся общаги, которые мне смотреть было неинтересно.

Еще несколько общаг, в том числе дома «греческих братств» (Greek fraternities) расположены к северу от Форбс вдоль Морвуд Авеню.

Мимо них мы довольно часто ходили, так как на углу Форбс и Морвуд останавливается автобус 28X, идущий аэропорт. Некоторое количество карнеги-меллоновских студентов живет в большом доме на Пятой авеню по имени Webster Hall.

И хотя перед ним еще нет красно-черной таблички, показывающей его принадлежности университету, потребность в общежитиях может заставить CMU в будущем выкупить целое здание.

CMU примазывается к славе Бенджамина Франклина.

Некоторые программы Carnegie Mellon’a, такие как computer science, robotics engineering, входят в десятку лучших в США. А так как универ частный, то обучение здесь стоит более $40,000 в год, не считая питания и проживания. Но вот особыми успехами в органической химии CMU похвастаться не может. Хотя там работает профессор-полимерщик польского происхождения Krzysztof Matyjaszewski, один из самых цитируемых химиков. Он у меня, кстати, в committee сидит, так как четвертый профессор должен по правилам быть не с химфака университета Питтсбурга. Взять Матьяшевского мне предложил Карран, и я встречался с ним только один раз осенью 2009 года, сразу после прохождения comp exam’а и с тех пор старался не беспокоить.

Чмушный (или, если хотите, си-эм-юшный) химфак расположен в здании Mellon Institute на углу Пятой Авеню и Беллефилд Стрит, то есть немного в стороне от основного компактного кампуса.

Одноименный институт располагался здесь до своего слияния с Carnegie Institute of Technology в 1967 году, после чего университет и получил современное название, а здание Mellon Institute стало просто одним из учебно-административно-лабораторных корпусов. Снаружи институт замаскирован под древнегреческий храм с колоннадой, но вот внутри все гораздо прозаичнее и разбито на восемь этажей. Как и большинство зданий в CMU двери Mellon Institute закрыты для тех, у кого нет карточки-ключа, но я, когда шел к Матьяшевскому просто проскочил вслед за каким-то чмушником.

Рядом с Mellon Institute расположено стекляннофасадное здание Software Engineering Institute,

которое хоть и является частью CMU, но финансируется федеральным правительством, причем в основном Department of Defense (Министерством обороны), что не всем местным пацифистам по душе.

Я обошел весь кампус вдоль и поперек где-то за час. Заодно прошелся по Schenley Park'у

и заглянул к на свой химфак. Полезно хотя бы раз в неделю устраивать такие прогулки.

Carnegie Mellon University – Часть 1

Сокращенно CMU. Кто-то расшифровывает эту аббревиатуру как Chinese, Married, Ugly, имея в виду местных студенток, но у меня их учебный контингент в первую очередь ассоциируется с индусами-инженерами. И называю я его попросту и в шутку «ЧМУ».

Это еще один известный университет в Питтсбурге, кампус которого расположен в непосредственной близости от нас: между Forbes Avenue и Schenley Park'ом. Мы там не раз гуляли, а мой брат даже один класс брал в Carnegie Mellon и на семинары туда ходил. В прошедшую субботу я решил еще раз обстоятельно обойти и обфотографировать все тамошние замечательности.

В 1900 году на деньги сталелитейного магната Эндрю Карнеги в Питтсбурге была основана трехлетняя школа Carnegie Technical School, по сути ПТУ для детей рабочих. Никакого соревнования с Университетом Питтсбурга тогда не предполагалось. Рядом же расположился женский Margaret Morrison College , который в 1970-е объединился с CMU.


Новая школа быстро росла, стала называться Carnegie Institute of Technology, стала выдавать бакалаврские, а потом и докторские степени. Забавно, что первым выпущенным доктором в 1919 году стал китаец Mao Yisheng,

который вернулся в Китай и спроектировал несколько китайских мостов.

Благодарные и гордые потомки недавно поставили доктору Мао памятник рядом с Porter Hall'ом, самым старым зданием на кампусе (1906 год).

По легенде два входа со стороны Шенли-парка сделаны неслучайно: в нижнюю простую дверь входили студенты, а верхний, богатой украшенный вход предназначался для преподавателей.

В той же желтовато-зеленой гамме построены многие другие университетские здания.

Но есть и исключения. Например, богатей Хант, давая деньги на Hunt Library выдвинул условия, чтобы библиотека была построена из стекла и алюминия (Хант сделал свое состояние на производстве алюминия) и чтобы между ней и Forbes Avenue в течение 50 лет ничего не строилось.

