Юрий Николаевич Молин родился 3
февраля 1934 года в с. Ромоданово Ромодановского района Мордовской АССР,
родители были педагогами в сельской школе.
В 1957 году окончил Московский
физико-технический институт. В 1957-1959 гг. — младший научный сотрудник
Института химической физики, Москва. С 1959 года — в Институте химической
кинетики и горения (ныне — им. В.В. Воеводского СО РАН), Новосибирск: в
1959-1964 гг. — младший научный сотрудник, в 1964-1967 гг. — старший научный
сотрудник, в 1967-1971 гг. — заведующий лабораторией, в 1971-1993 гг. —
директор ИХКГ, в 1993-2004 гг. — заведующий лабораторией быстропротекающих
процессов. Советник РАН.
C 1968
года преподаёт в Новосибирском государственном университете: в 1968-1974 гг. —
доцент, с 1974 года профессор, в 1973-1995 гг. — заведующий Кафедрой химической
и биологической физики.
Член-корреспондент АН СССР c 1974 года,
академик АН СССР c 1981 года — Отделение химии и наук о материалах.
Академик Ю.Н. Молин — всемирно
признанный лидер в области физической химии, химической физики и химической
радиоспектроскопии, ученик и последователь блестящей отечественной школы
академиков Н.Н. Семенова и В.В. Воеводского. Основные научные работы посвящены
химической кинетике, изучению строения и реакционной способности активных
промежуточных частиц, магнитному резонансу, свободным радикалам, радиационной
химии, лазерной химии. Только с 1980 года его статьи были процитированы более
полутора тысяч раз. Наибольшую известность ему принесли работы по влиянию
магнитного поля на скорость химических реакций и открытие магнитного изотопного
эффекта (N 300, 1986) , из которых
возникла целая область науки — спиновая химия. Многие введенные им термины
(спиновая химия, МАРИ-спектры и другие) стали общепринятыми в мировой науке.
Создал ряд перспективных научных направлений, успешно развиваемых в России и за
рубежом.
Ю.Н. Молин вместе со своим учителем
академиком В.В. Воеводским фактически является одним из первых ученых,
создававших славу Новосибирского Академгородка.
В 1962 году защитил кандидатскую
диссертацию, в 1971 году защитил докторскую диссертацию «Распределение
неспаренных электронов в парамагнитных комплексах и элементарные процессы с
изменением спинового состояния».
Основными направлениями научных исследований
Ю.Н. Молина являются развитие методов химической магнитной радиоспектроскопии,
изучение элементарных химических реакций и строения и реакционной способности
активных промежуточных частиц, изучение физическими методами элементарных
химических процессов.
В 1953 году еще студентом Ю.Н. Молин
пришел на практику в Институт химической физики АН СССР — исследовал цепные
реакции: тогда уже был известен метод электронного парамагнитного резонанса
(ЭПР), и были надежды, что с его помощью можно регистрировать свободные
радикалы. Вел эксперименты с использованием прибора для исследования радикалов.
По итогам студенческих работ появились первые научные публикации. Так Ю.Н.
Молин одним из первых в мире начал исследовать парамагнитные частицы методом
ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Значительную часть научной деятельности он
посвятил созданию новых физических методов для исследования элементарных
химических процессов и короткоживущих парамагнитных интермедиатов, где в основу
развитых методов была положена радиоспектроскопия ЭПР и ЯМР.
В 1957-1961 гг. — в Институте химической
физики в Москве Ю.Н. Молин с коллегами создали первую в мире установку для
регистрации спектров ЭПР под пучком ускорителя электронов. На ней впервые были
измерены радиационные выходы свободных радикалов в твердых органических
веществах различных классов. Ю.Н. Молину удалось придумать, как совместить
серийный ЭПР-спектрометр с ускорителем электронов, что было интересной и очень
непростой технической задачей — так была создана первая в мире установка, что,
в частности, позволило изучить природу различий радиационной стойкости твердых
органических веществ. С тех пор слова «впервые» и «пионерские исследования»
прочно ассоциированы с именем Ю.Н. Молина. Подобные установки до сих пор
используются во многих лабораториях мира для изучения первичных процессов
радиолиза, установления связи между строением вещества и его радиационной
устойчивостью.
