Carothers, Wallace

Wallace Carothers
Wallace Hume Carothers
Fødselsdato 27. januar (27. april ) 1896( 27-04-1896 )
Fødselssted Burlington , Iowa , USA
Dødsdato 29. april 1937 (41 år)( 29-04-1937 )
Et dødssted
Land
Videnskabelig sfære polymerkemi , organisk kemi
Arbejdsplads DuPont
Alma Mater Tarkio College, Missouri , USA
videnskabelig rådgiver Carl Marvel, Roger Adams
Kendt som Opfinder af nylon
Præmier og præmier Kara-prisen (1923-1924)
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Wallace Hume Carothers ( født  Wallace Hume Carothers ; 27. april 1896 , Burlington , Iowa , USA  - 29. april 1937 , Wilmington , Delaware , USA) er en amerikansk kemiker , opfinder og førende organisk kemiker hos DuPont . Åbnede en måde at opnå et polymert materiale - nylon [1] .

Wallace Carothers drev DuPont Experimental Laboratory nær Wilmington , Delaware . Det meste af videnskabsmandens forskning i polymerer blev udført der [2] . Carothers var en strålende organisk kemiker, der udover at syntetisere nylon også bidrog til udviklingen af ​​en proces til fremstilling af neopren .

Medlem af US National Academy of Sciences (1936) [3] .

Ungdom og uddannelse

Wallace Carothers blev født 27. april 1896 i Burlington , Iowa . Hans faderlige forfædre var af skotsk aner og boede i Pennsylvania . De var bønder og håndværkere. Hans far, Ira Hume Carothers, blev født på en gård i Illinois i 1869 og dimitterede fra folkeskolen i en alder af 19. Han flyttede senere ind på erhvervsuddannelsesområdet og var i 45 år instruktør og vicepræsident ved Capital Business College i Des Moines , Iowa. Wallace Hume Carothers var den første videnskabsmand i familien. På hans mors side var Wallaces forfædre af skotsk-irsk afstamning, og de var også for det meste landbrug og kunsthåndværk . De var store musikelskere, det kan forklare interessen for musik, som W. Carothers viste. Hans mor, Maria Evalina McMullin fra Burlington , Iowa , var en stærk indflydelse på Carothers i hans barndom. Wallace var det ældste barn i familien, han havde en bror, John, og to søstre, Isabelle og Mary. Hans søster Isabelle, der optrådte som en del af Clara, Lou og Em-trioen (under pseudonymet Lou), var ham særligt tæt på. Hendes død i januar 1936 var et så stort slag for Wallace, at han ikke kunne forlige sig med dette tab resten af ​​sit liv.

Efter at have forladt skolen i september 1915 gik Wallace ind på Tarkio College i Missouri . Oprindeligt havde han til hensigt at studere engelsk, men flyttede derefter til Institut for Kemi under indflydelse af dets dekan, Arthur Purdy [4] . Carothers udmærkede sig i kemi så meget, at han begyndte at undervise i kemi før eksamen. Og da Purdy forlod college (han blev inviteret til posten som dekan for kemiafdelingen ved University of South Dakota ), var Carothers nødt til at undervise i kemiklasser [5] . Wallace dimitterede fra Tarkio i 1920 i en alder af 24 med en bachelorgrad . Derefter gik han ind på University of Illinois for at opnå en mastergrad , som han blev tildelt i 1921 under vejledning af professor Carl Marvel [6] .

I 1921-1922 akademisk. Carothers underviste i kemi ved University of South Dakota. Det var her, han begyndte sin uafhængige forskning, som resulterede i offentliggørelsen af ​​en artikel i Journal of the American Chemical Society .

