Staudinger, Hermann

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt hozzászólók, és jelentősen eltérhet a 2016. szeptember 28-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 28 szerkesztést igényelnek .
Hermann Staudinger
Hermann Staudinger
Születési dátum 1881. március 23( 1881-03-23 ​​)
Születési hely Worms , Németország
Halál dátuma 1965. szeptember 9. (84 évesen)( 1965-09-09 )
A halál helye Freiburg , Németország
Ország  Németország
Tudományos szféra Fizikai kémia
Munkavégzés helye
alma Mater
tudományos tanácsadója Daniel Warlander [d]
Diákok Leopold Ruzicka
Ismert, mint vegyész
Díjak és díjak Nobel-díj – 1953 Kémiai Nobel-díj ( 1953 )
Rudolf Diesel-érem (1962)
 Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

Hermann Staudinger ( németül:  Hermann Staudinger ; 1881. március 23., Worms -  1965. szeptember 8. , Freiburg ) német szerves kémikus , aki kimutatta a makromolekulák létezését , amelyeket polimereknek írt le . A kémia területén végzett munkájáért 1953 - ban Nobel-díjat kapott . Emellett a tudós kiemelkedő érdemei a ketének felfedezése és a Staudinger-reakció .

Életrajz

Staudinger a Rajna melletti Wormsban született 1881. március 23-án. A növények és virágok iránti szeretete miatt Botanikát kezdett tanulni Georg Klebsnél a Halle-i Egyetemen. Miután 1899-ben elvégezte a középiskolát, édesapja azt javasolta neki, hogy vegyen részt egy kémiai tanfolyamon, hogy jobban megértse a botanikát. Apja tanácsát megfogadva Herman kémiát tanult a hallei, darmstadti és müncheni egyetemeken. Fokozatosan a kémia lett a fő érdeklődési köre, és már 1903-ban, mindössze 22 évesen doktori címet szerzett Daniel Vorlendertől Hallében.

Staudinger a Strasbourgi Egyetemen D. Thiele laboratóriumában folytatta szerves kémiai kutatásait. Ott, a karbonsavvegyületekkel kapcsolatos kutatásai során fedezte fel a keténeket . 1907-ben, közvetlenül a ketének kémiájával kapcsolatos tudományos munkája befejezése után, Staudingert 26 évesen a Karlsruhei Műszaki Egyetem rendes professzorává nevezték ki, Roland Scholl helyére. Karlsruhéban találkozott a kor kiemelkedő kémikusaival, mint Karl Engler és Haber (a nagynyomású kémia megalapítója). Ugyanakkor Staudinger kutatásai a ketének kémiájára, az oxalil-kloriddal, az alifás diazovegyületekkel, valamint a butadién és izoprén előállítására [1] végzett reakciókra összpontosítottak .

1912-ben H/Willstettert, a szerves kémia világelsőjét nevezték ki az újonnan alapított Kaiser Wilhelm Kémiai Intézet igazgatójává Berlin-Dahlemben. A zürichi ETH (Eigenössische Technische Hochschule) a megüresedett kémia tanszéket Staudingernek ajánlotta fel, aki éppen akkor jelentette meg első könyvét, A Ketenesről [2] . Staudinger Zürichben folytatta kutatásait a szerves szintézis területén. Emellett fiziológiailag aktív természetes vegyületeket kezdett vizsgálni. Leopold Ruzickával (aki 1939-ben kémiai Nobel-díjat kapott) Staudinger meghatározta a természetes piretrinek szerkezetét, és kidolgozta e fontos természetes rovarirtó szerek szintézisének módjait.

Az első világháború alatt Staudinger az aromákról is kutatott, a háború alatt hiánycikknek számító természetes termékek helyettesítőivel. A szintetikus paprikapótló sikeres elkészítése mellett Staudinger és Reichstein a természetes kávéízeket is elemezte. A tanulmány végén szintetikus helyettesítőt javasoltak - furfuril-merkaptánt metil-merkaptán keverékével, amelyet iparilag kezdtek el gyártani.