Таким образом образовался широкий газон под названием the Cut.

Посреди the Cut находится the Fence («Забор» с большой буквы).

С этим забором, а именно с его покраской, связано немало легенд и традиций. Когда-то его хотели снести, но одно из «греческих братств» написало о нем объявление о предстоящей пьянке, и всем пьянка так понравилась, что решили сделать Забор своеобразной доской объявлений посреди кампуса. Но ввели строгие правила: Забор можно красить только по ночам, с полуночи до шести утра, только целиком и только ручными кисточками, а не баллончиками.

С тех пор Забор попадал в Книгу рекордов Гиннесса как самое покрашенное сооружение в мире, но в 1993 году под весом двенадцати дюймов краски подгнивший деревянный забор завалился. Нынешнему железобетонному Забору не хватает еще восьми дюймов краски до повторения рекорда.

Рядом с Форбс Авеню на «кате» воткнут штырь скульптуры “Walking to the Sky” («Идущие на небо»), самое нравящееся мне сооружение на кампусе.

Хотя когда его только поставили несколько лет назад, многие возражали и возмущались. Семь человек идут,

а трое ждут на земле своей очереди и смотрят вослед идущим.

Кстати, это всего лишь одна из копий оригинальной скульптуры, которая находится в Далласе.

Кампус беден на абстрактные скульптуры,

но зато присутствует масса скамеек, декоративных вещиц, уголков для курения, подаренных кампусу выпускниками прошлых лет.

Есть забавный мини-парк с на крыше Posner Center'a, с извивающейся красной тропинкой,

странным столом с цифрами

и загадочной надписью на стене.


Западная граница кампуса – овраг, над которым возвышается Hamerschlag Hall (College of Engineering), самое фотографируемое здание на кампусе.

По дну оврага проложена железная дорога и прогулочная тропа.

На противоположном склоне оврага приютился какой-то то ли заводик, то ли электростанция.

Хамершлаг Холл и сам был в первые годы электростанцией, так как тянуть линию электропередач из Даунтауна в начале прошлого века было накладно. Знаменитая ротонда не что иное, как замаскированная печная труба.

А за оврагом заметной доминантой возвышается Cathedral of Learning.

У CMU нет такого высокого здания, так что они могут с завистью поглядывать в нашу сторону.

Но это дело времени. Кампус Carnegie Mellon пока расширяется в ширину, за счет покупки зданий к северу от Форбс, но в какой-то момент они могут захотеть потянуться вверх.

Насколько зелена green chemistry

Сегодня я хочу поставить под сомнение ценность проведения некоторых органических реакций в воде. Но для начала объясню, почему меня заинтересовал данный вопрос.

Как я недавно написал, в июле я поеду в Санта-Барбару на Graduate Research Seminar. Окончательная программа, кто и когда докладывается, еще не известна. Но у меня есть копия e-mail’a, посланного организаторами всем еще не названным участникам. Так в частности я вычислил Джоша и уже поговорил с ним в пятницу: если у меня есть e-mail'ы, то есть имена, а значит и возможность заочно познакомиться со статьями всех приглашенных аспирантов. Мне нравится поражать людей неожиданными познаниями в их научных проектах.

Первым по алфавиту стоял некто Александр Абела из группы Брюса Липшутца из самой Санта-Барбары. (Наверно, слегка обидно, когда конференция проходит в твоем же городе; это как в случае международных олимпиад по химии: кто-то едет в далекие экзотические страны, но кто-то отправляется на олимпиаду в Москву, как было в 1996 и 2007 годах). Получил он бакалавра в Стэнфорде в 2005 году, что весьма странно, так как на симпозиум приглашены аспиранты четвертого года, то есть начавшие PhD программу в 2007-ом. Чем он два года занимался? В армии служил?

Под руководством Липшутца и с помощью старших товарищей Александр опубликовал к настоящему времени 4 статьи (всякие приглашенные обзоры и обзорчики не считаются): две в Org. Lett.: раз,
два; одну в Angewandte; и одну
в JACS’е.

