K.A. Jensen – et fyrtårn i dansk kemi Figur 1. K.A. Jensen Ved en fest på H.C. Ørsted Instituttet 1967 AF CARL TH. PEDERSEN K ai Arne Jensen (han blev og bliver altid omtalt som KA, dette kælenavn vil derfor blive anvendt i denne beskrivelse af hans liv) blev født i København den 27. marts 1908 som søn af kelner på den fashionable restaurant Wivel, Carl Christian Marinus Jensen. Familien flyttede allerede året efter KA’s fødsel til Odense, hvor faderen blev restauratør. Bortset fra et par år i Sønderjylland tilbragte KA sin barndom og ungdom i Odense, hvor han i 1926 fra Odense Katedralskole tog landets højeste studentereksamen. KA var fra sin ungdom tændt for kemien og drog efter studentereksamen til København, hvor han påbegyndte studiet til magisterkonferens i kemi. Han finansierede sit studium ved at undervise skoleelever samt ved to hjælpelærerstillinger ved Tandlægehøjskolen og Polyteknisk Læreanstalt, det nuværende Danmarks Tekniske Universitet. Han blev i 1932 mag.scient. i kemi, og efter et par kortvarige konstitueringer som lærer ved de to nævnte læreanstalter blev han i 1933 ansat som videnskabelig assistent ved Københavns Universitets Kemiske Laboratorium (UKL), hvor Einar Biilmann var professor i kemi. Biilmann var stærkt interesseret i svovls kemi, og KA blev som assistent hos Biilmann inddraget i denne forskning. KA begyndte dog snart en selvstændig forskning indenfor koordinationskemien, hvilket i 1937 førte til disputatsen De koordinativt firegyldige metallers stereokemi. Fra denne periode foreligger en række afhandlinger med komplekskemiske emner, altid i tysksprogede tidsskrifter. I 1943 blev KA på grund af sin forskningsindsats udnævnt til lektor – dengang et meget sjældent og ærefuldt avancement. Han blev ekstraordinær professor i 1950, det ordinære 1 professorat var besat af Alex Langseth. Ved Langseths død i 1960 blev KA ordinær professor. Da Universitetets Kemiske Laboratorium i 1963 flyttede ud på H.C. Ørsted Instituttet og blev opsplittet i flere afdelinger, blev KA bestyrer af Kemisk Laboratorium II (Laboratoriet for almen og organisk kemi). Denne stilling beklædte han til sin afgang i 1978. Efter den nye styrelseslovs ikrafttræden blev han valgt til bestyrer, og han havde med stor elegance held med den vanskelige overgang fra professoren af den gamle skole med uindskrænket magt til den folkevalgte leder. Hans personlige integritet og hans store faglige kompetence gjorde dette naturligt. LÆREBOGSFORFATTEREN KA’s forskning har sat sit aftryk mange steder i kemien, men det, der i højest grad har været med til at præge flere generationer af danske kemikere og læger, var hans undervisning og hans lærebogssystem Almen Kemi I, II og III, som var udsprunget af hans tværvidenskabelige videnskabssyn. Tidligere lærebogssystemer havde delt kemien op i uorganisk kemi, organisk kemi og fysisk kemi, men KA betragtede disse som en helhed, og de forskellige afsnit Figur 2. KA som opponent KA til venstre som opponent ved Per M. Bolls (i midten) disputats 1966. Til højre den anden officielle opponent, professor Helmer Kofod, i Holger Worms streg. behandles sideordnet i Almen Kemi I og II. Den organiske kemi holdt han dog udenfor i en særskilt bog, som også kom senere end de to andre bind. KA samlede hele kemien under det overordnede begreb Almen Kemi. Bøgerne udkom som nogle noter i begyndelsen af 1950’erne for at blive samlet som Almen Kemi I og II i 1957-59. KA’s brede viden gjorde, at han var i stand til hele tiden at drage paralleller til spektroskopi, fysik, biologi, biokemi mm. Bøgerne kom også til at præge mange årtiers gymnasielærebøger i kemi, idet mange af forfatterne til disse bøger var gamle elever af KA. Som sagt forsøgte han ikke at indrullere den organi- ske kemi i Almen Kemi I og II, men lod den få sin egen bog. Han argumenterer for dette i indledningen til Grundrids af den organiske kemi – Almen Kemi III: “Den organiske kemi defineres som carbonforbindelsernes kemi. Alene den