Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Герман химигі, 1953 жылғы химия саласындағы Нобель сыйлығының лауреаты (1881–1965)
German chemist, winner of the 1953 Nobel Prize in Chemistry (1881–1965)
Герман Штаудингер (; 23 наурыз 1881 – 8 қыркүйек 1965) – макромолекулалардың бар екенін көрсеткен және оларды полимерлер деп сипаттаған неміс органикалық химия ғалымы. Осы еңбегі үшін ол 1953 жылғы химия саласындағы Нобель сыйлығын алды. Ол сонымен қатар кетендерді және Штаудингер реакциясын ашқандығымен де белгілі. Штаудингер Леопольд Ружичкамен бірлесіп 1920 жылдары пиретрин I және II молекулалық құрылымдарын анықтады, бұл 1960 және 1970 жылдары пиретроидты инсектицидтерді жасауға мүмкіндік берді.
Hermann Staudinger (; 23 March 1881 – 8 September 1965) was a German organic chemist who demonstrated the existence of macromolecules, which he characterized as polymers. For this work he received the 1953 Nobel Prize in Chemistry. He is also known for his discovery of ketenes and of the Staudinger reaction. Staudinger, together with Leopold Ružička, also elucidated the molecular structures of pyrethrin I and II in the 1920s, enabling the development of pyrethroid insecticides in the 1960s and 1970s.
Алғашқы жұмыстар
Стаудингер 1881 жылы Вормста дүниеге келген. Бастапқыда ботаник болғысы келген Стаудингер Галле университетінде, Дармштадт техникалық университетінде және Мюнхен ЛМУ-да химияны оқыды. Ол "Verbandsexamen" (магистр дәрежесімен салыстыруға болады) TH Darmstadt-тан алды. 1903 жылы Галле университетінен философиялық ғылымдарының кандидаты (Ph.D.) дәрежесін алғаннан кейін, Стаудингер 1907 жылы Страсбург университетінде академиялық лектор болып танылды. Оның жұмысына жаңа әйелі Дора Стаудингер қолдау көрсетті, ол оның дәрістерін жазып түсірді. Осы жерде ол 1-суретте көрсетілген жалпы формуламен сипатталатын молекулалар тобы – кетендерді ашты. Кетендер пенциллин және амоксициллин сияқты кейіннен ашылатын антибиотиктерді өндіру үшін маңызды синтетикалық аралық заттар болып табылады. 1907 жылы Стаудингер Карлсруэ техникалық университетінде ассистент профессорлық қызметке кірісті. Мұнда ол Ролф Мюльгаупт толыққанды қараған бірқатар пайдалы органикалық қосылыстарды (соның ішінде синтетикалық кофе хош иістендіргішін) сәтті бөліп алды. Осы жерде ол болашақ Нобель сыйлығының лауреаттары Леопольд Ружичканы (1910) және Тадеуш Райхштейнді докторлық диссертацияларын қорғауға жетеледі.
Staudinger was born in 1881 in Worms. Staudinger, who initially wanted to become a botanist, studied chemistry at the University of Halle, at the TH Darmstadt and at the LMU Munich. He received his "Verbandsexamen" (comparable to Master's degree) from TH Darmstadt. After receiving his Ph. D. from the University of Halle in 1903, Staudinger qualified as an academic lecturer at the University of Strasbourg in 1907. He was supported in his work by his new wife Dora Staudinger who wrote up his lectures. It was here that he discovered the ketenes, a family of molecules characterized by the general form depicted in Figure 1. Ketenes would prove a synthetically important intermediate for the production of yet to be discovered antibiotics such as penicillin and amoxicillin. In 1907, Staudinger began an assistant professorship at the Technical University of Karlsruhe. Here, he successfully isolated a number of useful organic compounds (including a synthetic coffee flavoring) as more completely reviewed by Rolf Mülhaupt. Here too he guided future Nobel laureates Leopold Ružička (1910) and Tadeusz Reichstein to their doctorates.
Штаудингер реакциясы
1912 жылы Штаудингер Швейцарияның Цюрих қаласындағы Швейцария Федералдық Технологиялық институтында жаңа қызметке кірісті. Оның ең алғашқы жаңалығы 1919 жылы болды, ол және әріптесі Мейер органикалық азидтердің трифенилфосфинмен реакцияласып, имминофосфоран (сурет 2) түзілетінін хабарлады. Бұл реакция, көбінесе Стаудингер реакциясы деп аталады, әдетте имминофосфоранның жоғары шығымын қамтамасыз етеді.
