Ziegler, Carl Waldemar

Carl Waldemar Ziegler
Karl Waldemar Ziegler

Karl Ziegler
Születési dátum 1898. november 26( 1898-11-26 )
Születési hely Helsa , Németország
Halál dátuma 1973. augusztus 12. (74 évesen)( 1973-08-12 )
A halál helye Mülheim an der Ruhr , Németország
Ország  Németország
Tudományos szféra szerves kémia
Munkavégzés helye Marburgi Egyetem , Max Planck Szénkutató Intézet
alma Mater Marburgi Egyetem ( 1920 )
Akadémiai fokozat PhD [1] ( 1920 )
tudományos tanácsadója Carl von Overs
Ismert, mint Ziegler-Natta katalizátorok
Díjak és díjak Liebig-érem (1935),
Katonai Érdemkereszt 2. osztály (1940),
Werner von Siemens-gyűrű (1961), kémiai Nobel-díj (1963) , Wilhelm Exner-érem (1971)
Kémiai Nobel-díj – 1963
 Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

Karl Waldemar Ziegler ( német  Karl Waldemar Ziegler ; 1898. november 26., Helsa , Kassel mellett -  1973. augusztus 12. , Mülheim an der Ruhr ) - német kémikus , az NQR spektroszkópia módszerét javasolta , 1963 -ban kémiai Nobel-díjat kapott. polimerkutatási munkájáért Giulio Nattával . A Nobel-bizottság elismerte "a fémorganikus vegyületekkel kapcsolatos kiemelkedő kutatásait, [amelyek] ... új polimerizációs reakciókhoz vezettek, és ... új és nagyon hasznos gyártási eljárások előtt nyitották meg az utat" [2] . A szabad gyökökkel , makrociklusos anyagokkal és fémorganikus vegyületekkel kapcsolatos kutatásairól , valamint Ziegler-Natta katalizátorok kifejlesztéséről is ismert . 1960-ban Otto Bayerrel és Walter Reppe Zieglerrel együtt megkapta a Werner von Siemens gyűrűt a tudományos ismeretek bővítéséért és az új szintetikus anyagok technológiai fejlesztéséért [3] .

Életrajz

Gyermekkor és oktatás

Karl Ziegler 1898. november 26-án született a németországi Kassel közigazgatási körzetében található Helsa községben, és Karl Ziegler evangélikus pap és Louise Roll Ziegler [4] második fia volt . A kasseli Bettenhausen általános iskolába lépett. Ziegler első érdeklődése a tudomány iránt egy bevezető fizika tankönyv volt. Otthon kezdett kísérleteket végezni, és olyan könyveket olvasott, amelyek nem szerepeltek a középiskolai tantervben. Édesapja révén számos híres ember ismerkedett meg vele, köztük Emil Adolf von Behring , aki a diftéria elleni vakcina feltalálójáról híres [5] . Kiegészítő tanulmányozás és kísérletezés révén Ziegler a Kasseli Gimnázium utolsó évének legkiválóbb diákjaként díjat kapott [5] . A Marburgi Egyetemen tanult, és az első két félévben felmentést kapott a már meglévő tudása miatt. Tanulmányai félbeszakadtak, amikor 1918-ban katonának küldték az első világháború frontjára [6] . Carl von Overs ( német ) irányítása alatt dolgozott , majd 1920-ban doktorált [4] . Disszertációját "A szemibenzol és rokon vegyületek vizsgálata" témának szentelte, és három publikációhoz vezetett [6] .

Karrier

Ziegler a Marburgi Egyetemen doktorált , és rövid ideig ott tartott előadásokat, valamint a frankfurti Johann Wolfgang Goethe Egyetemen . 1926-ban a Heidelbergi Egyetem professzora lett , ahol a következő tíz évet a szerves kémia új megközelítéseinek kutatásával töltötte [7] . Vizsgálta a háromértékű széngyökök stabilitását, és ez vezetett el a fémorganikus vegyületek vizsgálatához és kutatásaiban való alkalmazásához. Makrociklusos rendszerek szintézisében is részt vett [8] . Ziegler 1933-ban publikálta első nagy munkáját a makrociklusos rendszerekről, a Vielgliedrige Ringsysteme-t, amelyben bemutatta a Ruggli-Ziegler hígítási elv alapjait [9] .

1936-ban a Halle-i Egyetem Kémiai Intézetének professzora és igazgatója lett , valamint vendégoktató a Chicagói Egyetemen [8] .