Han vendte senere tilbage til University of Illinois for sin doktorgrad under Roger Adams . Han specialiserede sig i organisk kemi og dels i fysisk kemi og matematik. I 1924 modtog Carothers sin ph.d.-grad for sin afhandling om "Den katalytiske reduktion af aldehyder på platinoxid ("platinsort") og undersøgelsen af ​​indflydelsen af ​​aktivatorer og inhibitorer af denne katalysator i reduktionen af ​​forskellige forbindelser" i 1924. I 1922-1923 arbejdede han som forskningsassistent, og i 1923-1924 modtog han Kara-prisen; På det tidspunkt var det den mest prestigefyldte pris på dette universitet.

Karriere

Efter at have modtaget sin doktorgrad underviste videnskabsmanden i organisk kemi ved University of Illinois i to år, og i 1926 flyttede han til samme stilling ved Harvard University. James B. Conant, præsident for Harvard i 1933, sagde om ham:

”Dr. Carothers' forskning er præget af en høj grad af originalitet, som er bevaret gennem hele hans senere arbejde. Han var aldrig en tilhænger af den slagne vej og søgte ikke at acceptere etablerede tilgange til at forklare visse organiske reaktioner. Hans første indsigt i polymerisationsreaktionen og strukturen af ​​makromolekylære forbindelser opstod, mens han arbejdede på Harvard. [7]

I 1927 besluttede DuPont-ledelsen at starte grundlæggende, rent videnskabelig forskning, der ikke specifikt var rettet mod at udvikle forretninger og producere nye kommercielle produkter. Carothers blev inviteret til Wilmington , Delaware, for at blive tilbudt leder af afdelingen for organisk kemi på et nyt laboratorium i DuPont [8] . I 1929 blev han valgt til assisterende chefredaktør for tidsskriftet for American Chemical Society (ASC - American Chemical Society), i 1930 blev videnskabsmanden redaktør for Organic Synthesis-sektionen.

Job hos DuPont

Beslutningen om at forlade den akademiske verden var en svær beslutning for Carothers. Først afviste han et tilbud om at arbejde hos DuPont og forklarede, at "jeg lider af psykiske lidelser, som kan være et meget mere alvorligt problem, når man arbejder i en virksomhed end i forskning." [9] På trods af denne tilståelse tog DuPont-medarbejder Hamilton Bradshaw til Harvard for at overbevise Wallace om at ombestemme sig. Lønnen, der blev tilbudt ham, var $500 om måneden mod $267 på Harvard University.

Senere, i et brev til college-kammeraten Wilcoe Machetanz (en værelseskammerat i Tarkio), skrev Carothers om sine forværrede depressive oplevelser:

"Selv nu, i betragtning af alle de fordele, der tilbydes mig af ren generøsitet eller god vilje, finder jeg mig selv ude af stand til at gøre selv nogle trivielle ting, såsom at løse simple hverdagsproblemer og menneskelige relationer. Dette skyldes tilsyneladende dumhed, frygt eller egoisme og bare ligegyldighed og fuldstændig mangel på følelser. [ti]

Neopren

Carothers begyndte at arbejde i DuPont-laboratoriet den 6. februar 1928. Hans hovedmål var syntesen af ​​polymerer med en molekylvægt på over 4200 , hvilket blev opnået af Emil Fischer .

I sommeren 1928 kunne Carothers allerede prale af en lille stab af forskere. De var doktor-kemikere og to af hans rådgivere: Roger Adams og Karl Marvel, hans kandidat- og postdoc-rådgivere fra University of Illinois. Laboratoriet, hvor disse førende videnskabsmænd arbejdede, blev kendt som Puruty Hall. Det var dog først i midten af ​​1929, at Hall of Pure Science undlod at skabe en polymer, der vejede væsentligt mere end 4.000, som oprindeligt planlagt.

