Ziegler, Carl Waldemar

Carl Waldemar Ziegler
Karl Waldemar Ziegler

Karl Ziegler
Data nașterii 26 noiembrie 1898( 26.11.1898 )
Locul nașterii Helsa , Germania
Data mortii 12 august 1973 (în vârstă de 74 de ani)( 12.08.1973 )
Un loc al morții Mülheim an der Ruhr , Germania
Țară  Germania
Sfera științifică Chimie organica
Loc de munca Universitatea din Marburg , Institutul Max Planck pentru Cercetarea Cărbunelui
Alma Mater Universitatea din Marburg ( 1920 )
Grad academic doctorat [1] ( 1920 )
consilier științific Carl von Overs
Cunoscut ca catalizatori Ziegler-Natta
Premii și premii Medalia Liebig (1935),
Crucea de merit militar clasa a II-a (1940),
Inelul Werner von Siemens (1961), Premiul Nobel pentru Chimie (1963) Medalia Wilhelm Exner (1971)
Premiul Nobel pentru Chimie - 1963
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Karl Waldemar Ziegler ( german  Karl Waldemar Ziegler ; 26 noiembrie 1898 , Helsa , lângă Kassel  - 12 august 1973 , Mülheim an der Ruhr ) - chimist german , a propus metoda spectroscopiei NQR , laureat al Premiului Nobel pentru Chimie , la Chimie3 pentru munca sa pentru cercetarea polimerilor , cu Giulio Natta . Comitetul Nobel a recunoscut „cercetările sale remarcabile în compușii organometalici [care]... au condus la noi reacții de polimerizare și... au deschis calea pentru procese de fabricație noi și foarte utile” [2] . El este, de asemenea, cunoscut pentru cercetările sale care implică radicali liberi , macrociclici și compuși organometalici și pentru dezvoltarea catalizatorilor Ziegler-Natta . În 1960, împreună cu Otto Bayer și Walter Reppe Ziegler, a primit inelul Werner von Siemens ca recompensă pentru extinderea cunoștințelor științifice și dezvoltarea tehnologică a noilor materiale sintetice [3] .

Biografie

Copilăria și educația

Karl Ziegler s-a născut la 26 noiembrie 1898 în municipalitatea Helsa din districtul administrativ Kassel din Germania și a fost al doilea fiu al lui Karl Ziegler, un preot luteran, și al lui Louise Roll Ziegler [4] . A intrat la școala primară Bettenhausen din Kassel. Primul interes al lui Ziegler pentru știință a fost un manual introductiv de fizică. A început să facă experimente acasă și să citească cărți care nu erau incluse în programa de liceu. Prin tatăl său, i s-a făcut cunoștință cu mulți oameni celebri, printre care Emil Adolf von Behring , renumit pentru inventarea vaccinului antidifteric [5] . Prin studiu și experimentare suplimentară, Ziegler a primit un premiu drept cel mai remarcabil elev al ultimului an la Liceul Kassel [5] . A studiat la Universitatea din Marburg și a fost scutit pentru primele două semestre din cauza cunoștințelor pe care le avea deja. Studiile i-au fost întrerupte când în 1918 a fost trimis ca soldat pe frontul Primului Război Mondial [6] . Lucrând sub conducerea lui Carl von Overs ( german ), și-a luat doctoratul în 1920 [4] . Disertația sa a fost dedicată „Investigației despre semibenzen și compuși înrudiți” și a condus la trei publicații [6] .

Cariera

După ce și-a luat doctoratul la Universitatea din Marburg, Ziegler a predat acolo pentru o scurtă perioadă de timp și, de asemenea, la Universitatea Johann Wolfgang Goethe din Frankfurt . În 1926 a devenit profesor la Universitatea din Heidelberg , unde a petrecut următorii zece ani cercetând noi abordări în chimia organică [7] . El a investigat stabilitatea radicalilor de carbon trivalenți, iar acest lucru l-a condus la studiul compușilor organometalici și aplicarea acestora în cercetările sale. A fost implicat și în sinteza sistemelor macrociclice [8] . În 1933, Ziegler a publicat prima sa lucrare majoră despre sistemele macrociclice, Vielgliedrige Ringsysteme, în care a introdus elementele de bază ale principiului diluției Ruggli-Ziegler [9] .