Вот я решил все четыре в воскресенье прочитать. Химия на первый взгляд показалась не особо разнообразной (мои карбен-бораны со стороны не кажутся все на одно лицо), вращающейся вокруг биарильных сочетаний, катализируемых палладием. Вроде уже и Нобеля за них дали, а люди все продолжают копаться в деталях и оптимизировать уже переоптимизированное. По крайней мере, ссылки только на основные обзоры и непосредственно похожие статьи занимают немалую часть этих коротких публикаций. Они и сами быстро собрали по 30-40 цитирований, хотя я почти наверняка уверен, что это цитирования из серии «мы их работу не повторяли, но они тоже работают над C–H активацией арилмочевин».

Но вначале они изучали классическое сочетание Сузуки–Мияюры: арил галогенид + арил бороновая кислота.

Новая фишка заключалась в том, чтобы провести реакцию при комнатной температуре в воде. И если первая проблема была решена с помощью хитроумных катализаторов (не ими придуманных, да и сами катализаторы были подарены фирмой, а не синтезированы), то вот растворимость в воде была повышена внесением нейтральных амфифилов: молекул, состоящих из длинного полярного полиэтиленгликолевого хвоста, присобаченного к чему-нибудь липофильному. То есть реакция шла не совсем в воде, а в эмульсии: в мицеллах, образуемых амфифилом.

В общем, экспериментально работа несложная: сиди и гоняй многочисленные сочетания между коммерчески доступными исходниками в стеклянных пендюрках. В таких случаях я говорю: «Сколько нужно примеров, чтобы я поверил в реакцию? Достаточно одного хорошего примера». Они же расщедрились и на 20 и на 30 примеров, не всегда блещущих разнообразием. Наприиеер, две Org. Lett. статьи отличаются только тем, что в первой реакции проводятся с карбоциклическими арилами, а во второй в тех же условиях сквашиваются гетероциклические арилы. Оставим за скобками вопрос, многому ли научится аспирант на таком проекте, и перейдем непосредственно к заявленной «зелености» продемонстрированной химии.

В введении и выводах к статьям всячески подчеркивается, как это здорово, что реакция идет в воде, а не в противном вонючем органическом растворителе. Мол, они эти растворители составляют большую часть токсичных отходов, а сейчас реакция пошла в воде, и настало счастье. «Не так быстро», – заявляю я. Сама по себе идея перенести реакции в воду добавлением ПАВ интересная, хотя, наверняка, не новая, но к «зелености» и «экологичности» имеет настолько опосредованное отношение, что я бы о них умолчал.

Во-первых, насколько чиста такая вода после проведенной реакции? Не становится ли она сама токсичным отходом, который к тому же сложнее уничтожить или переработать, чем многие органические растворители.

Во-вторых, я абсолютно согласен, что львиную долю отходов составляют растворители (и еще силикагель). Но не те растворители, что используются для проведения реакций, а те, которые льются во время хроматографий, мойки посуды, экстракций. Это еще Карран подмечал: «Пишут, что химия зеленая-зеленая, реакция в 2 мл воды, а потом бух – и на колонке продукт выделяют, выливая по литру петролейного эфира и этилацетата». Вот рассматриваемые работы как раз классический пример того, что сэкономили 2 мл орг. растворителя на реакции, а потом потратили 500 мл на хроматографическую очистку.

В-третьих, я так и не понял, чем им не нравятся водно-органические среды. Раз уж все равно добавляют 2 весовых процента некоей органики, то почему бы не добавить 10% более дешевого этилового спирта. Реакция может пойти ничуть не хуже. Между прочим, в чистой воде они получили 75% конверсии против 96% с ПАВом. Так как выходы не проверяемы и принимаются на веру, то у меня возникают мысли, а нельзя ли поэкспериментировать с теми же катализатором и основанием, чтобы получить 100% конверсию в чистой воде.

В-четвертых, я бы постеснялся называть «зеленой» реакцию, в которой плавает палладий, 3 экв. триэтиламина (да на 2 мл воды у них 0.42 мл этого вонючего амина – очень «зеленая» химия в «воде»), а в последующих статьях по С–Н активации к ним добавляются ацетат серебра AgOAc (2 экв.), бензохинон (5 экв.) и даже тетрафтороборная кислота HBF₄ (5 экв.). Растворитель тут далеко не самая опасная штука.

Кстати, те же катализаторы тоже надо синтезировать. Истинный енвайерменталист мыслит глобально и сравнивает: есть легко доступный и дешевый катализатор, выходы 80%, но надо греть при 120 ^oС, и есть дорогой катализатор, который надо синтезировать из первого в несколько стадий (со всеми соответствующими потерями и отходами), но выходы 95%, и реакция идет при комнатной температуре.

