Hermann Staudinger - Hermann Staudinger

Hermann Staudinger
Hermann Staudinger.jpg
Născut ( 23.03.1881 )23 martie 1881
Viermi , Imperiul German
Decedat 8 septembrie 1965 (08.09.2065)(84 de ani)
Freiburg , Germania de Vest
Alma Mater Technische Universität Darmstadt , Universitatea din Halle
Cunoscut pentru Chimia polimerilor
Soț (soți) Magda Staudinger ( născută Woit)
Premii Premiul Nobel pentru chimie
Cariera științifică
Câmpuri Chimie organică și polimerică
Instituții Universitatea din Strasbourg
Universitatea din Karlsruhe
ETH Zürich
Universitatea din Freiburg
Teză Anlagerung des Malonesters an ungesättigte Verbindungen  (1903)
Consilier doctoral Daniel Vorländer
Doctoranzi Werner Kern
Tadeusz Reichstein
Leopold Ružička
Rudolf Semnator

Hermann Staudinger (23 martie 1881 - 8 septembrie 1965) a fost un chimist organic german care a demonstrat existența macromoleculelor , pe care le-a caracterizat drept polimeri . Pentru această lucrare a primit Premiul Nobel pentru chimie din 1953 .

Este cunoscut și pentru descoperirea ketenelor și a reacției Staudinger . Staudinger, împreună cu Leopold Ružička , au elucidat și structurile moleculare ale piretrinei I și II în anii 1920, permițând dezvoltarea insecticidelor piretroide în anii 1960 și 1970.

Munca timpurie

Staudinger s-a născut în 1881 în Worms . Staudinger, care a dorit inițial să devină botanist, a studiat chimia la Universitatea din Halle , la TH Darmstadt și la LMU München . A primit „Verbandsexamen” (comparabil cu masteratul) de la TH Darmstadt . După ce a primit doctoratul. de la Universitatea din Halle în 1903, Staudinger s-a calificat ca lector academic la Universitatea din Strasbourg în 1907.

Figura 1. Structura generală a unei cetene. R este orice grup.

Aici a descoperit ketenele , o familie de molecule caracterizate prin forma generală descrisă în Figura 1 . Ketenele s-ar dovedi un intermediar important din punct de vedere sintetic pentru producerea de antibiotice încă de descoperit, precum penicilina și amoxicilina .

În 1907, Staudinger a început asistență la Universitatea Tehnică din Karlsruhe . Aici, el a izolat cu succes o serie de compuși organici utili (inclusiv o aromă sintetică de cafea), după cum a fost mai complet revizuit de Rolf Mülhaupt. Și aici i-a îndrumat pe viitorii laureați ai Nobel Leopold Ružička (1910) și Tadeusz Reichstein către doctoratele lor.

Reacția Staudinger

În 1912, Staudinger a preluat o nouă funcție la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Zurich, Elveția . Una dintre primele sale descoperiri a venit în 1919, când el și colegul Meyer au raportat că azidele reacționează cu trifenilfosfina pentru a forma fosfininine ( Figura 2 ). Această reacție, denumită în mod obișnuit reacția Staudinger , produce un randament ridicat de fosfinimină.

Figura 2. Trifenilfosfina și o azidă reacționează pentru a forma o fosfazidă și azot gazos prin reacția Staudinger.
Nylon 6 și Nylon 6-6

Chimia polimerilor

În timp ce se afla la Karlsruhe și mai târziu, la Zurich, Staudinger a început cercetări în chimia cauciucului , pentru care au fost măsurate greutăți moleculare foarte mari prin metodele fizice ale lui Raoult și van 't Hoff . Contrar ideilor predominante (vezi mai jos), Staudinger a propus într-o lucrare de referință publicată în 1920 că cauciucul și alți polimeri precum amidonul , celuloza și proteinele sunt lanțuri lungi de unități moleculare scurte care se repetă legate prin legături covalente . Cu alte cuvinte, polimerii sunt ca niște lanțuri de agrafe de hârtie, formate din mici părți constitutive legate de la capăt la capăt ( Figura 3 ).

Figura 3. Un lanț de agrafe de hârtie (de mai sus) este un model bun pentru un polimer precum acidul polilactic (de mai jos) . Lanțul polimeric este compus din piese mici legate între ele într-un mod cap-coadă.

La acea vreme, principalii chimiști organici precum Emil Fischer și Heinrich Wieland credeau că greutățile moleculare ridicate măsurate erau doar valori aparente cauzate de agregarea moleculelor mici în coloizi . La început, majoritatea colegilor Staudinger au refuzat să accepte posibilitatea ca moleculele mici să se poată lega covalent pentru a forma compuși cu greutate moleculară ridicată. După cum remarcă în mod adecvat Mülhaupt, acest lucru se datorează în parte faptului că structura moleculară și teoria legăturii nu erau pe deplin înțelese la începutul secolului al XX-lea.

În 1926, a fost numit lector de chimie la Universitatea din Freiburg la Freiburg im Breisgau (Germania), unde și-a petrecut restul carierei. În 1927, s-a căsătorit cu botanista letonă, Magda Voita (prezentată și în limba germană : Magda Woit ), care a fost colaborator cu el până la moartea sa și ale cărei contribuții le-a recunoscut în acceptarea Premiului Nobel. Alte dovezi care să-i susțină ipoteza polimerului au apărut în anii 1930. Greutățile moleculare ridicate ale polimerilor au fost confirmate prin osmometrie membranară și, de asemenea, prin măsurătorile Staudinger ale vâscozității în soluție. De difracție cu raze X studiile polimerilor prin Herman Mark furnizat dovezi directe pentru lanturi lungi de repetarea unităților moleculare. Și lucrarea sintetică condusă de Carothers a demonstrat că polimerii precum nylonul și poliesterul ar putea fi preparați prin reacții organice bine înțelese. Teoria sa a deschis subiectul pentru dezvoltarea ulterioară și a ajutat la plasarea științei polimerilor pe o bază solidă.

Moştenire

Elucidarea revoluționară a lui Staudinger a naturii compușilor cu greutate moleculară ridicată pe care a numit-o Makromoleküle a deschis calea nașterii domeniului chimiei polimerilor. Staudinger însuși a văzut potențialul acestei științe cu mult înainte de a fi realizată pe deplin. „Nu este improbabil”, a comentat Staudinger în 1936, „că mai devreme sau mai târziu se va descoperi o modalitate de a prepara fibre artificiale din produse sintetice de înaltă moleculă, deoarece rezistența și elasticitatea fibrelor naturale depind exclusiv de structura lor macro-moleculară - adică pe moleculele lor lungi în formă de fir. " Staudinger a fondat prima revistă de chimie a polimerilor în 1940, iar în 1953 a primit Premiul Nobel pentru chimie pentru „descoperirile sale din domeniul chimiei macromoleculare”. În 1999, American Chemical Society și Gesellschaft Deutscher Chemiker au desemnat opera lui Staudinger drept reper chimic istoric internațional . Cercetările sale de pionierat au oferit lumii nenumărate materiale plastice, textile și alte materiale polimerice care fac produsele de consum mai accesibile, mai atractive și mai plăcute, ajutând în același timp inginerii să dezvolte structuri mai ușoare și mai durabile.

Vezi si

Note

Referințe

linkuri externe