In 1912, Staudinger took on a new position at the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich, Switzerland. One of his earliest discoveries came in 1919, when he and colleague Meyer reported that organic azides react with triphenylphosphine to form an iminophosphorane (Figure 2). This reaction, commonly referred to as the Staudinger reaction, typically produces a high yield of the iminophosphorane.
Бірінші дүниежүзілік соғыс
1914 жылдың күзінде неміс профессорлары соғыстың кең қолдауына қосылғанмен, Штаудингер «Тоқсан үштің манифестіне» қол қоюдан бас тартып, Макс Борн, Отто Бюк және Альберт Эйнштейн сияқты оны айыптаған азаз топқа қосылды. 1917 жылы ол Антантаның өнеркәсіптік басымдығы салдарынан Германияның жеңілісін болжаған эссе жазды және мүмкіндігінше ертерек бейбіт келісімге келуге шақырды. АҚШ соғысқа қосылғаннан кейін ол бұл шақыруды неміс әскери жетекшілігіне жолданған ұзақ хатында қайталады. Фриц Хабер оның эссесі үшін оны Германияға зиян келтірді деп айыптап, сынады, ал Штаудингер Хаберді неміс химиялық қаруларын жасау бағдарламасындағы рөлі үшін сынға алды.
While in autumn 1914 German professors joined the widespread public support of the war, Staudinger refused to sign Manifesto of the Ninety Three and joined the few exceptions like Max Born, Otto Buek and Albert Einstein in condemning it. In 1917 he authored an essay predicting the defeat of Germany due to industrial superiority of the Entente and called for a peaceful settlement as soon as possible, and after the entrance of the US he repeated the call in a long letter to the German military leadership. Fritz Haber attacked him for his essay, accusing him of harming Germany, and Staudinger in turn criticized Haber for his role in the German chemical weapons program.
Полимерлер химиясы
Карлсруэде және кейіннен Цюрихте болған кезде Стаудингер каучук химиясы саласында зерттеулер бастады, онда Раульт және ван 'т Хоффтың физикалық әдістерімен өте жоғары молекулалық салмақтар өлшенген болатын. Басым идеяларға қайшы (төменде қараңыз), Стаудингер 1920 жылы жариялаған маңызды еңбегінде каучук және крахмал, целлюлоза және белок сияқты басқа полимерлердің ковалентті байланыстармен біріктірілген қысқа қайталанатын молекулалық бірліктердің ұзын тізбектері екенін ұсынды. Яғни, полимерлер – бұл ұштарынан біріктірілген кішкентай құрамдас бөліктерден тұратын қағаз түрғыштарының тізбегі сияқты (3-сурет). Сол кезде Эмиль Фишер және Генрих Виланд сияқты көрнекті органикалық химиктер өлшенген жоғары молекулалық салмақтардың кішкентай молекулалардың коллоидтарға бірігуінен туындаған нақты емес мәндер екеніне сенді. Әуел басында Стаудингердің көптеген әріптестері кішкентай молекулалардың ковалентті байланыс арқылы бірігіп, жоғары молекулалық салмақты қосылыстарды құруы мүмкін деген мүмкіндікті қабылдауға келіспеді. Мюльгаупт атап өткендей, бұл, ішінара, 20 ғасырдың басында молекулалық құрылым және байланыс теориясының толыққанды түсінілмегендігіне байланысты болды. Оның полимерлік гипотезасын қолдайтын қосымша дәлелдер 1930 жылдары пайда болды. Полимерлердің жоғары молекулалық салмағы мембраналық осмометрия және Стаудингердің ерітіндідегі тұтқырлықты өлшеу арқылы расталды. Герман Марктың полимерлерді рентгендік дифракция арқылы зерттеулері молекулалық бірліктердің қайталанатын ұзын тізбектерінің тікелей дәлелін берді. Ал Каротерс басқарған синтетикалық жұмыстар нейлон және полиэстер сияқты полимерлерді жақсы түсінілген органикалық реакциялар арқылы алуға болатынын көрсетті. Оның теориясы осы саланың одан әрі дамуына мүмкіндік берді және полимер ғылымын берік негізге қоюға көмектесті.