I januar 1930 blev Dr. Elmer C. Bolton vicechef for virksomhedens kemiafdeling og dermed Carothers' nærmeste supervisor. Bolton udtrykte ønske om at få praktiske resultater i det kommende år 1930, og det blev gennemført. Han instruerede Carothers til at studere egenskaberne af acetylenpolymerer for at skabe syntetisk gummi. I april 1930 modtog en af ​​Carothers' ansatte, Dr. Arnold M. Collins, chloropren  , en væske, der polymeriserer og danner et gummilignende fast materiale . Dette produkt var en af ​​de første syntetiske gummier og er i dag kendt som neopren .

Polyestere

Samme år forsøgte Dr. Julian Hill, et andet medlem af Carothers' team, igen at få en polyester med en molekylvægt på mere end 4000. Hans indsats blev snart kronet med succes: en syntetisk polymer blev skabt med en molekylvægt på 12 000. Den høje molekylvægt tillod polymeren at blive smeltet og strækket til tynde fibre. Således blev den første syntetiske silke skabt, kaldet " polyester " af kemikere.

Syntesen af ​​polyestere og polyamider er et eksempel på polykondensation , hvor der sker en trinvis stigning i længden af ​​makromolekylet. Carothers udviklede teorier om polykondensation og udledte en ligning, der relaterer den gennemsnitlige grad af polymerisation og graden af ​​omdannelse ("konvertering") af en monomer til en polymer. Denne ligning viser, at der kræves en høj grad af omdannelse for at opnå polymerer med høj molekylvægt (dette gælder kun for polykondensationsreaktioner).

En anden syntetisk fiber, der var elastisk og holdbar, Hill skabt ved at copolymerisere glykoler og syrer under reduceret tryk. Dette produkt var ikke bestemt til at blive kommercielt - placeret i varmt vand blev polymeren igen til en klæbrig masse. Carothers opgav polymerforskning i flere år.

I 1932 blev aftalen, hvorunder Carothers blev ansat af DuPont, ændret af Dr. Bolton. "Hall of Pure Science" bør nu fokusere på "at udføre arbejde tættere relateret til virksomhedens interesser" [11] . Det betød, at midlerne blev omdirigeret fra grundforskning til kommerciel forskning. Carothers så aldrig sig selv som en kommerciel forsker. Han foreslog, at alt forskningsarbejde ville være begrænset til to eller tre forslag i overensstemmelse med DuPonts interesser.

Polyamider

I 1934 vendte Carothers tilbage til fibre igen. Holdet har nu undersøgt copolymerisationen af ​​substituerede aminer med glykoler for at fremstille en polymer kaldet polyamid . Disse stoffer var mere stabile end polyestere lavet med glykoler. Polyamidernes tendens til at øge krystalliniteten på grund af hydrogenbinding resulterer i nyttige mekaniske egenskaber. Derfor kan de bruges til at producere kunstsilke, praktisk til daglig brug. Hans forskning førte til opfindelsen af ​​en række nye polyamider. Laboratoriearbejdet på dette projekt blev udført af Drs. Peterson og Coffman. Senere blev Dr. Gerard Berchet udpeget til at udføre forskning om dette emne.

Det var i denne frugtbare forskningsperiode, i sommeren 1934, tæt på opfindelsen af ​​nylon, at Carothers pludselig forsvandt. Han dukkede bare ikke op på arbejde, og ingen vidste, hvor han var. Han blev fundet på en lille psykiatrisk klinik. Pinel, nær den berømte Phipps Clinic, tilknyttet Johns Hopkins Hospital i Baltimore. Tilsyneladende var han så deprimeret, at han tog til Baltimore for en konsultation hos en psykiater, som henviste ham til en klinik [12] .

Nylon

Kort efter at have forladt klinikken, vendte Carothers tilbage til arbejdet hos DuPont. Bolton tildelte ham at arbejde på polyamider.