În 1936 a devenit profesor și director al Institutului de Chimie de la Universitatea din Halle și a fost și lector invitat la Universitatea din Chicago [8] .

Ziegler a fost un membru patron al SS ( Förderndes  Mitglied der SS ) [10] și a primit Crucea de merit militar clasa a II-a în octombrie 1940 [11] .

Din 1943 până în 1969, Ziegler, ca succesor al lui Franz Fischer , a fost director al Institutului Max Planck pentru Cercetarea Cărbunelui , cunoscut anterior ca Institutul Kaiser-Wilhelm pentru Cercetarea Cărbunelui din Mülheim an der Ruhr [9] .

Karl Ziegler a fost implicat în renașterea postbelică a cercetării chimice din Germania și a contribuit la înființarea Societății Chimștilor Germani în 1949. A fost președinte timp de cinci ani [8] [12] . Din 1954 până în 1957 a fost președinte al Societății Germane pentru Explorarea Petrolului și Cărbunelui [8] . În 1971 a fost ales Foreign Fellow al Societății Regale din Londra [13] .

Viața personală

În 1922, Ziegler s-a căsătorit cu Maria Kurtz [3] . Au avut doi copii, Earhart și Marianne [4] . Fiica sa, Marianne Ziegler Witte, MD, s-a căsătorit cu medicul șef al Spitalului de Copii (pe atunci) din Ruhr. Fiul, Erhart Ziegler, a devenit fizician și avocat în brevete. Ziegler a avut cinci nepoți de la fiica sa și cinci de la fiul său [2] . Una dintre nepoatele sale, Cordula Witte, a fost prezentă la premiul său Nobel și există o fotografie cu cei doi dansând fericiți [6] . Ziegler îi plăcea să călătorească în toată lumea cu familia sa, îi plăcea în special croaziere. A aranjat chiar și croaziere și zboruri speciale pentru a vedea eclipsa. Karl Ziegler s-a îmbolnăvit după ce a văzut o eclipsă în timpul unei croazieri cu nepotul său în 1972. A murit un an mai târziu [7] .

Ziegler și soția sa erau mari cunoscători de artă, în special de pictură. Karl și Maria și-au dat unul altuia tablouri pentru zile de naștere, Crăciun și aniversări. Ei au adunat o mare colecție de picturi preferate din diferite perioade. Maria, fiind un grădinar pasionat, îi plăcea în mod deosebit picturile cu flori ale lui Emil Nolde , Erik Haeckel , Oskar Kokoschka și Karl Schmidt-Rottluff . Karl s-au bucurat de imaginile locurilor pe care el și soția sa le considerau acasă - Halle și Valea Ruhr . Patruzeci și două de imagini din colecția lor totală au fost incluse într-un fond lăsat moștenire Muzeului de Artă Ziegler din Mülheim [14] .

Ca om cu multe descoperiri, Karl Ziegler a fost și proprietarul multor brevete. A devenit un om bogat ca urmare a unui acord de brevet cu Institutul Max Planck. După ce a investit aproximativ 40 de milioane de DM din fonduri proprii, a înființat Fundația Ziegler pentru a sprijini cercetarea științifică a institutului [7] . Liceul Karl-Ziegler-Schule din oraș a fost numit și după Ziegler și a fost fondat pe 4 decembrie 1974, redenumind o școală existentă anterior. Școala este situată în Mülheim, Germania [14] .

Karl Ziegler a murit la 12 august 1973 la Mülheim .

Realizări științifice

De-a lungul vieții, Ziegler a fost un susținător zelos al indivizibilității tuturor tipurilor de cercetare. Din acest motiv, realizările sale științifice sunt atât de importanță fundamentală, cât și practică, iar cercetarea sa acoperă o gamă largă de subiecte din chimie. Ca tânăr profesor, Ziegler a devenit interesat de întrebarea ce factori promovează disocierea legăturilor carbon-carbon în derivații de etan substituiți . Această întrebare l-a determinat să exploreze radicalii liberi , compușii organometalici , compușii ciclici și, în final, metodele de polimerizare [5] .