Ebben az időszakban Staudinger volt a tipikus gyakorlati vegyész a szerves kémia már nagyon régi és elismert tudományában, Adolf von Bayer, Emil Fischer és Richard Willstetter vezetésével. 1914-re a szerves vegyészek több mint 100 000 kémiai vegyületet szintetizáltak, amelyeket különféle iparágakban használnak, beleértve a festékeket és a gyógyszereket. Staudingert 40 éves kora előtt a vezető szerves vegyésznek tartották. Az 1920-as években Staudinger úgy döntött, hogy elhagyja a klasszikus szerves kémia biztonságos és tekintélyes menedékét, hogy szembenézzen a polimerkémia viharos nyílt tengerével. Staudinger újító szelleme lehetővé tette számára, hogy elszakadjon a konzervatív kémikusok tipikus gondolkodásától, és új forradalmi koncepciókat dolgozzon ki [3] .

1926-ban kinevezték a Freiburgi Albert Ludwig Egyetem tanszékének, ahol minden erőfeszítését a polimertudomány határainak kialakítására és feszegetésére fordította. Kutatási területe a természetes gumi, a cellulóz és a szintetikus polimerek, például a polioximetilén , a polisztirol és a polietilén-oxid , amelyeket Staudinger sokkal összetettebb biopolimerek modellrendszerének tekintett. Amellett, hogy új szintetikus polimereket készített, Staudinger megpróbálta meghatározni a polimerek molekulatömegét végcsoportok elemzésével, polimer oldatok viszkozimetriájával és elektronmikroszkóppal.

Staudinger mindig is szoros kapcsolatot ápolt az iparral, hogy forrásokat szerezzen kutatásaihoz, és hajlandó volt műszaki tanácsadóként fellépni a műanyagok és a gumi iránt érdeklődő cégeknél. A Makromolekuláris Kémiai Intézet „Förderverein” (követői egyesülete) sok éven át a freiburgi polimerkutatást támogató cégek tudományos igazgatóiból jött létre. 1950-től kezdődően Staudinger tudományos szemináriumai akadémiai és ipari kémikusokat egyaránt összehoztak, és hamarosan a polimerkémia legnagyobb éves konferenciájává váltak (az 1990-es évekre több mint 700 rendszeres résztvevővel).

Staudinger kutatásai több mint 800 publikációban jelentek meg, összesen 10 000 nyomtatott oldallal. Emellett kutatásait az 1970-ben megjelent Arbeitserinnerungen (A szerves kémiától a makromolekuláig) című önéletrajzában foglalta össze [4] . Összegyűjtött művei Das Wissenschaftliche Werk von Hermann Staudinger (Hermann Staudinger tudományos munkái) címmel Staudinger Magda szerkesztésében jelentek meg 1969 és 1976 között. [5] .

Staudinger 1932-ben Berlinben kiadott Die hochmolekularen organischen Verbindungen Kautschuk und Cellulose (Nagy molekulatömegű szerves vegyületek gumi és cellulóz) című tankönyve [6] sok tudós számára a kémiai "Biblia" volt. 1947-ben Staudinger a Wepf & Company-val közösen létrehozott egy új tudományos folyóiratot, a Makromolekulare Chemie, amely Bázelben jelent meg. Ez a folyóirat több mint 50 éve a vezető folyóirat a polimerkémia területén.

Emellett Staudinger sem maradhatott távol az akadémiai kémián túlmutató erkölcsi és politikai kérdésektől. Az első világháború alatt nyilvánosan bírálta a vegyi fegyverek használatát, és ebben az ügyben szembeszállt barátjával, F. Haberrel, aki mérges gázt fejlesztett ki a német hadsereg számára. 1917-ben Staudinger kiadott egy dokumentumot, amely a hadviselő felek ipari potenciáljának számításán alapult. A számítások eredménye szerint arra a következtetésre jutott, hogy a háborút Németország már ténylegesen elvesztette, és azonnal véget kell vetni, mivel minden további vérontás értelmetlen. Merész kijelentései ellentmondtak a korszak német nacionalista szellemiségének.