omstændighed, at antallet af kendte carbonforbindelser langt overstiger antallet af kendte ikke-carbonholdige forbindelser af samtlige andre grundstoffer, gør det hensigtsmæssigt at behandle carbonforbindelserne som en særlig gren af kemien”. Grundrids var dog også en ny måde at behandle den organiske kemi på. Hvor man f.eks. tidligere behandlede hydroxyforbindelser både un2 der den alifatiske kemi som alkoholer og under den aromatiske som phenoler og igen under den heterocycliske kemi, behandler KA hydroxyforbindelser samlet uden skelen til, hvad hydroxygruppen sidder på, hvilket giver et meget bedre overblik over gruppens kemi. Det er karakteristisk for KA, at den mekanistiske kemi ikke havde hans store interesse; han var syntetikeren og stofkemikeren, hvilket går igen både i hans organiske undervisning og i hans forskning. Der er ingen tvivl om, at Almen Kemi kunne være blevet et velkendt internationalt lærebogssystem, hvis det var blevet oversat til engelsk. KA gav sig imidlertid aldrig tid til dette. Det skyldtes måske hans manglende ambitioner på dette område. Han så en udfordring i at skabe systemet, men når det var gjort, ville han hellere videre til nye udfordringer i stedet for at bruge flere kræfter på det, der allerede var lavet. Det gælder også KA’s forskning, at han aldrig fik den anerkendelse internationalt, som han fortjente. Det skyldes flere ting. Han var en polyhistor helt generelt, men også specielt indenfor kemien var han polyhistor, han dyrkede kemien i dens bredde. Når han havde bearbejdet et område, forlod han det og kastede sig over andre områder, hvor andre kemikere et helt liv f.eks. helligede sig komplekskemien. Specielt hans tidligere arbejder blev publiceret på tysk og flere i Videnskabernes Selskabs skrifter, og de senere godt nok på engelsk, men i Acta Chemica Scandinavica, som ikke havde den samme store udbredelse som the Royal Society of Chemistry og The American Chemical Society’s skrifter. Han publicerede ofte sine opdagelser adskillige år efter, de var gjort, arbejderne skulle være helt færdige, inden de blev sat på print. Disse forskellige forhold gjorde, at andre er blevet kendt for opdagelser, han i virkeligheden havde gjort år før dem. KA OG NOMENKLATUREN KA nærede lige fra sin gymnasietid en brændende interesse for sproget. Han talte adskillige sprog og kunne læse endnu flere. Det var derfor ikke mærkeligt, at han allerede som ung også interesserede sig for kemiens sprog, den kemiske nomenklatur. Denne interesse for den kemiske nomenklatur fik ham til at fremlægge sine synspunkter i et foredrag i Kemisk Forening i 1940, hvilket førte til, at man nedsatte et nomenklaturudvalg i Kemisk Forenings regi bestående af professor Niels Bjerrum, professor H. Baggesgaard Rasmussen samt dr. phil. K.A. Jensen. Dette udvalg fungerer stadig i dag og har udgivet en dansk kemisk ordbog, der bl.a. bygger på KA’s principper. Hans synspunkt indenfor såvel kemisk nomenklatur som terminologi var, at den skulle være international i sin navngivning såvel som stavning. Især det sidste gav anledning til voldsomme diskussioner i både foreningen som i Kemisk Månedsblad, Dansk Kemis forløber. KA lagde f.eks. vægt på, at et ord skulle staves med t eller th, alt efter om ordets oprindelige rod i græsk var stavet med tau eller theta. Dette kunne give anledning til nogle stavemåder, der så temmelig fremmedartede ud på dansk. Det fik en gang en tilhører til diskussionen i Kemisk Forening til at udbryde ”at han ikke kunne se betydningen af, om Ramses den Anden havde stavet et eller andet ord med én eller to løver”. KA havde det synspunkt, at omtalte man kemiske forbindelser i dagligdagen, skulle man bruge de systematiske kemiske betegnelser. Chlor var chlor, uanset om det blev brugt i laboratoriet eller til at blege tøj med. Her havde han talrige sammenstød med Dansk Sprognævn, som stod fast på, at det, man blegede tøj med, var klor og ikke chlor. Hans engagement i dansk kemisk nomenklatur førte ham ind på