Fritz Vögtle

Fritz Vögtle (8. maaliskuuta 1939 Ehingen, Svaabia – 3. tammikuuta 2017) oli saksalainen kemisti ja professori. Hän toimi 1975–2006 orgaanisen kemian professorina Bonnin yliopistossa. Sen ohella hän johti yliopiston orgaanisen kemian ja biokemian tutkimukseen erikoistunutta Kekulé-instituuttia. Professori Vögtle oli eräs supramolekulaarisen kemian keskeisiä uranuurtajia.

Elämä ja akateeminen ura

Fritz Vögtle syntyi Ehengenissä, lähellä Ulmin kaupunkia, Svaabian alueella. Hän kiinnostui tieteestä jo lapsena. Myöhemmällä iällä hän oli monipuolisesti kiinnostunut tieteellisistä ja teknisistä kysymyksistä sekä valokuvauksesta. Hän oli myös lahjakas taidemaalari, ja hän maalasi sekä esittävää taidetta että abstrakteja teoksia. Vögtle oli naimisissa Ute Vögtle-Junkertin kanssa.
Vögtle opiskeli vuodesta 1958 kemiaa Freiburgin yliopistossa, mutta siirtyi vuonna 1960 Heidelbergin yliopistoon, jossa suoritti maisterin opintoja vastaavan tutkinnon (engl. diploma) 1963. Hän väitteli 1965 Heidelbergin yliopistossa tohtoriksi väitöskirjansa aiheena niin kutsutut Schiffin emäkset. Schiffin emäkset ovat saaneet nimensä kemisti Hugo Schiffiltä. Vögtlen väitöskirjan ohjasi professori Heinz A. Staab.
Valmistumisen jälkeen Vögtle jatkoi post doc-tutkijana Heidelbergissa. Ensimmäisinä vuosinaan hän tutki syklisten yhdisteiden sisällä vaikuttavia steerisiä vaikutuksia (synteesin avulla muodostettuja faaneja) käyttäen apuna NMR-spektroskopiaa. Hän julkaisi tutkimuksistaan opinnäytteen vuonna 1969. Kyseinen työ oli hänen opinnäytteensä ylemmän korkeakoulututkinnon suoritukseksi. (Saksalaisissa yliopistoissa suoritetaan tohtorin tutkinnon jälkeen erillinen ylempi korkeakoulututkinto (saks. habilitation), jonka aikana tutkija tekee erikoistutkimuksen ja laatii siitä opinnäytteen. Habilitation-vaiheen jälkeen tutkija saavuttaa pätevyyden toimia apulaisprofessorina (ja sitten pätevöityä professoriksi).)

Professoriksi

31-vuotiaana Vögtle nimitettiin vuonna 1970 kemian apulaisprofessoriksi Würzburgin yliopistoon, jossa hän jatkoi tutkimustyötään. Vuonna 1975 hänet kutsuttiin Bonnin yliopistoon orgaanisen kemian professoriksi ja hänet nimitettiin samalla yliopiston orgaanisen kemian ja biokemian tutkimukseen erikoistuneen Kekulé-instituutin johtajaksi. Hän jäi virastaan eläkkeelle vuonna 2006.
Professori Vögtle on kotimaansa opetus- ja tutkimustoiminnan lisäksi tehnyt myös kansainvälistä tiedetyötä. Hän työskenteli useita kertoja vierailevana professorina Espanjassa, Japanissa ja Yhdysvalloissa. Hänen keskeisiä tieteellisiä yhteistyökumppaneitaan ovat olleet Vincenzo Balzani (Bolognassa), Alex von Zelewsky (Fribourgissa), Luisa de Cola (ensin Bolognassa, sittemmin työskenteli Amsterdamissa) sekä professori Frank Gerrit-Klärner, joiden kanssa hän laati useita tieteellisiä artikkeleita. Vögtle keksi näiden tutkijoiden muodostamalle ryhmälle nimen SUPRAPHONE (lyhenne sanoista Supramolecular Photonics Network in Europe, suom. supramolekulaarisen fotoniikan eurooppalainen verkosto). Vögtle on työskennellyt myös suomalaisten kemistien kanssa. Hän on tehnyt laatinut yhteisiä tutkimusartikkeleita ja tehnyt tutkimusyhteistyötä mm. professori Kari Rissasen kanssa.
Uransa aikana Vögtle ohjasi 270 väitöskirjaa. Hänellä oli hallussaan 24 tieteellistä patenttia.