Compuși cu radicali liberi

În timp ce era încă doctorand la Universitatea din Marburg , Ziegler a publicat prima sa lucrare majoră în care a arătat cum sărurile halocrome (R 3 C + Z - ) pot fi făcute din carbinoli. Lucrările anterioare au lăsat impresia că sărurile halocromice sau radicalii liberi (R3C • ) trebuie să aibă restul R necesar pentru a fi aromați . Acest lucru l-a motivat să încerce să sintetizeze radicali liberi substituiți în mod similar și să pregătească cu succes 1,2,4,5-tetrafenilalil în 1923 și pentafenilciclopentadienil în 1925. Acești doi compuși au fost mult mai stabili decât radicalii liberi de carbon trivalenți anteriori, cum ar fi trifenilmetil . Interesul pentru stabilitatea carbonului trivalent al compușilor cu radicali liberi l-a condus la prima dintre multe publicații în care a căutat să identifice factorii sterici și electronici responsabili pentru disocierea derivaților etanului hexasubstituit [15] .

Compuși macrociclici

În munca sa cu compușii macrociclici, Ziegler a exploatat și natura reactivă a compușilor metalelor alcaline. El a folosit baze puternice, cum ar fi sărurile de litiu și sodiu ale aminelor, pentru a cicliza hidrocarburile cu catenă lungă terminate cu ciano . Compusul ciclic format inițial a fost apoi transformat în cetona macrociclică dorită. În metoda Ziegler sintetică, reacțiile s-au desfășurat la diluție mare și s-a produs mai degrabă ciclizare intramoleculară decât reacții intermoleculare concurente. Randamentele obținute au fost superioare celor obținute de alți oameni de știință în reacții similare (Laylin): Ziegler a reușit să obțină cetone aliciclice macrociclice C 14 până la C 33 , cu randamente de 60-80% [5] . Un exemplu remarcabil a fost sinteza musconului , componenta mirositoare a moscului animal, conform lui Leopold Ruzicka [12] . Ziegler și colaboratorii săi au publicat prima dintr-o serie de lucrări despre sinteza sistemelor macrociclice în 1933. Pentru munca sa în acest domeniu și în chimia radicalilor liberi i s-a acordat medalia Memorială Liebig în 1935 [15] .

Compuși organometalici

Studiul radicalilor liberi l-a condus pe Ziegler la compușii organici ai metalelor alcaline . El a descoperit că descompunerea eterului conduce la o nouă metodă de obținere a alchililor de sodiu și potasiu [12] , și a arătat că acești compuși pot fi transformați cu ușurință în derivați de etan hexasubstituiți. Natura substituentului poate fi variată prin schimbarea eterului original [15] .

Litiu alchili

Mai târziu, în 1930, a sintetizat imediat alchili și arii de litiu din litiu metalic și hidrocarburi halogenate. 4Li + 2RX - 2RLi Această sinteză convenabilă a stimulat numeroase studii ale reactivilor de alchilitiu de către alți oameni de știință, iar acum acești reactivi sunt unul dintre cele mai versatile și utile instrumente din chimia organică sintetică. Cercetările proprii ale lui Ziegler asupra alchililor de litiu și olefinelor de litiu l-au determinat să descopere o nouă metodă de polimerizare 20 de ani mai târziu.

Polimeri „vii”

În 1927, el a descoperit că, atunci când olefina stilbenă a fost adăugată la o soluție de fenilizopropil potasiu în eter etilic, a avut loc o schimbare accentuată a culorii de la roșu la galben. Astfel, el a fost primul care a observat adăugarea unui compus organic al unui metal alcalin la o legătură dublă carbon-carbon. Lucrările ulterioare au arătat că el ar putea adăuga succesiv din ce în ce mai multă hidrocarbură butadienă olefinică la soluția de fenilizopropil de potasiu și să obțină o hidrocarbură cu lanț lung, păstrând în același timp grupa terminală organopotasică activă. Astfel de oligomeri au fost precursorii așa-numiților „polimeri vii” .

