Harry Julius Emeléus

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Harry Julius Emeléus (22 de junio de 1903 – 2 de diciembre de 1993) fue un químico inorgánico británico de renombre mundial, cuya influencia y liderazgo revitalizaron una disciplina que había caído en el olvido en el Reino Unido.

A través de su pionera investigación sintética, especialmente en la química del flúor y los compuestos organometálicos, y su inspiradora labor como educador, Emeléus no solo estableció la escuela de química inorgánica de Cambridge como un centro de excelencia global, sino que también redefinió la forma en que el tema se enseñaba e investigaba en todo el mundo. Su seminal libro de texto, Modern Aspects of Inorganic Chemistry, y la vasta red de discípulos que formó, quienes llegaron a ocupar posiciones de liderazgo en los cinco continentes, constituyen su duradero legado.

Primeros Años y un Linaje de Farmacéuticos

Harry Emeléus nació el 22 de junio de 1903 en Poplar, Londres, en el seno de una familia con raíces nórdicas y una fuerte tradición farmacéutica. Su padre, Karl Henry Emeléus, era un finlandés de habla sueca, nacido en Vaasa, Finlandia, en el seno de una familia acomodada. Tras graduarse en farmacia en Helsinki y realizar el servicio militar en el ejército ruso, su aversión al régimen zarista lo llevó a una vida de aventuras, embarcándose como marinero hasta Australia y finalmente estableciéndose en Brooklyn, Nueva York, donde se cualificó como farmacéutico por segunda vez.

Su viaje terminó en Inglaterra, donde conoció a Ellen Biggs en el Hogar de Marineros Escandinavos de Londres. Tras casarse y obtener su tercera cualificación como farmacéutico, Karl Henry estableció una farmacia en Poplar.

Cuando Harry tenía solo tres meses, la familia se trasladó a Battle, Sussex, donde su padre adquirió una farmacia rural que se convertiría en el idílico telón de fondo de la infancia de Harry. La farmacia, ubicada en una antigua casa construida con vigas de la Abadía de Battle, fue el centro de la vida familiar y, eventualmente, fue heredada por el hermano menor de Harry y luego por su sobrino.

Harry recordaba su infancia como «idílica» y un «hogar muy feliz», aunque con recursos limitados. Pasaba sus días explorando el campo y desarrollando un interés incipiente por la ciencia a través de pequeñas tareas en la farmacia, como mezclar medicinas para caballos. Recordaba con orgullo la «tremenda responsabilidad» de lograr un pesaje exacto en las antiguas balanzas, un acto de precisión que, en retrospectiva, consideró el «comienzo de mi interés por la ciencia».

Junto a sus hermanos, viajaba en tren a la escuela en Hastings. En la Hastings Grammar School, recibió una excelente educación, destacando en las ciencias. El laboratorio de química estaba notablemente bien equipado para la época, permitiéndole realizar análisis gravimétricos avanzados y preparaciones orgánicas que normalmente se reservaban para la universidad.

En 1921, aunque no logró obtener una beca para Cambridge, consiguió una exhibición para el Royal College of Science en Londres (más tarde parte del Imperial College), donde completó su licenciatura en solo dos años, obteniendo honores de primera clase tanto en el Associateship del College como en el B.Sc. externo de la Universidad de Londres en 1923.

Inicios de la Investigación: Fósforo, Flúor y un Viaje Formativo

Tras graduarse, Emeléus decidió dedicarse a la investigación en química inorgánica, en parte porque se consideraba «débil en matemáticas» y no le interesaba la química orgánica. Bajo la supervisión nominal del profesor H.B. Baker, quien le dio total libertad para elegir su propio tema, Harry se centró en la oxidación luminiscente del fósforo, un fenómeno que lo había cautivado desde que lo vio en una demostración de clase.

Con instalaciones rudimentarias—dependiendo de una bomba Töpler manual para el vacío y aprendiendo a soplar su propio vidrio—, Emeléus se embarcó en una serie de estudios meticulosos sobre el «brillo» del fósforo, el arsénico, el azufre y otros compuestos. Aunque la falta de una teoría de reacciones en cadena limitó el impacto duradero de este trabajo, sus elegantes técnicas experimentales y su habilidad para presentar sus hallazgos en las reuniones de la Chemical Society le granjearon una creciente reputación como un científico hábil y perceptivo.