Ziegler az SS ( Förderndes  Mitglied der SS ) [10] mecénása volt, és 1940 októberében megkapta a Katonai Érdemkereszt 2. osztályát [11] .

1943 és 1969 között Ziegler Franz Fischer utódjaként a Max Planck Szénkutató Intézet igazgatója volt , korábban a Kaiser-Wilhelm Szénkutató Intézet Mülheim an der Ruhrban [9] .

Karl Ziegler részt vett a németországi kémiai kutatás háború utáni reneszánszában, és 1949-ben segített megalapítani a Német Kémikusok Társaságát . Öt évig volt elnök [8] [12] . 1954 és 1957 között a Német Kőolaj- és Szénkutató Társaság elnöke [8] . 1971-ben a Londoni Királyi Társaság külföldi tagjává választották [13] .

Személyes élet

1922-ben Ziegler feleségül vette Maria Kurtzot [3] . Két gyermekük született, Earhart és Marianne [4] . Lánya, Marianne Ziegler Witte, MD, hozzáment az (akkori) Ruhr-vidéki Gyermekkórház főorvosához. A fia, Erhart Ziegler fizikus és szabadalmi ügyvivő lett. Zieglernek öt unokája volt a lányától és öt unokája a fiától [2] . Egyik unokája, Cordula Witte részt vett a Nobel-díj átadásán, és van egy fénykép, amin ketten boldogan táncolnak [6] . Ziegler szeretett családjával beutazni a világot, különösen a körutazásokat szerette. Még különleges körutakat és repülőutakat is szervezett a napfogyatkozás megtekintésére. Karl Ziegler megbetegedett, miután 1972-ben napfogyatkozást nézett unokájával egy körúton. Egy évvel később meghalt [7] .

Ziegler és felesége a művészet, különösen a festészet nagy ismerői voltak. Karl és Maria festményeket ajándékoztak egymásnak születésnapokra, karácsonyra és évfordulókra. Nagy gyűjteményt halmoztak fel kedvenc festményeikből különböző időszakokból. Maria lelkes kertészként különösen kedvelte Emil Nolde , Erik Haeckel , Oskar Kokoschka és Karl Schmidt-Rottluff virágfestményeit . Karl élvezte a képeket azokról a helyekről, amelyeket feleségével otthonának tartottak – Hallét és a Ruhr-völgyet . A teljes gyűjteményükből negyvenkét kép egy, a mülheimi Ziegler Művészeti Múzeumra hagyott alapba került [ 14] .

Karl Ziegler számos felfedező emberként számos szabadalom tulajdonosa volt. A Max Planck Intézettel kötött szabadalmi megállapodás eredményeként gazdag emberré vált. Saját forrásból mintegy 40 millió DM befektetés után létrehozta a Ziegler Alapítványt az intézet tudományos kutatásának támogatására [7] . A város Karl-Ziegler-Schule Gimnáziumát is Zieglerről nevezték el, és 1974. december 4-én alapították, átnevezve egy korábban létező iskolát. Az iskola a németországi Mülheimben található [14] .

Karl Ziegler 1973. augusztus 12-én halt meg Mülheimben .

Tudományos eredmények

Ziegler egész életében buzgó híve volt mindenféle kutatás oszthatatlanságának. Emiatt tudományos eredményei alapvető és gyakorlati jelentőséggel bírnak, kutatásai a kémia témaköreinek széles skáláját ölelik fel. Fiatal professzorként Zieglert érdekelte az a kérdés, hogy milyen tényezők segítik elő a szén-szén kötések disszociációját a helyettesített etánszármazékokban . Ez a kérdés késztette a szabad gyökök , a fémorganikus vegyületek , a ciklusos vegyületek és végül a polimerizációs módszerek feltárására [5] .

Szabad gyököket tartalmazó vegyületek

Ziegler még doktoranduszként a Marburgi Egyetemen publikálta első nagy dolgozatát, amelyben bemutatta, hogyan lehet karbinolokból halokróm (R 3 C + Z - ) sókat előállítani. A korábbi munkák azt a benyomást keltették, hogy a halokróm sóknak vagy szabad gyököknek (R3C •) rendelkezniük kell a szükséges R csoporttal, hogy aromásak legyenek . Ez arra ösztönözte, hogy megpróbáljon hasonló szubsztituált szabad gyököket szintetizálni, és 1923-ban sikeresen előállítani az 1,2,4,5-tetrafenil-allilt és 1925-ben a pentafenilciklopentadienilt. Ez a két vegyület sokkal stabilabb volt, mint a korábbi háromértékű szén szabad gyökök, például a trifenilmetil . A szabadgyökös vegyületek háromértékű szénatomjának stabilitása iránti érdeklődése elvezette az első publikációhoz, amelyben a hexaszubsztituált etánszármazékok disszociációjáért felelős sztérikus és elektronikus tényezők azonosítására törekedett [15] .