Staudinger pacifista retorikája oda vezetett, hogy hazaszeretetét számos alkalommal megkérdőjelezték. Ez végül oda vezetett, hogy 1934-ben, a náci időszakban a Freiburgi Egyetem dékánja, a híres német filozófus, Martin Heidegger eljárást indított elbocsátására. Bár Staudingert a Gestapo kihallgatta, és kénytelen volt elfogadni lemondását, felfüggesztését elhalasztották, majd törölték azzal a feltétellel, hogy többé nem ítéli el nyilvánosan az új kormányt. Az 1937 utáni konferenciákon való részvétel céljából az ország elhagyására vonatkozó összes kérését azonban elutasították.

Pozíciók

egyetemi professzor [7] :

Tudományos kutatás

Korai munka

Miután megkapta a Ph.D. (tudományok doktora) a Halle-i Egyetemen 1903-ban Staudinger a Strasbourgi Egyetemen (Franciaország) kezdett dolgozni.

Itt fedezte fel a keténeket  , a molekulák egy családját, amelyet az 1. ábrán látható általános képlet ír le. 1 . A ketének később fontos intermediernek bizonyultak a penicillin és az amoxicillin antibiotikumok szintézisében.

1907-ben Staudinger tanársegéd lett a Karlsruhei Műszaki Egyetemen (Németország). Ott sikeresen izolált számos hasznos szerves vegyületet (beleértve a szintetikus kávéízeket is), amelyeket Rolf Mulhaupt részletesebben is megvizsgált.

Főbb munkái

A főbb munkák a makromolekuláris vegyületek kémiájával foglalkoznak .

Makromolekulák kutatása

1920-ban Hermann Staudinger, a Zürichi Műszaki Egyetem szerves kémia professzora felizgatta a tudományos közösséget azzal, hogy bejelentette, hogy az olyan anyagok, mint a természetes gumi, nagyon nagy molekulatömegű molekulákkal rendelkeznek ( 3. ábra ). Az "Über Polymerization" [8] című cikkében Staudinger számos olyan reakciót mutatott be, amelyek lehetővé teszik nehéz molekulák szintetizálását nagyszámú azonos típusú rövid molekula egymással kombinálásával. A „polimerizációnak” nevezett reakciók során a szabad monomerek kovalensen kapcsolódnak láncba.

Ez az új elmélet, amelyet Staudinger 1922-ben makromolekulárisnak írt le , mind a természetes, mind a szintetikus polimereket felölelte, és megnyitotta az utat új polimer anyagok szintézisének különböző célokra. Ma sok modern technológia molekulárisan módosított polimer anyagokon és biopolimereken alapul. A polimerkémia fejlődését számos alkalmazási területen alkalmazzák, az élelmiszer-csomagolástól, a textilszálaktól, az autóalkatrészektől és a játékoktól kezdve a vízkezelő membránokig és a gyógyszereket szabályozott módon a vérbe juttató hordozókig, valamint a szövetmérnöki célra használt biopolimerekig.

Staudinger elmélete azonban sok kortársa számára nehéznek bizonyult. A tudományos közösség nagyon vonakodott elismerni a rendkívül nagy, 5000-nél nagyobb molekulatömegű molekulák létezését. Staudinger elképzeléseinek ellenzői a polimer anyagok sajátos tulajdonságait azzal magyarázták, hogy szerkezetükben szappanmolekuláknál kísérletileg találtak micellaszerű aggregátumokat. Sőt, egyes tudósok meg voltak győződve arról, hogy egy molekula mérete nem haladhatja meg a röntgendiffrakciós elemzéssel meghatározott egységsejt méretét.