Tutkimustyö

Kemistinä Vögtle tunnetaan orgaanisen kemian, mutta varsinkin merkittävänä supramolekulaarisen kemian tutkijana. Hän oli aikanaan olennaisesti mukana kehittämässä supramolekulaarisen kemian tutkimusta, kun ala oli vielä uusi ja kehittymässä. Vögtle teki tieteellisiä läpimurtoja mm. dendrimeerien, katenaanien, rotaksaanien ja molekyylisolmujen synteesin tutkimuksen alalla, ja nämä tulokset huomioitiin niin kansallisesti kuin kansainvälisellä tasolla.
Vaikuttaessaan vuodesta 1975 Bonnin yliopistossa Vögtle keskittyi tutkimustyössään supramolekulaarisen kemian tutkimukseen. Hän julkaisi vuonna 1978 Synthesis-lehdessä (artikkelissa nimeltä ‘Cascade’- and ‘Nonskid-Chain-like’ Syntheses of Molecular Cavity Topologies) merkittäviä tutkimustuloksia kemiallisen synteesin avulla kehittämistään puumaisesti haarautuvista makromolekyylirakenteista. Vögtlen löydökset olivat merkittävä keksintö supramolekulaarisen kemian alalla.
Professori Vögtle työryhmineen kehitti synteesin avulla monia uusia yhdisteitä: esimerkiksi niin sanottuja kapselimolekyylejä, kruunueettereitä ja erilaisia monihaaraisia molekyylejä. Löytämiään uusia molekyylejä hän käytti hyödyksi tutkiessaan ei-kovalenttisia vuorovaikutuksia, jotka liittyvät niin kutsutun vieras-isäntä-kemian alaan. Hän työskenteli pitkään erilaisten dendrimeerien parissa. Lisäksi hän tutki yhdisteitä, joilla on matala molekyylimassa, ja niiden ominaisuuksia.
Eräs keskeinen osa Vögtlen tutkimusta oli heikkojen, ei-kovalenttisten yhdisteiden tutkimus, jossa hän sovelsi vetysidoksia ja areeni-areeni -vuorovaikutuksia mallineina synteesissä, jonka avulla hän kehitti useita uusia molekyylejä (mm. katenaaneja, rotaxaaneja, molekulaarisia solmuja ja rinkulanmuotoisia molekyylejä (engl. pretzel) eli niin kutsuttuja pretzelaaneja). Reaktioissa, joiden avulla näitä uusia molekyylejä syntyy, heikot, ei-kovalenttiset vuorovaikutukset saavat molekyylirakenteet suuntautumaan tietyllä tavalla mahdollistaen uusien rakenteiden ja sidosten syntymisen. Professori Vögtle oli kiinnostunut näiden syntyvien uusien rakenteiden ominaisuuksista ja toiminnasta. Tutkimuksen avulla kehitettyjä molekyylejä on voitu hyödyntää mm. molekylaarisina sensoreina ja kytkiminä tai valoa keräävinä systeemeinä.
Vögtlen laaja tieteellinen julkaisutuotanto käsittää noin 750 tieteellistä tutkimusartikkelia. Sen lisäksi hän kirjoitti tieteellisiä monografioita ja oppikirjallisuutta. Hänen viimeisin tieteellinen monografiansa Dendrimer Chemistry: Concepts, Syntheses, Properties, Applications (suom. Dendrimeerien kemiaa: Periaatteita, synteesejä, ominaisuuksia, sovelluksia), jonka hän kirjoitti Gabriele Richardtin ja Nicole Wernerin kanssa, ilmestyi vuonna 2009.

Kirjailinen tuotanto ja tunnustuksia

Tutkimustyön ohella professori Vögtle julkaisi useita teoksia ja oppimateriaalia kemian alalla. Yhdessä Hans Rudolf Christenin kanssa hän kirjoitti orgaanisen kemian saksankieliset perusteokset Grundlagen der Organischen Chemie (suom. Orgaanisen kemian perusteet) ja kolmiosaisen Organische Chemie. Von den Grundlagen zur Forschung (suom. Orgaaninen kemia. Perusteista tutkimukseen). Näiden lisäksi hän on kirjoittanut muun muassa monografian Supramolecular Chemistry (suom. Supramolekulaarinen kemia), josta Saksan kemianteollisuuden säätiö (saks. Fonds der Chemischen Industrie, FCI) myönsi hänelle oman kirjallisuuspalkintonsa vuonna 1990. Jo aiemmin (1973) säätiö oli palkinnut Vögtlen ansioista opetuksen ja tieteen alalla Dozentenpreis-tunnustuspalkinnolla.

Huomionosoitukset

Vögtlelle on tieteellisistä ansioista myönnetty vuonna 1993 Israelin tiedeministeriön jakama Lise Meitner–Alexander von Humboldt -palkinto sekä vuonna 1999 kansainvälinen Izatt–Christensen Award for Macrocyclic Chemistry -tunnustuspalkinto. Jyväskylän yliopisto promovoi Vögtlen kunniatohtoriksi vuonna 2000. Tieteellisistä ansioista Saksan kemistien yhdistys (saks. Gesellschaft Deutscher Chemiker, (GDCh)) myönsi vuonna 2003 Vögtlelle Adolf von Baeyer-mitalin.