В 1961 году Ю.Н. Молин по приглашению
академика В.В. Воеводского переехал в Новосибирск и начал работать в Институте
химической кинетики и горения Сибирского отделения, где прошел путь от младшего
научного сотрудника до директора института. Он стал одним из инициаторов работ
по инфракрасной лазерной фотохимии. Была установлена возможность реализации
высокоселективных, в том числе по изотопам, химических реакций в газах. Вместе
с коллегами разработал принципиально новые, основанные на проявлениях квантовой
когерентности спинов, методы изучения структуры и быстрых реакций активных
промежуточных частиц.
Вместе с коллегами Ю.Н. Молин выполнил
детальные исследования спинового обмена свободных радикалов в растворах,
результаты которых до сих пор цитируются в литературе. Далее основные интересы
сосредоточились на поиске слабых взаимодействий, обусловленных далекой делокализацией
спиновой плотности в комплексах и радикалах, изучении их роли в процессах
переноса спина и заряда.
Первыми в мире Ю.Н. Молин с сотрудниками
сформулировали условия селективного управления скоростью реакций свободных
радикалов с молекулами в газе с помощью инфракрасных лазеров. Сейчас ИК —
лазерная фотохимия — бурно развивающаяся отрасль науки.
Два слова о сути явления «магнитный
изотопный эффект». Когда два свободных радикала встречаются, химическая связь
между ними возникает не всегда. Чтобы это произошло, спины электронов должны
быть ориентированы противоположно друг другу. В случае, когда они ориентированы
параллельно друг другу, они разбегаются, реакция не происходит. Оказалось, что
на этот процесс можно повлиять магнитным полем, и тогда встреча двух свободных
радикалов приведет к образованию молекулы, иногда достаточно слабого магнитного
поля. Другой способ — во внешнем магнитном поле подействовать радиоизлучением,
при этом важно подобрать нужную резонансную частоту. Даже слабые поля магнитных
ядер в молекуле тоже могут повлиять на скорость реакции. В 1975-1980 гг.
совместно с А.Л. Бучаченко, Р.З. Сагдеевым и другими учёными Ю.Н. Молин
установил влияние магнитных полей на протекание химических процессов, открыл
магнитный изотопный эффект, который «перевернул все с ног на голову».
Оказывается, в химических реакциях изотопы одного и того же элемента ведут себя
по-разному. Атом с «лишним весом» приобретает новые магнитные свойства. Из-за
этого для молекул, куда его встроили, некоторые реакции, к которым способна
«облегченная версия», подпадают под запрет. Или наоборот: «утяжеленная»
молекула реагирует, «облегченная» — нет.
В развитие нового направления включились
московская команда во главе с А.Л. Бучаченко и сибирская, куда вошли Ю.Н.
Молин, Р.З. Сагдеев, К.М. Салихов, позже
подключилось ученики. Исследуя магнитные эффекты, сибирская группа обнаружила
влияние слабых магнитных полей и резонансного микроволнового излучения на
радикальные реакции. Предложили новый метод регистрации ион-радикалов в
растворах с использованием оптического детектирования сигнала электронного
парамагнитного резонанса. Созданный на этой основе спектрометр ЭПР обладает
рекордной чувствительностью, а сам метод оптического детектирования
короткоживущих парамагнитных частиц включен в арсенал ведущих лабораторий мира.
На примере ион-радикалов впервые было зарегистрировано влияние спиновой
когерентности (квантовых биений) на реакции в растворах. Это позволило
разработать новый метод регистрации неуловимых частиц в наносекундном диапазоне.
Так Ю.Н. Молин и А.Л. Бучаченко стали
создателями одной из самых молодых областей физической химии — спиновой химии.