Videnskabsmandens arbejde inden for lineære polymerer med en stor molekylvægt begyndte som et seriøst skridt ind i et ukendt område, i starten uden nogen praktiske mål. Virksomheden mente, at forskning inden for dette nye felt inden for kemi og ethvert gennembrud inden for polymervidenskab ville være af værdi for DuPont. Under sin forskning producerede Wallace nogle polymerer med interessante egenskaber, der forblev meget viskøse selv ved høje temperaturer. Det er blevet observeret, at filamenter meget bekvemt trækkes fra disse polymerer, når de er smeltede. Hele projektets fokus flyttede til det nye materiale, og en metode til fremstilling af nylon blev hurtigt udarbejdet [13] .

Den 28. februar 1935 modtog han en halv ounce af polymeren, senere navngivet polyamid-6,6. Det var ret svært at arbejde med på grund af dets høje smeltepunkt, men Bolton valgte dette polyamid som et af de kommercielt interessante materialer. George Grace blev tildelt Carothers om dette emne. Til sidst fordrev Grace Carothers og blev leder af projektet. Derudover har snesevis af kemikere og ingeniører arbejdet på at gøre polyamid-6,6 til et mere forarbejdeligt kommercielt produkt.

Personligt liv, ægteskab og psykiske lidelser

I 1931 flyttede Carothers ind i Wilmington-huset, der senere skulle blive kendt som Whisky Akers med tre kolleger fra DuPont. Han var ikke en eneboer, men hans depressive humør forhindrede ham ofte i at nyde alle livets glæder, som hans værelseskammerater ofte deltog i. I et brev til en nær ven, Francis Spencer, sagde han:

”Der er lidt at fortælle om mine studier, udover kemi. Jeg bor på nuværende tidspunkt sammen med tre andre ungkarle, og de er efter status vant til at gå rundt i høje hatte og hvide slips. Og jeg sidder efter min gamle skik dystert derhjemme. [fjorten]

Omkring dette tidspunkt afslørede Carothers til Julian Hill, at han altid holdt en cyanidkapsel bundet til sin urkæde . Carothers hadede at tale offentligt, selvom det var nødvendigt for at bevare hans videnskabelige troværdighed. I et brev til Wilco Machetanz i januar 1932 fortalte han:

”Jeg talte i ferien med en rapport på en konference om organisk kemi. Min tale blev ret godt modtaget af tilhørerne. Forventningen til denne præstation tog dog fra mig flere uger før den, og jeg var nødt til at ty til betydelige mængder alkohol for at berolige mine nerver... Min nervøsitet, surmulen og mental ustabilitet øges med tiden, og det at drikke har ikke længere. den ønskede effekt. Det fremtidige år 1932 ser allerede dybt sort ud i mine øjne .

En videnskabsmands liv på det tidspunkt var meget begivenhedsrigt. Han havde en affære med en gift kvinde, Sylvia Moura, som derefter søgte skilsmisse fra sin mand i 1933. Samtidig var han bekymret over sine forældres økonomiske problemer og planlagde at flytte dem til Wilmington. Uden at tænke på de mulige følelsesmæssige konsekvenser af denne flytning, købte han et hus i Arden omkring 16 km fra sit arbejde og flyttede ind i det med sine forældre. Så var han 37. Forholdet til hans forældre blev hurtigt anspændt. Carothers datede stadig Sylvia Moura, nu single, men hans forældre afviste på det kraftigste forholdet. Familien blev efterhånden træt af de konstante uenigheder, og i foråret 1934 vendte hans forældre tilbage til Des Moines.

Der gik flere år, og den 21. februar 1936 giftede Carothers sig med Helen Suitman, som han på det tidspunkt havde været kærester med i to år. Hun var fra revisor Willard Suitmans familie. Helen arbejdede for DuPont som patentformidler og havde en bachelorgrad i kemi.