Polietilenă

Datorită muncii lui Ziegler la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Cărbunelui , etilena i-a fost ușor disponibilă ca produs secundar din gazul de cărbune. Deoarece materiile prime erau ieftine și erau legate de industria cărbunelui, Ziegler a început să experimenteze cu etilena și și-a propus să sintetizeze polietilena cu greutate moleculară mare. Încercările sale au eșuat, deoarece reacțiile de eliminare concurente au condus la un rezultat anormal: în loc să transforme etilena într-un amestec de alchili de aluminiu superior, buten-1 dimer a fost aproape singurul produs . S-a demonstrat că un contaminant trebuie să fi fost prezent pentru a provoca această reacție neașteptată de eliminare [15] și, în cele din urmă, s-au descoperit că urmele de săruri de nichel sunt cauza. Ziegler a înțeles semnificația acestei descoperiri; dacă o sare de nichel poate avea un efect atât de dramatic asupra cursului unei reacții alchil etilen-aluminiu, atunci poate că un alt metal poate întârzia reacția de eliminare . Ziegler și studentul său N. Bray au descoperit că sărurile de crom , zirconiu și în special titan nu au contribuit la eliminarea R2AlH , ci, în schimb, au accelerat extrem de reacția de „creștere”. Simpla trecere a etilenei la presiunea atmosferică prin cantități catalitice de TiCl3 și Et2AlCl dizolvate în alcanul cu greutate moleculară mai mare a dus la precipitarea rapidă a polietilenei. Ziegler a fost capabil să producă polietilenă cu greutate moleculară mare (MW>30.000) și, cel mai important, să facă acest lucru la presiuni scăzute de etilenă. Astfel, grupul lui Ziegler a realizat în mod neașteptat o reacție convenabilă de polimerizare a etilenei, superioară tuturor proceselor existente.

catalizatori Ziegler-Natta

În 1952, Ziegler a prezentat catalizatorul inventat companiei Montecatini din Italia, pentru care Giulio Natta a lucrat ca consultant. Natta s-a referit la această clasă de catalizatori drept „catalizatori Ziegler” și a devenit foarte interesat de capacitatea lor de a polimeriza în mod stereoregulat α-olefine precum propilena [15] . Ziegler la acea vreme se concentra în principal pe producția pe scară largă de polietilenă și copolimeri etilenă - propilenă . Curând, comunitatea științifică a fost informată despre descoperirea sa. Un grad ridicat de cristalinitate și stereoregularitate a polimerilor a devenit posibil sintetic , ceea ce nu a putut fi obținut anterior. Pentru munca lor privind polimerizarea controlată a hidrocarburilor prin utilizarea acestor noi catalizatori organometalici, Karl Ziegler și Giulio Natta au primit Premiul Nobel pentru Chimie în 1963.

Premii și premii

Karl Ziegler a primit numeroase premii și premii. Mai jos este o descriere a unora dintre cele mai importante premii:

  • Medalia Memorială Liebig (1935); Această medalie este acordată până astăzi de către Societatea Germană de Chimie chimiștilor germani pentru realizările remarcabile. Ziegler a primit premiul pentru cercetările sale privind sinteza sistemelor macrociclice și a radicalilor de carbon trivalenți stabili.
  • Crucea de merit militar clasa a II-a (19 octombrie 1940).
  • Insigna Carl Duisberg (1953); Acest premiu este acordat de Societatea Germană de Chimie pentru realizările remarcabile în chimie.
  • medalie Lavoisier (1955); Acest premiu este acordat de Societatea Franceză de Chimie oamenilor de știință din diverse domenii ale chimiei.
  • medalia Karl Engler (1958); Acest premiu este acordat de Societatea Germană pentru Explorarea Petrolului și Cărbunelui, al cărei președinte a fost anterior.
  • Inelul lui Werner von Siemens (1960); Acest inel este prezentat de Fundația Werner von Siemens și este considerat cel mai înalt premiu al Germaniei pentru persoanele care au inițiat noi căi tehnologice.
  • Premiul Nobel pentru Chimie (1963); „Cercetările sale remarcabile în compușii organometalici [care]... au condus la noi reacții de polimerizare și... au deschis calea pentru procese de fabricație noi și foarte utile”. [opt]
  • Medalia Swinburne a Institutului de Plastic, Londra (1964); Acest premiu recunoaște persoanele care au contribuit semnificativ la știința și tehnologia materialelor plastice.
  • Ordinul de Merit pentru Republica Federală Germania (1964).
  • Medalia Internațională de Cauciuc Sintetic (1967).
  • Marea Cruce Federală de Merit (Ordinul de Merit al Republicii Federale Germania) (1969); Ziegler a primit acest premiu pentru munca sa în știință și tehnologie.
  • Ordinul de Merit în Arte și Științe (fosta clasă Pace) (1969).
  • Membru străin al Societății Regale din Londra (1971) [16] .
  • Doctorate onorifice de la Universitatea Wilhelm Leibniz din Hanovra , Universitatea Justus Liebig din Giessen , Universitatea Heidelberg și TU Darmstadt .