В их работах с учениками в 1972 году впервые была описана физическая природа
влияния внешнего магнитного поля на реакции свободных радикалов в растворах, а
позже разработаны на этой основе новые высокочувствительные методы регистрации
спектров магнитного резонанса короткоживущих свободных радикалов и радикальных
пар в растворах. В настоящее время установки по измерению эффектов
стимулированной поляризации и оптически-детектируемому парамагнитному резонансу
работают во многих лабораториях мира, спиновая химия стала предметом
исследования ученых во всех развитых странах мира, и клуб спиновых химиков
собирает каждые два года своих специалистов на конференции в самых разных
уголках Европы, Америки или Японии.
На старте развития спиновой химии
российские ученые заняли лидерские позиции в этой области. В Международном
комитете по спиновой химии, куда от каждой страны обычно входит один
представитель, Россия представлена двумя членами — Ю.Н. Молиным и Р.З.
Сагдеевым.
Спиновая химия — новая область в мировой
науке. В ее основе лежат эффекты, которые обычно приписывают ядерной физике,
это область науки, где реакционная способность зависит от электрон-ядерных
взаимодействий партнеров (свободных и ион-радикалов). Спиновая химия приводит к
открытию совершенно новых явлений, одно из них: влияние магнитных полей на
химические реакции. Этот вопрос всегда интересовал человечество. Ю.Н. Молин
инициировал, а впоследствии руководил первыми работами по изучению влияния
магнитного поля на скорости жидкофазных радикальных реакций. Руководствуясь
принципами спиновой химии, он вместе с учениками предложил новый метод
оптического детектирования для регистрации свободных и ион-радикалов в
растворах. Созданный на этом принципе спектрометр ЭПР обладает рекордной
чувствительностью, а сам метод оптического детектирования короткоживущих
парамагнитных частиц включен в арсенал ведущих лабораторий мира. Вместе с
учениками он обнаружил эффекты спиновой когерентности в реакциях радикалов и
разработал новые высокочувствительные методы их регистрации — метод квантовых
биений и метод МАРИ-спектроскопии.
В соавторстве со своим учеником, теперь
академиком Р.З. Сагдеевым, Ю.Н. Молиным были впервые получены ЯМР спектры
высокого разрешения стабильных свободных радикалов, а их анализ позволил
выявить основные закономерности передачи спиновых взаимодействий в радикалах и
комплексах переходных металлов.
Применение методов спиновой химии
позволило получить уникальные данные о свойствах этих интермедиатов,
недоступные для получения иными методами. Ю.Н. Молин был одним из инициаторов
работ, направленных на управление газофазными реакциями с помощью лазерного
излучения в инфракрасной области, впервые сформулировал условия селективного управления
скоростями газофазных реакций с помощью инфракрасных лазеров.
Ю.Н. Молин разработал методы регистрации
спектров электронного парамагнитного резонанса короткоживущих радикальных пар в
растворах (1979-1985). Применил метод для исследования радикалов, образующихся
непосредственно при радиационном облучении, и установил связь между строением
молекул и их радиационной стойкостью. Изучил закономерности делокализации
неспаренных электронов в комплексных соединениях и установил общность
механизмов сверхтонких взаимодействий в комплексах, радикалах и молекулах.
В 1986 году цикл исследований «Магнитные
и спиновые эффекты в химических реакциях» с участием Ю.Н. Молина удостоен
Ленинской премии.
В 2001, 2002 гг. — обладатель Гранты по
номинации «Выдающиеся ученые России».
Более двадцати лет Ю.Н. Молин был
директором Института химической кинетики и горения СО РАН (ИХКиГ). Именно в эти
годы окончательно сформировалась тематика научных исследований института, под
его руководством создан целый ряд перспективных научных направлений, успешно
развиваемых сейчас в России и за рубежом. Многое, сделанное его учениками,
связано со словом «впервые». В институте развернулись работы в области ИК
лазерной фотохимии и спектроскопии, спиновой химии. На посту директора Ю.Н.
Молин активно способствовал экологическим исследованиям, например, развитию
оптимальных методов защиты растений от вредных насекомых с помощью аэрозольных
генераторов (МАГ), созданных в Институте. Исследование процесса горения
позволило Институту стать лидером научных исследований в области
противопожарной безопасности в России. Первая Всесоюзная конференция (1986 г.)