Makrociklusos vegyületek

Ziegler a makrociklusos vegyületekkel végzett munkája során az alkálifémvegyületek reaktív természetét is kihasználta. Erős bázisokat, például aminok lítium- és nátriumsóit használta a hosszú láncú ciano-végződésű szénhidrogének ciklizálására. A kezdetben képződött ciklusos vegyületet ezután a kívánt makrociklusos ketonná alakítjuk. A szintetikus Ziegler-módszerben a reakciók nagy hígítás mellett zajlottak le, és túlnyomórészt intramolekuláris ciklizáció ment végbe, nem pedig versengő intermolekuláris reakciók. A kapott hozamok jobbak voltak, mint más tudósok hasonló reakciók során (Laylin): Ziegler 60-80%-os kitermeléssel makrociklusos aliciklusos ketonokat tudott előállítani C 14 -C 33 között [5] . Leopold Ruzicka [12] szerint kiemelkedő példa volt a muscone szintézise, ​​amely az állati pézsma illatos összetevője . Ziegler és munkatársai 1933-ban publikálták a makrociklikus rendszerek szintéziséről szóló cikksorozat első részét. Ezen a területen és a szabad gyökkémiában végzett munkájáért 1935-ben Liebig-emlékéremmel tüntették ki [15] .

Fémorganikus vegyületek

A szabad gyökök tanulmányozása vezette Zieglert az alkálifémek szerves vegyületeihez . Felfedezte, hogy az éter lebontása új eljáráshoz vezet a nátrium- és kálium-alkilok előállítására [12] , és kimutatta, hogy ezek a vegyületek könnyen átalakíthatók hexaszubsztituált etánszármazékokká. A szubsztituens természete az eredeti éter megváltoztatásával változtatható [15] .

Lítium-alkilek

Később, 1930-ban lítium-fémből és halogénezett szénhidrogénekből azonnal szintetizált lítium-alkil- és -aril-vegyületeket. 4Li + 2RX - 2RLi Ez a kényelmes szintézis az alkil-lítium reagensekkel kapcsolatos számos tanulmányt ösztönzött más tudósok által, és most ezek a reagensek a szintetikus szerves kémia egyik legsokoldalúbb és leghasznosabb eszközei. Ziegler saját lítium-alkil- és lítium-olefinek kutatása vezette hozzá egy új polimerizációs módszer felfedezéséhez 20 évvel később.

"Élő" polimerek

1927-ben felfedezte, hogy amikor a sztilbén - olefint fenil-izopropil-kálium etil-éteres oldatához adták, éles színváltozás történt vörösről sárgára. Így ő volt az első, aki megfigyelte egy alkálifém szerves vegyületének szén-szén kettős kötéshez való hozzáadását. A további munkák azt mutatták, hogy a kálium-fenil-izopropil-oldathoz szekvenciálisan egyre több butadién -olefines szénhidrogént tud hozzáadni, és hosszú szénláncú szénhidrogént kap, miközben megtartja az aktív szerves kálium végcsoportot. Az ilyen oligomerek voltak az úgynevezett "élő polimerek" előfutárai .