El punto de inflexión en su carrera llegó con la obtención de una Beca Senior de la Exposición de 1851, que le permitió pasar un año (1927-28) en el extranjero. Por sugerencia de N.V. Sidgwick de Oxford, eligió el laboratorio de Alfred Stock en Karlsruhe, Alemania. Esta fue una elección inspirada que lo expuso a uno de los más grandes exponentes de la química inorgánica preparativa del mundo. Stock acababa de mudarse de Berlín y Emeléus fue su primer estudiante de investigación en el nuevo instituto.

Trabajando con el asistente de Stock, Erich Pohland, Emeléus participó en el primer aislamiento y caracterización del decaborano, $B_{10}H_{14}$, un compuesto clave en la química de los hidruros de boro. Aprendió las revolucionarias técnicas de manipulación en alto vacío de Stock, que utilizaban válvulas de flotador de mercurio de vidrio y estaban muy por delante de cualquier otra en el mundo. Aunque su nombre solo apareció como un agradecimiento en la publicación final, Emeléus siempre consideró la experiencia como una recompensa en sí misma, habiendo adquirido un conocimiento invaluable sobre el «trabajo sistemático y minucioso que era tan característico del enfoque alemán de la investigación».

Su formación continuó con una Beca del Commonwealth Fund que lo llevó a la Universidad de Princeton durante dos años (1929-31), trabajando con el profesor H.S. (más tarde Sir Hugh) Taylor. Su llegada coincidió con la inauguración del nuevo Laboratorio Químico Frick, en lo que Taylor describió como la «edad de oro» de la investigación fisicoquímica en Princeton.

Allí, Emeléus se sumergió en la fotoquímica, estudiando la descomposición y polimerización de aminas y etileno inducidas por la luz ultravioleta. Aunque consideraba este período una «excursión a la química física», la experiencia amplió sus horizontes. Fue también en Princeton donde conoció a su futura esposa, Mary Catherine Horton, una bibliotecaria universitaria con quien compartía una pasión por el baile folclórico.

Imperial College y la Revitalización de la Química Inorgánica

Al regresar a un Reino Unido sumido en la Gran Depresión en 1931, Emeléus tuvo la fortuna de conseguir un puesto de profesor asistente en el Imperial College de Londres. Allí comenzó a construir un pequeño grupo de investigación, aplicando las técnicas que había aprendido en el extranjero. Su investigación se diversificó, abarcando desde la cinética de oxidación de silanos y germanos hasta la preparación de nuevos derivados de sililo y fluoroarsinas.

Sin embargo, su contribución más significativa de este período fue en la enseñanza. Emeléus y un joven colega, J.S. Anderson, compartían la frustración de que la química inorgánica se enseñaba como un tema muerto, basado en la memorización de compuestos descritos en libros de texto anticuados. Decidieron romper con la tradición, incorporando en sus clases material de la literatura de investigación reciente, con énfasis en la teoría de la valencia y la química estructural.

Su enfoque innovador llamó la atención de un colega senior, quien les sugirió que escribieran un libro. El resultado fue Modern Aspects of Inorganic Chemistry (1938). El libro fue un éxito rotundo e inmediato, cambiando la percepción de la materia en todo el mundo. Presentaba la química inorgánica «de una manera completamente nueva y emocionante», organizando el contenido por clases de compuestos y temas especiales en lugar de seguir rígidamente la tabla periódica. «Indudablemente, jugó un papel fundamental en el resurgimiento del interés por la química inorgánica en el mundo de habla inglesa».

Durante la Segunda Guerra Mundial, la investigación de Emeléus se centró en el esfuerzo bélico. Su grupo preparó compuestos altamente reactivos, incluyendo los fluoruros de halógeno como $ClF_3$ y $BrF_3$, para evaluar su toxicidad y la protección de los respiradores en caso de que fueran utilizados como gases de guerra por el enemigo.

En 1944, fue reclutado para trabajar en un «proyecto importante» en los Estados Unidos, que resultó ser el **Proyecto Manhattan en Oak Ridge, Tennessee**. Allí, trabajó en el proyecto Y-12, la separación electromagnética de los isótopos de uranio, abordando problemas de corrosión y recuperación del tetracloruro de uranio ($UCl_4$) utilizado en los separadores de masas.

La Era de Cambridge: La Cima de la Química del Flúor

Poco después de regresar de Oak Ridge en 1945, Emeléus aceptó una cátedra de química inorgánica en la Universidad de Cambridge, donde permanecería el resto de su vida. Encontró la sección de inorgánica «prácticamente en ruinas», con instalaciones anticuadas y casi sin investigación activa. Con el apoyo del nuevo jefe de departamento, Alexander Todd, Emeléus se dedicó a construir lo que rápidamente se convertiría en uno de los laboratorios de investigación inorgánica más importantes del mundo.