Kort efter, den 30. april 1936, blev Carothers valgt til National Academy of Sciences , hvis medlemskab var meget hædersbevist. Carothers var faktisk den første industrielle organiske kemiker, der modtog denne hæder. Men i juni 1936, på trods af den generelle anerkendelse af hans bidrag til videnskaben, kunne Carothers stadig ikke slippe af med anfald af melankoli , som forstyrrede arbejdet. I begyndelsen af ​​juni blev han indlagt på Philadelphia -afdelingen af ​​Pennsylvania Hospital, et prestigefyldt psykiatrisk hospital, hvor Dr. Kenneth Appel var hans psykiater. En måned senere fik han tilladelse til at forlade instituttet for at tage på en to-ugers vandretur i de tyrolske alper med venner. Disse omfattede Roger Adams og John Fleck . Snart gik vennerne, og han blev efterladt i bjergene, overladt til sig selv, uden kontakt med nogen, selv med sin kone. Så, den 14. september, dukkede han op på hendes arbejdsplads i DuPont-laboratoriet. Siden da forventedes videnskabsmanden ikke at gøre nogen reelle fremskridt i det videnskabelige arbejde, han skulle bare periodisk besøge laboratoriet. Han begyndte igen at bo på Whisky Akers efter anmodning fra sin kone, som ikke følte sig følelsesmæssigt stærk nok til at håndtere sine psykiske problemer.

Den 8. januar 1937 døde videnskabsmandens søster Isabelle af lungebetændelse . Wallace og Helen Carothers rejste til Chicago for udvisningen og derefter til Des Moines for hendes begravelse. Videnskabsmanden rejste stadig til Philadelphia for at besøge sin psykiater, Dr. Appel. Sidstnævnte fortalte en ven af ​​Carothers, at han troede, at selvmord var det mest sandsynlige resultat af Wallace-sagen.

Den 28. april 1937 var Carothers på arbejde i laboratoriet. Dagen efter begik han selvmord ved at leje et hotelværelse i Philadelphia og indtage kaliumcyanid opløst i citronsaft, velvidende at indtagelse af cyanid i en sur opløsning i høj grad ville aktivere giftens hastighed og virkning. Sedlen blev ikke fundet [17] . 27. november 1937, syv måneder efter denne hændelse, blev hans datter født, ved navn Jane.

Patenter

Noter

  1. ↑ Hermes, Matthew. Enough for One Lifetime, Wallace Carothers the Inventor of Nylon , Chemical Heritage Foundation, 1996, ISBN 0-8412-3331-4 .
  2. ↑ Roberts, R.M. (1989) Serendipity: Accidental discoveries In Science , John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-60203-5
  3. ↑ Wallace H. Carothers Arkiveret 13. oktober 2018 på Wayback Machine  
  4. ↑ D. L. Fishel, personlig reminiscens fra A. Pardee (1959).
  5. ↑ Zumdahl, Susan og Steven. Kemi. New York, NY: Houghton Mifflin Company, 2007.
  6. ↑ D. L. Fishel, personlige samtaler med C. Marvel og A. Pardee (1959).
  7. ↑ Adams, Roger (1940) A Biography , in High Polymers: A Series of Monographs on the Chemistry, Physics and Technology of High Polymeric Substances Vol.1 Collected Papers of WH Carothers on High Polymeric Substances , New York, NY: Interscience Publishers, Inc. XVIII
  8. ↑ Smith . Wallace H. Carothers og grundlæggende forskning ved Du Pont., s. 436-442.
  9. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime s.83.
  10. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime s.86.
  11. ↑ Hermes nok til en levetid s.157
  12. ↑ Hermes nok til ét liv s.197
  13. ↑ Nelson, Richard R. The Economics of Invention: A Survey of Literature  (uspecificeret)  // The Journal of Business, ,. - Chicago: The University of Chicago Press, 1959. - April ( vol. 32 , nr. 2 ). - S. 101-127 . - doi : 10.1086/294247 .
  14. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime s.140
  15. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime s.135
  16. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime s.144
  17. ↑ Hermes Enough for One Lifetime s.291, som citerer Wilmington Morning News og New York Times af 30. april 1937

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
Slægtsforskning og nekropolis