Polietilén

Zieglernek a Max Planck Szénkutató Intézetben végzett munkájának köszönhetően az etilén könnyen elérhető volt számára a széngáz melléktermékeként. Mivel a nyersanyagok olcsóak voltak és a széniparhoz kapcsolódnak, Ziegler etilénnel kezdett kísérletezni, és a nagy molekulatömegű polietilén szintetizálását tűzte ki célul. Kísérletei sikertelenek voltak, mert a versengő eliminációs reakciók rendhagyó eredményhez vezettek: ahelyett, hogy az etilént magasabb szénatomszámú alumínium-alkilek keverékévé alakították volna, a butén-1 dimer volt az egyetlen termék . Kimutatták, hogy egy szennyező anyagnak kellett jelen lennie ahhoz, hogy ezt a váratlan eliminációs reakciót kiváltsa [15] , és végül kiderült, hogy a nikkelsók nyomai okozták. Ziegler megértette ennek a felfedezésnek a jelentőségét; ha egy nikkelsónak ilyen drámai hatása lehet az etilén-alumínium-alkil reakció lefolyására, akkor talán egy másik fém késleltetheti az eliminációs reakciót . Ziegler és tanítványa, N. Bray azt találta, hogy a króm- , cirkónium- és különösen a titánsók nem járultak hozzá az R2AlH eltávolításához , hanem rendkívül felgyorsították a „növekedési” reakciót. A nagyobb molekulatömegű alkánban oldott katalitikus mennyiségű TiCl3-on és Et2AlCl-on egyszerűen légköri nyomáson átvezetve a polietilén gyorsan kicsapódott . A Ziegler képes volt nagy molekulatömegű polietilént (MW>30 000) előállítani, és ami a legfontosabb, ezt alacsony etilénnyomáson is meg tudta tenni. Így Ziegler csoportja váratlanul egy kényelmes etilén polimerizációs reakciót hajtott végre, amely minden létező eljárásnál jobb.

Ziegler-Natta katalizátorok

1952-ben Ziegler bemutatta a feltalált katalizátort az olaszországi Montecatini cégnek, amelynek Giulio Natta tanácsadóként dolgozott. Natta a katalizátorok ezt az osztályát "Ziegler-katalizátornak" nevezte, és nagyon érdekelte, hogy képesek sztereoregulárisan polimerizálni α-olefineket, például propilént [15] . A Ziegler akkoriban elsősorban a polietilén és az etilén - propilén kopolimerek nagyüzemi gyártására összpontosított . Hamarosan a tudományos közösség értesült felfedezéséről. Szintetikusan lehetővé vált a polimerek magas fokú kristályossága és sztereoregularitása , amit korábban nem lehetett elérni. Karl Ziegler és Giulio Natta 1963-ban kémiai Nobel-díjat kapott a szénhidrogének szabályozott polimerizációjával kapcsolatos, ezen új fémorganikus katalizátorok felhasználásával végzett munkájukért.

Díjak és díjak

Karl Ziegler számos díjat és kitüntetést kapott. Az alábbiakban néhány jelentősebb kitüntetés leírása található:

  • Liebig-emlékérem (1935); Ezt az érmet a Német Kémiai Társaság a mai napig ítéli oda német vegyészeknek kiemelkedő teljesítményekért. Ziegler a díjat a makrociklusos rendszerek és a stabil háromértékű széngyökök szintézisével kapcsolatos kutatásaiért kapta.
  • Katonai Érdemkereszt 2. osztály (1940. október 19.).
  • Carl Duisberg-jelvény (1953); Ezt a díjat a Német Kémiai Társaság a kémia területén elért kiemelkedő teljesítményéért ítéli oda.
  • Lavoisier-érem (1955); Ezt a díjat a Francia Kémiai Társaság ítéli oda a kémia különböző területein dolgozó tudósoknak.
  • Karl Engler-érem (1958); Ezt a díjat a Német Kőolaj- és Szénkutatási Társaság ítéli oda, amelynek korábban elnöke volt.
  • Werner von Siemens gyűrűje (1960); Ezt a gyűrűt a Werner von Siemens Alapítvány adományozza , és Németország legmagasabb kitüntetéseként tartják számon az új technológiai utakon úttörő személyek számára.
  • Kémiai Nobel-díj (1963); "[A fémorganikus vegyületekkel kapcsolatos kiemelkedő kutatásai [amelyek] ... új polimerizációs reakciókhoz vezettek, és új és nagyon hasznos gyártási folyamatok előtt nyitották meg az utat." [nyolc]
  • A londoni Plastics Institute Swinburne-érem (1964); Ezzel a díjjal azokat a személyeket ismerik el, akik jelentős mértékben hozzájárultak a műanyagok tudományához és technológiájához.
  • A Német Szövetségi Köztársaság érdemrendje (1964).
  • Nemzetközi Szintetikus Gumi érem (1967).
  • Szövetségi Érdemrend nagykeresztje (a Német Szövetségi Köztársaság Érdemrendje) (1969); Ziegler tudományos és technológiai munkájáért kapta ezt a díjat.
  • Művészeti és Tudományos Érdemrend (korábban Béke osztály) (1969).
  • A Royal Society of London külföldi tagja (1971) [16] .
  • A Hannoveri Wilhelm Leibniz Egyetem , a Giesseni Justus Liebig Egyetem , a Heidelbergi Egyetem és a TU Darmstadt díszdoktori címe .