Так что меня эти постоянные ссылки на «зеленость» в научных статьях (а не в пресс-релизах) раздражают. Понятно, что хочется произвести впечатление на налогоплатильщиков, но Org. Lett. читают и решения по грантам принимают химики, а не фермеры из Оклахомы. Отсюда же идут «наномицеллы» вместо старых добрых мицелл. Да, все мы понимаем, что это только начало пути, и авторы жаждут выразить свои благородные помыслы как можно раньше, но я не разделяю их энтузиазма: в начале пути молчи – хвастаться будешь, когда доберешься до цели. Я тоже могу много чего рассказывать о «зелености» карбен-боранов, но чаще я предпочту честно сказать, что они представляют лишь академический интерес.

В промышленных масштабах все, конечно, по-другому. Хроматографию там не жалуют. Но сомневаюсь, что условия Липшутца будут широко применяться в будущем. Работа интересна как раз таки академической идеей, что ПАВ может ускорять реакции неполярной органики в полярных средах. Из нее в будущем может выйти практический толк, если уже где-нибудь не вышел.

Или я не прав и это замечательные прогрессивные статьи, истинные образчики «зеленой» химии?

Пятая симфония Малера и немного Даунтауна

Так как мой брат гуляет по всяким парижам и версалям, я отправился на очередной концерт PSO в одиночку. Я даже и пытался кому-нибудь подарить второй билет, так как в моем питтсбургском окружении нет никого, кого бы заинтересовала музыка Малера. Другим важным отличием было то, что оправился я в Даунтаун на автобусе, что во многом оказалось удобнее, чем на машине (не надо искать и платить за парковку, меньше зависишь от пробок). В отличие от нашей предыдущей квартиры, сейчас достаточно пройти до Пятой авеню, а по ней в Даунтаун идут как минимум семь автобусных маршрутов. Никогда не нужно ждать дольше пяти минут.

Чтобы точно не опоздать, я вышел из дома в половину седьмого, за полтора часа до начала концерта. И уже в семь прибыл в Даунтаун, что позволило мне еще минут сорок погулять. В майские дни погода стоит теплая, в восьмом часу вечера все еще светло, и только дождь мог бы испортить мне настроение. Но в пятницу после дождливой недели выдался первый сухой день.

Далеко от Heinz Hall’а, где играет PSO, я не уходил.

Посмотрел на участок Wood Street между Пятой и Форбс авеню.

Домишки тут собираются снести, чтобы построить четвертую башню банка PNC,

как будто им первых трех не хватает.

На стене одной из этих башен сооружена самая большая в Америке «зеленая» стена.

Растения подобраны так, чтобы логотип PNC менял цвета в зависимости от времени года.

Прошел я и через Market Square,

затем по Liberty Avenue,

по Smithfield Street, по скверику на Mellon Square,


а тут уж время подошло идти занимать одно из принадлежавших мне мест: из F118 и F120 я выбрал первое.

Маэстро Хонек продолжает свой малеровский цикл, целью которого является за несколько лет исполнить и записать все симфонии.

Но в тот вечер начали с короткого первого отделения, в котором были исполнены пять песен Малера, объединенных в цикл «Песни об умерших детях». То ли из-за того, что я песни Малера знаю хуже, чем его симфонии, то ли из-за слабоватого пения (меццо-сопрано Мишель ДеЯнг), то ли из-за того, что я не привык бывать на концерте один, но как-то поначалу было мне скучно. В антракте сидел и читал программку.

Весело стало во втором отделении, в котором прозвучала Пятая симфония Малера, ради которой я собственно туда и пришел. Мне сложно сказать, какая часть мне нравится больше всего. И в начале, и в скерцо, и в финале есть моменты, за которые я люблю Малера. А вот четвертая часть, адажиетто, у меня такого же восторга не вызывает. Какой же это Малер, если нет ни духовых, ни ударных. Странно, что из всего малеровского наследия, адажиетто из Пятой считается наиболее знакомой широкой публике музыкой.

Между прочим, за два дня до этого, 18 мая, исполнилось ровно 100 лет со дня смерти Малера. Ему было всего 50 лет, и он определенно мог создать еще много замечательного.

После концерта я пошел на автобусную остановку, и мне сразу предоставился случай вскочить в заполненный 71D. На нем студенты возвращались с бейсбольной игры Pittsburgh Pirates. Я решил, что лучше уж двадцать минут постоять в автобусе, чем на остановке. В результате дома я был уже в 11 часов.