Su liderazgo inspirador y su carácter amable y gentil crearon un ambiente donde los investigadores, muchos de ellos provenientes del extranjero, podían prosperar. Su programa de investigación se desarrolló a partir de las observaciones realizadas durante la guerra, floreciendo en varias áreas clave.

Los Fluoruros de Halógeno y los Disolventes Ionizantes

El trabajo con los agresivos fluoruros de halógeno, como el trifluoruro de bromo ($BrF_3$), llevó a uno de sus descubrimientos más elegantes. Emeléus y su estudiante A.G. Sharpe demostraron que el $BrF_3$ líquido se autoioniza según el equilibrio:

$$2BrF_3 rightleftharpoons BrF_2^+ + BrF_4^-$$

Este descubrimiento estableció el $BrF_3$ como un disolvente ionizante versátil, análogo al agua o al amoníaco líquido. En este sistema disolvente, los compuestos que aumentan la concentración del catión $BrF_2^+$ actúan como ácidos, y los que aumentan el anión $BrF_4^-$ actúan como bases. Esto permitió la preparación controlada de una amplia gama de fluoruros complejos y anhidros previamente inaccesibles mediante titulaciones conductimétricas en el disolvente no acuoso.

La Química del Trifluorometilo: Un Pseudohalógeno Versátil

La investigación más extensa y prolífica de Emeléus, que abarcó 25 años y más de 60 publicaciones, fue el desarrollo de la química del grupo **trifluorometilo ($CF_3$)**. A partir de finales de la década de 1940, junto a su brillante estudiante R.N. Haszeldine, explotó sistemáticamente las propiedades de «pseudohalógeno» de este radical.

Comenzaron desarrollando síntesis a gran escala del yoduro de trifluorometilo ($CF_3I$), un reactivo clave. A partir de ahí, prepararon una vasta gama de nuevos compuestos, insertando el grupo $CF_3$ en enlaces con arsénico, fósforo, azufre, selenio y antimonio. Un desarrollo particularmente emocionante fue la síntesis del radical estable bis(trifluorometil)nitróxido, $(CF_3)_2NO$, y su derivado de mercurio, $Hg[ON(CF_3)_2]_2$, un agente de transferencia increíblemente versátil que abrió la puerta a una plétora de nuevos compuestos.

Este programa de investigación sostenido y coherente abrió un área completamente nueva de la química de los elementos del grupo principal, llena de compuestos novedosos con propiedades únicas.

Liderazgo Profesional y Vida Personal de Emeléus

Emeléus fue una figura central en la comunidad química británica e internacional. Sirvió en los consejos de la Royal Society, la Chemical Society, la Faraday Society y el Royal Institute of Chemistry.

Su cortesía, integridad y distinción académica lo convirtieron en una figura ideal para liderar estas organizaciones durante un período crucial, presidiendo tanto la Chemical Society (1958-60) como el Royal Institute of Chemistry (1963-65). Fue una fuerza impulsora clave detrás de la eventual fusión de estas sociedades para formar la actual Royal Society of Chemistry en 1972.

A nivel internacional, presidió la División de Química Inorgánica de la IUPAC (1955-60) y desempeñó un papel crucial en la unificación de las escalas de peso atómico física y química, adoptando el estándar ${}^{12}C=12$ que se utiliza hoy en día.

A pesar de su imponente lista de honores, Harry Emeléus siguió siendo un hombre tranquilo y modesto, conocido por su amabilidad, su cortesía y su gentil sentido del humor. Era un devoto anglicano, un apasionado de la pesca con mosca y un entusiasta seguidor del cricket y el rugby. Él y su esposa Catherine mantuvieron una casa abierta para su grupo de investigación, ofreciendo una generosa hospitalidad, especialmente a los muchos estudiantes y postdoctorados que venían del extranjero.

Legado

Harry Emeléus falleció el 2 de diciembre de 1993, a la edad de 90 años. Su legado es una disciplina académica rejuvenecida. Como dijo el presidente de la Royal Society al entregarle la Medalla Davy en 1962: «Es casi enteramente debido a sus investigaciones y su influencia que ha habido un renacimiento en Gran Bretaña del interés por la química inorgánica». Este renacimiento se extendió por todo el mundo a través de sus publicaciones y, lo que es más importante, a través de sus estudiantes.

Más de 40 de sus antiguos discípulos fueron nombrados catedráticos en 15 países de los cinco continentes, y muchos fueron elegidos para sus academias nacionales, asegurando que el enfoque riguroso, creativo y preparativo de la química inorgánica de Harry Emeléus continuara inspirando a las generaciones futuras.

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