Staudinger, ragaszkodva a klasszikus szerves kémia empirikus megközelítéseihez, kísérletsorozatot végzett, amely megerősítette a makromolekuláris vegyületek létezését. A természetes gumit választották modellrendszernek, mivel Carl Harries és Rudolf Pummerer egymástól függetlenül azt javasolták, hogy a természetes gumi kis ciklikus poliizoprén blokkok gyűjteménye, amelyek kettős kötések "részleges vegyértékei" révén nem kovalensen kötődnek. Véleménye szerint az ilyen aggregátumokat a kettős kötések eltűnésével kellett volna megsemmisíteni a hidrogénezés során. A gumi hidrogénezésével kapcsolatos gyakorlati kísérlet kimutatta, hogy a hidrogénezett minta tulajdonságaiban nagyon hasonló a természeteshez, ami megerősítette Staudinger hipotézisét.

Az 1920-as évek végén Staudinger újabb bizonyítékot szolgáltatott elméletére, amely polimer oldatok viszkozimetriás vizsgálatán alapult. A vizsgálatok megerősítették, hogy a polimerek molekulatömege szinte változatlan marad a kémiai módosítás során.

Staudinger azonban még a lenyűgöző kísérleti adatok ellenére is csaknem két évtizeden át ellenállásba ütközött a vezető szerves vegyészek részéről. Például Heinrich Wieland, az 1927-es kémiai Nobel-díjas ezt írta Staudingernek: „Kedves kolléga, vesd el a nagy molekulák gondolatát, 5000-nél nagyobb molekulatömegű szerves molekulák nem léteznek. Tisztítsa meg termékeit és gumiját, és kis molekulatömegüket mutatva kristályosodni kezdenek.”

Staudinger ezt írja önéletrajzában: „A kollégáim nagyon szkeptikusak voltak az elméletemet illetően, és mindenki, aki találkozott a kismolekuláris kémia területén publikációimmal, megkérdezte, miért hanyagolom el ezt az érdekes területet, és miért dolgozom továbbra is rosszul tanulmányozott és érdektelen vegyületekkel, például gumival. és szintetikus polimerek. Akkoriban ezeknek a vegyületeknek a kémiáját tulajdonságaik miatt gyakran kenőanyagok kémiájának nevezték” [9] .

Staudinger soha nem hagyta abba a polimerek szerkezetére vonatkozó koncepciójának népszerűsítését, annak ellenére, hogy kollégái nem bíznak számos módszerében és eredményeiben. Élénk vitában ékesszólóan megvédte elképzeléseit minden támadástól, felhasználva találékonyságát, kitartását és kimeríthetetlen lelkesedését. Az 1920-as évek vége és az 1930-as évek közepe között a tudományos közösség elfogadta Staudinger makromolekuláris elméletét. Bár egyes ellenfelei továbbra is kitartottak ellenvetéseik mellett, Staudinger koncepciója alkalmazásra talált az ipari folyamatokban.

És végül, 1953. december 10-én Staudinger megkapta a kémiai Nobel-díjat a makromolekulák elméletének kidolgozásáért és a polimerkémia fejlesztéséhez való hozzájárulásáért.

Kitüntetések és kitüntetések

Nobel-díj

Kémiai Nobel-díj ( 1953 ):

A tudós Nobel-beszédét a tudomány jövőjéről alkotott víziójának leírásával fejezte be: „A makromolekuláris vegyületek kémiájában tett új felfedezések fényében az élet csodája az élő anyagokra jellemző szerkezetek kivételes változatosságát és tökéletességét mutatja” [ 10] .

A természet nagyon kevés monomert, például aminosavat és monoszacharidot használ fel a sejtszerkezetekben, a szállításban, a katalízisben és a replikációban specifikus funkciókkal rendelkező biopolimerek hatalmas választékának előállításához. Napjainkban az élettudományok, különösen a biotechnológia innovációi továbbra is ösztönzik majd új szintetikus biopolimerek létrehozását, amelyek példátlan módon szabályozzák a molekuláris architektúrát és a biológiai aktivitást [11] .