den internationale scene, hvor han var medlem af IUPAC’s kommission for uor3 ganisk-kemisk nomenklatur 1949-81, fra 1959 til 1972 som formand. Han kom herigennem til at påvirke såvel den organiske som den uorganiske internationale nomenklatur, idet han var observatør i den organiske kommission. Figur 3. K.A. Jensen I laboratoriet på Østervold 1943. KA OG KOMPLEKSKEMIEN KA har en gang spøgefuldt sagt: ”Jeg startede som uorganisk kemiker, men er siden degenereret til at blive en organisk kemiker”. Selv om han som assistent hos Biilmann kom ind i den organiske kemi, er mange af hans tidligere arbejder komplekskemiske. Fra 1933 stammer et stort arbejde over komplekser med thiosemicarbazid som ligand; her lagdes grunden til hans aldrig svigtende interesse for thiosemicarbazider og deres komplekskemi. Han viser her, at der er to rækker af kom- plekser: de ladede, som kan isoleres som f.eks. chlorider, og de uladede indre komplekser, se Figur 4. Han introducerer her det princip, han fulgte senere i sine undersøgelser: at variere substitutionsmønstret på grundsubstansen, hvis det er muligt, så at fremstille samtlige mulige forskellige forbindelser, og herved ved en sammenligning at finde et mønster. Det går også igen i hans rent organiske studier. Disputatsen fra 1937 Om de koordinativt firegyldige metallers stereokemi har da også 2+ 3+ Figur 5. Triethylphosphankomplekser med Ni og Ni hentet sit emne fra komplekskemien. Han studerer her stereokemien af en række kom- igen som variation af substitu- samt phosphiner, arsiner og plekser af platin og palladium tionsmønstret inddrager han stibiner (nu phosphaner, arsamed aminer og sulfider og også selenider og tellurider ner og stibaner). Han bidrager her til at bevise Werners teori for koordinationsforbindelsers stereokemi fra 1893. Han tager nye metoder som måling af dipolmomenter, magnetiske momenter samt ledningsevnemålinger til hjælp ved bestemmelsen af kompleksernes konstitution. Specielt var KA pioner med hensyn til at anvende dipolmomentmålinger til konfigurationsbetemmelser. Man havde på det tidspunkt ikke mange andre metoder end bestemmelse af smeltepunkter; røntgenstrukturbestemmelser var lige i deres vorden. 2+ Phosphankomplekserne dukFigur 4. Thiosemicarbazidkomplekser med Ni ker op igen i 1949, hvor KA sammen med Børge Nygaard 4 4+ Figur 6. Ni -kompleks med thiobenzhydrazid fremstillede det første Ni(III) kompleks. De anfører en pyramidisk struktur, men den har formentlig en bipyramidisk struktur, se Figur 5. KA bevarede hele sin karriere en stærk interesse for usædvanlige oxidationstrin. Han publicerede i 1952 et arbejde sammen med en fransk postdoc, Jean Francois Miquel, om et Ni(IV)-kompleks af thiobenzhydrazid (Figur 6). Kom- plekset har en meget intens blå farve. Arbejdet vakte ikke den store opsigt; det var publiceret i Acta Chemica Scandinavica, KA’s foretrukne tidsskrift, men ikke det mest udbredte, og det var publiceret på fransk. Her slog KA’s faible for sprog igennem, selv om fransk jo heller ikke er det mest læste sprog. Det viste sig senere, at komplekset tilhørte de såkaldte elekronoverfør5 selskomplekser, som tiltrak sig stor opmærksomhed i 60’erne. KA havde allerede i 30’erne konstateret, at i substituerede thiosemicarbazider (for nummereringen se afsnittet om svovlkemien) ikke gav de normale indre komplekser, men nogle stærkt farvede forbindelser, som ikke lod sig isolere. KA glemte ikke dette, og det blev taget op igen i slutningen af 60’erne i et sam- arbejde med Klaus Bechgaard. Det lykkedes her ved variation af substitutionsmønstret at isolere forbindelserne som mørkt farvede krystaller. Forbindelserne kan enten formuleres som indeholdende tetravalent nikkel eller som komplekser af den oxiderede ligand N-tert-butyl(phenylazo)thioformamid med Ni0 (Figur 7). Hvis vi skal følge KA og angive et strengt systematisk navn for liganden, bliver det N-tert-butyl-2-phenyldiazen1-carbo-thioamid. Disse arbejder med usædvanlige oxidationstrin kan synes