Memória

  • A Német Kémiai Társaság emléktáblája a Max Planck Szénkutató Intézetben , Mülheim an der Ruhr (2008).
  • Zieglerről nevezték el a mülheimi Karl-Ziegler-Schule városi gimnáziumot.
  • A Karl Ziegler Alapítvány a Német Kémiai Társaságban található, és a tudósokat Karl Ziegler-díjjal (50 000 euró) ítéli oda.

Jegyzetek

  1. ↑ nobelprize.org  (angolul) - Nobel Foundation .
  2. ↑ 1 2 Nobel-előadások, Kémia 1963–1970  (határozatlan idejű) . - Amszterdam: Elsevier Publishing Company , 1972.
  3. ↑ 1 2 Bawn Cecil Edwin Henry. Karl Ziegler, 1898. november 26. – 1973. augusztus 11.  // A Royal Society tagjainak életrajzi emlékei. - 1975. - november ( 21. köt. ). - S. 569-584 . — ISSN 0080-4606 . - doi : 10.1098/rsbm.1975.0019 .
  4. ↑ 1 2 3 Sherby, Louise. A Ki kicsoda az 1901–2000. évi Nobel-díjasok közül  (angol) . — Negyedik. - Westport, CT: Oryx Press, 2002. - ISBN 1-57356-414-1 .
  5. ↑ 1 2 3 4 Eisch, John J. Karl Ziegler: A tiszta és alkalmazott kutatás egységének mestere  //  Journal of Chemical Education : folyóirat. - 1983. - 1. évf. 60 , sz. 12 . - P. 1009-1014 . doi : 10.1021 / ed060p1009 . - .
  6. ↑ 1 2 3 Haenel, Matthias A kémia történeti lelőhelyei: Karl Ziegler  (német) . füzet . Max-Planck-Szénkutató Intézet (2008. május 8.). Letöltve: 2010. április 9.
  7. ↑ 1 2 3 Karl Ziegler . Letöltve: 2010. április 9.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 Karl Ziegler: A kémiai Nobel-díj 1963 . Letöltve: 2010. április 9.
  9. ↑ 12 Guenther Wilke. Fifty Years of Ziegler Catalysts: Consequences and Development of an Invention  (angol)  // Angewandte Chemie  : folyóirat. - 2003. - 1. évf. 42 , sz. 41 . - P. 5000-5008 . - doi : 10.1002/anie.200330056 . — PMID 14595621 .
  10. ↑ Ernst Klee: Das Personenlexikon zum Dritten Reich. Wer war was vor und nach 1945 . Fischer Taschenbuch Verlag, Második bővített kiadás, Frankfurt am Main, 2005, ISBN 978-3-596-16048-8 , p. 694 idézi Henrik Eberle: Die Martin-Luther-Universität [Halle] in der Zeit des Nationalsozialismus 1933-1945 , Halle 2002.
  11. ↑ Bernhard vom Brocke, Hubert Laitko (szerkesztők): Die Kaiser-Wilhelm-, Max-Planck-Gesellschaft und ihre Institute. Das Harnack Prinzip de Gruyter, Berlin 1996, ISBN 3-11-015483-8 , S. 487f.
  12. ↑ 1 2 3 Oesper, Ralph E. Karl Ziegler  //  Journal of Chemical Education : folyóirat. - 1948. - szeptember ( 25. évf. , 9. sz.). - P. 510-511 . doi : 10.1021/ ed025p510 . - .
  13. ↑ Karl Ziegler – Életrajzi
  14. ↑ 12 Karl Ziegler Schule ( német) . Letöltve: 2010. március 19. 
  15. ↑ 1 2 3 4 5 Bonnesen, Peter V. Kémiai Nobel-díjasok, 1901–1992  (meghatározatlan) / Laylin K. James. - 3. - Washington, DD: Chemical Heritage Foundation, 1993. - S. 449-455. — ISBN 0-8412-2690-3 .
  16. ↑ Ziegler; Karl (1898-1973  )

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Tematikus oldalak
Szótárak és enciklopédiák
Genealógia és nekropolisz