Memorie

  • Placă comemorativă a Societății Chimice Germane de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Cărbunelui din Mülheim an der Ruhr (2008).
  • Liceul orășenesc Karl-Ziegler-Schule din Mülheim a fost numit după Ziegler.
  • Fundația Karl Ziegler este situată în cadrul Societății Germane de Chimie și acordă oamenilor de știință Premiul Karl Ziegler (50.000 de euro).

Note

  1. ↑ nobelprize.org  (engleză) - Fundația Nobel .
  2. ↑ 1 2 Prelegeri Nobel, Chimie 1963–1970  (nedefinită) . - Amsterdam: Elsevier Publishing Company , 1972.
  3. ↑ 1 2 Bawn Cecil Edwin Henry. Karl Ziegler, 26 noiembrie 1898 - 11 august 1973  // Memorii biografice ale colegilor Societății Regale. - 1975. - Noiembrie ( vol. 21 ). - S. 569-584 . — ISSN 0080-4606 . - doi : 10.1098/rsbm.1975.0019 .
  4. ↑ 1 2 3 Sherby, Louise. Cine este cine a câștigătorilor Premiului Nobel 1901–2000  (engleză) . - Al patrulea. - Westport, CT: Oryx Press, 2002. - ISBN 1-57356-414-1 .
  5. ↑ 1 2 3 4 Eisch, John J. Karl Ziegler: Maestru avocat pentru unitatea cercetării pure și aplicate  //  Journal of Chemical Education : jurnal. - 1983. - Vol. 60 , nr. 12 . - P. 1009-1014 . doi : 10.1021 / ed060p1009 . - Cod .
  6. ↑ 1 2 3 Haenel, Matthias Situri istorice ale chimiei: Karl Ziegler  (germană) . broșură . Max-Planck-Institutul de Cercetare a Cărbunelui (8 mai 2008). Preluat: 9 aprilie 2010.
  7. ↑ 1 2 3 Karl Ziegler . Preluat: 9 aprilie 2010.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 Karl Ziegler: Premiul Nobel pentru Chimie 1963 . Preluat: 9 aprilie 2010.
  9. ↑ 12 Guenther Wilke. Cincizeci de ani de catalizatori Ziegler: consecințele și dezvoltarea unei invenții  (engleză)  // Angewandte Chemie  : jurnal. - 2003. - Vol. 42 , nr. 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, A doua ediție extinsă, Frankfurt pe Main 2005, ISBN 978-3-596-16048-8 , p. 694 citându-l pe Henrik Eberle: Die Martin-Luther-Universität [Halle] in der Zeit des Nationalsozialismus 1933-1945 , Halle 2002.
  11. ↑ Bernhard vom Brocke, Hubert Laitko (editori): 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 : jurnal. - 1948. - Septembrie ( vol. 25 , nr. 9 ). - P. 510-511 . doi : 10.1021/ ed025p510 . - Cod .
  13. ↑ Karl Ziegler - Biografie
  14. ↑ 12 Karl Ziegler Schule ( germană) . Preluat: 19 martie 2010. 
  15. ↑ 1 2 3 4 5 Bonnesen, Peter V. Laureații Nobel pentru chimie, 1901–1992  (nespecificat) / Laylin K. James. - 3. - Washington, DD: Chemical Heritage Foundation, 1993. - S. 449-455. — ISBN 0-8412-2690-3 .
  16. ↑ Ziegler; Karl (1898 - 1973  )

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Site-uri tematice
Dicționare și enciclopedii
Genealogie și necropole