meget teoretiske; men det er i denne sammenhæng interessant, at et amerikansk firma har udtaget et patent på at anvende phenylazothioformamider til at fjerne rester af palladium fra polymerer, hvor palladium har været anvendt som katalysator, netop fordi de også danner denne type af komplekser med palladium. KA OG SVOVLKEMIEN Der har siden C.W. Zeise (1789-1847) været en tradition for forskning i svovlforbindelsers kemi i Danmark. Einar Biilmann (1873-1946) fortsatte denne tradition, og hans disputats fra 1904 havde titlen Studier over organiske svovlforbindelser. KA blev jo i 1933 ansat som assistent hos 2+ 0 Figur 7. Ni0-kompleks med N-tert-butyl(phenylazo)thioformamid 6 Biilmann. Det er derfor ikke mærkeligt, at KA’s forskning ved siden af kompleksforbindelserne blev helliget svovlforbindelserne og de analoge selenforbindelser. I midten af 1930’erne blev sulfonamider introduceret som midler mod bakterieinfektioner. Dansk medicinalindustri, Ferrosan og Lundbeck, blev også engageret i denne udvikling med KA som konsulent for Ferrosan, og der foreligger en række arbejder af KA med forskellige medarbejdere fra Ferrosan om sulfonamider fra begyndelsen af 1940’erne. Den centrale del af KA’s svovlstudier var imidlertid helliget divalent svovl og blev publiceret i en serie Studies of Thioacids i Acta Chemica Scandinavica i årene 1961-68, hertil en række afhandlinger, som var afledt af thioacids-serien, men ikke direkte hørte hjemme i den. Vigtigst er her vel Alkyl Cyanates I-XIV med Arne Holm som gennemgående medforfatter. Samtlige kemibøger hævdede, indtil KA fremstillede dem, at alkylcyanater ikke kunne eksistere. En særlig kommentar skal knyttes til nummer IX i thioacids–serien, Thiosemicar- bazides. Thiosemicarbaziderne havde jo specielt KA’s kærlighed fra hans interesse i deres komplekskemiske forhold. KA var også stærkt interesseret i beliggenheden af C=S-svingningen i infrarød, og med sin sædvanlige arbejdsmetode med at have så mange eksempler som muligt af den samme grundsubstans, ville han fremstille samtlige methylsubstituerede thiosemicarbazider. Der er 17, monomethylsubstituerede, dimethylsubstituerede osv. Det viste sig imidlertid, at 1monomethyl-forbindelserne var specielt genstridige, især de tre forbindelser vist i Figur 8. Det lykkedes da til sidst, og publikationen, som var på 50 sider, kom i 1968, så kunne der heller ikke siges ret meget mere om thiosemicarbazidernes kemi. Til sammenligning af thiosemicarbazidernes infrarøde spektre blev en række af selenosemicarbazider fremstillet. En række selenanaloger af andre thioforbindelser blev også syntetiseret; der var således et intensivt studium af organiske selenforbindelser på Kemisk Laboratorium II i 1970’erne, i høj grad baseret Figur 8. Methylsubstituerede thiosemicarbazider 7 på carbondiselenid, et ekstremt giftigt og ildelugtende stof. KA havde i samarbejde med Lars Henriksen udviklet en meget effektiv metode til syntese af dette stof ud fra Se og CH2Cl2. Man anslår, at man i denne periode fremstillede ca. 20 kg carbondiselenid på H.C. Ørsted Instituttet. Om forfatteren Carl Th. Pedersen, lektor emeritus, Institut for Fysik og Kemi, SDU. Referencer 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. K.A. Jensen: Om de Koordinativt Firegyldige Metallers Stereokemi, disputats, 1937. A. Kjær, Dansk Biografisk Leksikon, 1981, Bind 7, side 302. S. Hammerum: "Ode om en polyhistor, eller Jeg vil sjunge om en helt", Dansk Kemi 69, 3 (1988) 73. C.Th. Pedersen: "Professor, dr. phil. K.A. Jensen in Memoriam", Dansk Kemi 73, 10 (1992) 26–28. A. Kjær, Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab, Oversigt over selskabets virksomhed 1993-94, 1994, side 221. H. Toftlund, ACS Symposium Series 565, Coordination Chemistry, 1994, side 83. C.Th. Pedersen: "K.A. Jensen – 50 år af dansk svovlkemi 1930–1980", Dansk Kemi 83, 11 (2002) 55–58. C.Th. Pedersen (red.): K.A. Jensen – en dansk kemiker, Dansk Selskab for Historisk Kemis skrifter nr. 14, 2003.