Így a makromolekuláris elmélet összekapcsolta az élővilág kémiáját és a polimerek tudományát.

Egyéb kitüntetések, kitüntető címek, emléktáblák

1999-ben emléktáblát helyezett el a freiburgi egyetem épületén a Német Kémiai Társaság. A wormsi és freiburgi iskolák, Erlenbachban egy gimnázium G. Staudinger nevéhez fűződik. A zürichi Svájci Szövetségi Technológiai Intézet megalapította a G. Staudinger-díjat a makromolekuláris kémiáért.

Család

1927-ben Staudinger feleségül vette Magda Wojtot [12] , aki a növényfiziológia specialistája volt. Hűséges társ lett férje munkájában. Gyermek nem volt a családban.

Kompozíciók

Jegyzetek

  1. ↑ Természettudomány- és technikatörténeti kérdések. - Tudomány, 1982.
  2. ↑ Hermann Staudinger. Ketene, eine neue Körperklasse // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft .. - 1905. - V. 38 , No. 2 . - S. 1735-1739 .
  3. ↑ Maja Kohn, Rolf Breinbauer. The Staudinger Ligation – A Gift to Chemical Biology  (angol)  // Angewandte Chemie International Edition. — 2004-06-14. — Vol. 43 , iss. 24 . - P. 3106-3116 . — ISSN 1521-3773 . - doi : 10.1002/anie.200401744 . Az eredetiből archiválva : 2016. november 16.
  4. ↑ Hermann Staudinger. Arbeitserinnerungen (A szerves kémiától a makromolekulákig) // Journal of Polymer Science C rész: Polymer Letters. - 1970. - T. 10 , 4. sz . - S. 318 .
  5. ↑ Hermann Staudinger. Das wissenschaftliche Werk von Hermann Staudinger / Magda Staudinger. – Huthig és Wepf.
  6. ↑ Hermann Staudinger. Die Hochmolekularen Organischen Verbindungen - Kautschuk und Cellulose. — Springer-Verlag. — 540 p. — ISBN 3642922848 .
  7. ↑ Heinrich Hopff. Hermann Staudinger 1881–1965  (angol)  // Chemische Berichte. — 1969-05-01. — Vol. 102 , iss. 5 . — P. XLI–XLVIII . — ISSN 1099-0682 . - doi : 10.1002/cber.19691020502 . Az eredetiből archiválva : 2016. november 16.
  8. ↑ Herman Staudinger. Über polimerizáció  // Europ. J. of Inorg. Chem.. - 1920. - június 1. ( 53. köt. , 6. sz.). - S. 1073-1085 . Az eredetiből archiválva : 2016. november 28.
  9. ↑ Helmut Ringsdorf. Hermann Staudinger és a polimerkutatási jubileumok jövője – a kulturális jámborság kedvelt alkalmai  //  Angewandte Chemie International Edition. - 2004-02-20. — Vol. 43 , iss. 9 . - P. 1064-1076 . — ISSN 1521-3773 . - doi : 10.1002/anie.200330071 . Az eredetiből archiválva : 2016. november 16.
  10. ↑ Staudinger H. Makromolekuláris kémia  //  Nobel-előadás : Nobel-előadás. - 1953. - december 11. Archiválva az eredetiből 2016. április 2-án.
  11. ↑ Hermann Staudinger - Életrajzi . www.nobelprize.org. Letöltve: 2016. november 15. Az eredetiből archiválva : 2016. november 19.
  12. ↑ Ogilvie, Marilyn Bailey; Harvey, Joy Dorothy (2000). A Nők életrajzi szótára a tudományban: LZ. New York, New York: Taylor és Francis. ISBN 978-0-415-92040-7 .
  2. Életrajz a Nobel-bizottság honlapján Archiválva : 2016. november 19. a Wayback Machine -nél
  Ugrás a Wikidata elemre  Tematikus oldalak
Szótárak és enciklopédiák
Genealógia és nekropolisz