по фотохимическим атмосферным реакциям была проведена в Институте под
патронажем Ю.Н. Молина — она собрала много заинтересованных ученых, способствовала
дальнейшему развитию химии атмосферы в России.
20 лет Ю.Н. Молин был заведующим
Кафедрой «Химической и биологической физики», внес большой вклад в развитие
факультета естественных наук и физического факультета Новосибирского
государственного университета (ныне — Новосибирский национальный
исследовательский государственный университет). Кафедра выпустила более 400
специалистов и стала одной из лучших на физическом факультете НГУ.
В 1996, 1999, 2003, 2006, 2008, 2010 гг.
Ю.Н. Молин становился обладателем Грантов ведущих научных школ России по
президентской программе «Ведущие научные школы РФ» — он подготовил 5 докторов и
34 кандидата наук.
Он — автор и соавтор более 270 научных
работ. Совместная работа с В.В. Воеводским и Ю.Д. Цветковым «Исследование спектров
ЭПР некоторых облученных полимеров» послужила началом блестящего полувекового
научного пути. Монография К.И. Замараева, Ю.Н. Молина и К.М. Салихова «Спиновый
обмен. Теория и физико-химические приложения» (Новосибирск, 1977) переведена и
издана за рубежом и стала настольной книгой исследователей химической физики во
всем мире. Специалистам известны его
работы, написанные индивидуально или в соавторстве: «Spin Polarization and
Magnetic Effects in Radical Reactions», «Spin Exchange, Springer Verlag», «Инфракрасная фотохимия», «Спиновый обмен», «Spin рolarization and мagnetic еffects in radical reactions», «Quantum beats in recombination of
spin-correlated radical pairs», «Typical applications of MARY spectroscopy:
radical ions of substituted benzenes» и др.
Член редколлегий журналов «Журнал структурной химии» (с 1966, в 1978-1988 гг. — главный редактор), «Mendeleev Communications» (с 1991), «Bulletin of the Korean Chemical Society» (с 1998), Chemical Physics Letters (1980-2000), Успехи химии (1984-1997), Molecular Physics (1988-1995), Radiation
Physics and Chemistry (1988-1998).
В 1976-1988 гг. — член Бюро отделения
ОТХ АН СССР, в 1986-1997 гг. — член Президиума Сибирского отделения РАН, член
бюро Объединенного ученого совета СО РАН по химическим наукам, председатель
совета, затем в 1996-2004 гг. — член Совета Российского фонда фундаментальных
исследований, член совета по защите докторских и кандидатских диссертаций при
Институте химической кинетики и горения СО РАН;
Почетный член Международного общества электронного
парамагнитного резонанса (International EPR (ESR) Society) — второй российский
ученый, получивший столь высокое мировое признание (первым стал лауреат
Нобелевской премии академик А.Прохоров в 1995 году). Член Международного
комитета по спиновой химии (1994-2003 гг.), Титулярный член комиссии по чистой
и прикладной химии (ИЮПАК, 1985-1993).
Заслуженный работник высшей школы РФ.
Награжден орденом Октябрьской Революции,
орденом Трудового Красного Знамени, орденом «За заслуги перед Отечеством» IV ст.,
медалями.
Лауреат Ленинской премии.
Удостоен Золотой медали им. Н.Н.
Семенова РАН — за выдающийся вклад в исследования элементарных химических
реакций, развитие принципиально новых, основанных на проявлениях квантовой
когерентности спинов, методов изучения кинетики и механизмов быстрых реакций.
Лауреат Демидовской премии в номинации
«Химия» — за выдающийся вклад в создание и развитие спиновой химии.
XLVIII Менделеевский чтец (1992) —
«Магнитные эффекты и спиновая когерентность в радиальных реакциях»
Ему вручены: Почетная грамота Президиума
СО РАН, премия имени академика В.В. Воеводского, знак отличия «За заслуги перед
Новосибирской областью», Памятный знак «За труд на благо города» в честь
115-летия со дня основания города Новосибирска.