While at Karlsruhe and later, Zurich, Staudinger began research in the chemistry of rubber, for which very high molecular weights had been measured by the physical methods of Raoult and van 't Hoff. Contrary to prevailing ideas (see below), Staudinger proposed in a landmark paper published in 1920 that rubber and other polymers such as starch, cellulose and proteins are long chains of short repeating molecular units linked by covalent bonds. In other words, polymers are like chains of paper clips, made up of small constituent parts linked from end to end (Figure 3). At the time, leading organic chemists such as Emil Fischer and Heinrich Wieland believed that the measured high molecular weights were only apparent values caused by the aggregation of small molecules into colloids. At first, the majority of Staudinger’s colleagues refused to accept the possibility that small molecules could link together covalently to form high molecular weight compounds. As Mülhaupt aptly notes, this is due in part to the fact that molecular structure and bonding theory were not fully understood in the early 20th century. Further evidence to support his polymer hypothesis emerged in the 1930s. High molecular weights of polymers were confirmed by membrane osmometry, and also by Staudinger’s measurements of viscosity in solution. The X ray diffraction studies of polymers by Herman Mark provided direct evidence for long chains of repeating molecular units. And the synthetic work led by Carothers demonstrated that polymers such as nylon and polyester could be prepared by well understood organic reactions. His theory opened up the subject to further development, and helped place polymer science on a sound basis.
Жеке өмір
1906 жылы Дора Фёрстерге үйленді және 1926 жылы ажырасқанға дейін бірге өмір сүрді. Олардың төрт баласы болды, соның ішінде Ева Лецци (1907-1993) және фашизмнің күшеуіне қарсы тұрған Клар (Клара) Кауфман. Дора қайтадан үйленді және көрнекті бейбітшілік қозғалысының жетекшісі болды.
He married in 1906 to Dora Förster and they remained together until their divorce in 1926. They had four children including Eva Lezzi (1907 1993) and Klar (Klara) Kaufmann who were active in resisting the rise of fascism. Dora married again and became a leading peace activist.
Мұра
Стаудингердің жоғары молекулалық салмақты қосылыстардың табиғатын ашып, оларды "макромолекулалар" деп атағаны полимер химиясының пайда болуына негіз салды. Стаудингер өзі бұл ғылымның мүмкіндіктерін толыққанды іске асырылмастан бұрын-ақ сезіп білді. 1936 жылы Стаудингер: "Бір күні синтетикалық жоғары молекулалық өнімдерден жасанды талшықтар жасауға жол табылуы мүмкін, себебі табиғи талшықтардың беріктігі мен серпімділігі олардың макромолекулалық құрылымына – яғни, ұзын жіп тәрізді молекулаларына ғана байланысты", – деді. 1940 жылы Стаудингер алғашқы полимер химиясы журналын құрды, ал 1953 жылы "макромолекулалық химия саласындағы жаңалықтары үшін" Химия бойынша Нобель сыйлығына ие болды. 1999 жылы Америка Химиялық Қоғамы және Неміс Химиялық Қоғамы Стаудингердің еңбегін Халықаралық тарихи химиялық маңызды орын деп таныды. Оның пионерлік зерттеулері әлемге көптеген пластик, тоқыма және басқа да полимерлік материалдар сыйлады, олар тұтыну тауарларын қолжетімді, тартымды және пайдалы етеді, сондай-ақ инженерлерге жеңіл және берік конструкциялар құруға көмектеседі.
Staudinger's groundbreaking elucidation of the nature of the high molecular weight compounds he termed Makromoleküle paved the way for the birth of the field of polymer chemistry. Staudinger himself saw the potential for this science long before it was fully realized. "It is not improbable," Staudinger commented in 1936, "that sooner or later a way will be discovered to prepare artificial fibers from synthetic high molecular products, because the strength and elasticity of natural fibers depend exclusively on their macro molecular structure – i. e., on their long thread shaped molecules." Staudinger founded the first polymer chemistry journal in 1940, and in 1953 received the Nobel Prize in Chemistry for "his discoveries in the field of macromolecular chemistry." In 1999, the American Chemical Society and Gesellschaft Deutscher Chemiker designated Staudinger's work as an International Historic Chemical Landmark. His pioneering research has afforded the world myriad plastics, textiles, and other polymeric materials which make consumer products more affordable, attractive and enjoyable, while helping engineers develop lighter and more durable structures.