Carothers, Wallace

Wallace Carothers
Wallace Hume Carothers
Data nașterii 27 ianuarie (27 aprilie ) , 1896( 27.04.1896 )
Locul nașterii Burlington , Iowa , SUA
Data mortii 29 aprilie 1937 (41 de ani)( 29.04.1937 )
Un loc al morții
Țară
Sfera științifică chimia polimerilor , chimie organică
Loc de munca DuPont
Alma Mater Tarkio College, Missouri , SUA
consilier științific Carl Marvel, Roger Adams
Cunoscut ca Inventatorul nailonului
Premii și premii Premiul Kara (1923-1924)
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Wallace Hume Carothers ( născut  Wallace Hume Carothers ; 27 aprilie 1896 , Burlington , Iowa , SUA  – 29 aprilie 1937 , Wilmington , Delaware , SUA) este un chimist american , inventator și chimist organic de top la DuPont . S-a deschis o cale de obținere a unui material polimeric - nylon [1] .

Wallace Carothers a condus Laboratorul Experimental DuPont de lângă Wilmington , Delaware . Majoritatea cercetărilor oamenilor de știință asupra polimerilor s-au făcut acolo [2] . Carothers a fost un chimist organic genial care, pe lângă sintetizarea nailonului , a contribuit și la dezvoltarea unui proces de fabricare a neoprenului .

Membru al Academiei Naționale de Științe din SUA (1936) [3] .

Tineretul și educația

Wallace Carothers s-a născut pe 27 aprilie 1896 în Burlington , Iowa . Strămoșii săi paterni erau de origine scoțiană și trăiau în Pennsylvania . Erau fermieri și artizani. Tatăl său, Ira Hume Carothers, s-a născut într-o fermă din Illinois în 1869 și a absolvit școala publică la vârsta de 19 ani. Mai târziu, sa mutat în domeniul educației în afaceri și timp de patruzeci și cinci de ani a fost instructor și vicepreședinte la Capital Business College din Des Moines , Iowa. Wallace Hume Carothers a fost primul om de știință din familie. Din partea mamei sale, strămoșii lui Wallace erau de origine scoție-irlandeză și erau, de asemenea, în cea mai mare parte, agricultură și meșteșuguri . Erau mari iubitori de muzică, asta poate explica interesul pentru muzică pe care l-a manifestat W. Carothers. Mama lui, Maria Evalina McMullin din Burlington , Iowa , a avut o influență puternică asupra lui Carothers în timpul copilăriei sale. Wallace era cel mai mare copil din familie, avea un frate, John, și două surori, Isabelle și Mary. Sora sa Isabelle, care a cântat ca parte a trio-ului Clara, Lou și Em (sub pseudonimul Lou), i-a fost deosebit de apropiată. Moartea ei, în ianuarie 1936, a fost o lovitură atât de mare pentru Wallace, încât nu a putut să se împace cu această pierdere pentru tot restul vieții.

După ce a părăsit școala în septembrie 1915, Wallace a intrat în Tarkio College din Missouri . Inițial, intenționa să studieze limba engleză, dar apoi s-a transferat la Departamentul de Chimie sub influența decanului acesteia, Arthur Purdy [4] . Carothers a excelat atât de mult în chimie încât a început să predea chimia înainte de absolvire. Și când Purdy a părăsit facultatea (a fost invitat la postul de decan al departamentului de chimie de la Universitatea din Dakota de Sud ), Carothers a fost nevoit să predea cursuri de chimie la licență [5] . Wallace a absolvit Tarkio în 1920 la vârsta de 24 de ani cu o diplomă de licență . Apoi a intrat la Universitatea din Illinois pentru a obține o diplomă de master , pe care a primit-o în 1921 sub îndrumarea profesorului Carl Marvel [6] .

În 1921-1922 academic. Carothers a predat chimie la Universitatea din Dakota de Sud. Aici și-a început cercetările independente, care au dus la publicarea unui articol în Journal of the American Chemical Society .

Mai târziu s-a întors la Universitatea din Illinois pentru doctoratul sub conducerea lui Roger Adams . S-a specializat în chimie organică și parțial în chimie fizică și matematică. În 1924, Carothers și-a primit doctoratul pentru disertația sa despre „Reducerea catalitică a aldehidelor pe oxidul de platină („negru de platină”) și studiul influenței activatorilor și inhibitorilor acestui catalizator în reducerea diverșilor compuși” în 1924. În 1922-1923 a lucrat ca asistent de cercetare, iar în 1923-1924 a primit Premiul Kara; La acea vreme, era cel mai prestigios premiu al acestei universități.

Cariera

După ce și-a luat doctoratul, omul de știință a predat timp de doi ani chimie organică la Universitatea din Illinois, iar în 1926 s-a mutat pe aceeași funcție la Universitatea Harvard. James B. Conant, președintele Harvard în 1933, a spus despre el:

„Cercetarea doctorului Carothers se caracterizează printr-un grad ridicat de originalitate, care a fost păstrat pe parcursul lucrărilor sale ulterioare. Nu a fost niciodată un adept al căilor bătute și nu a căutat să accepte abordări consacrate pentru a explica anumite reacții organice. Primele sale perspective asupra reacției de polimerizare și a structurii compușilor macromoleculari au apărut în timp ce lucra la Harvard. [7]

În 1927, conducerea DuPont a decis să înceapă cercetare fundamentală, pur științifică, care nu vizează în mod specific dezvoltarea afacerilor și producerea de noi produse comerciale. Carothers a fost invitat la Wilmington , Delaware, pentru a i se oferi șef al departamentului de chimie organică la un nou laborator la DuPont [8] . În 1929 a fost ales redactor-șef asistent al revistei Societății Americane de Chimie (ASC - Societatea Americană de Chimie), în 1930 omul de știință devine redactor al secțiunii de Sinteză Organică.

Locuri de muncă la DuPont

Decizia de a părăsi mediul academic a fost una dificilă pentru Carothers. La început, el a refuzat o ofertă de a lucra la DuPont, explicând că „sufar de tulburări mintale, care pot fi o problemă mult mai gravă când lucrez într-o companie decât în ​​cercetare”. [9] În ciuda acestei mărturisiri, angajatul DuPont Hamilton Bradshaw a mers la Harvard pentru a-l convinge pe Wallace să se răzgândească. Salariul oferit lui era de 500 de dolari pe lună față de 267 de dolari la Universitatea Harvard.

Mai târziu, într-o scrisoare către prietenul de facultate Wilcoe Machetanz (un coleg de cameră în Tarkio), Carothers a scris despre experiențele sale depresive care se agravează:

„Chiar și acum, ținând cont de toate avantajele care mi se oferă din pură generozitate sau bunăvoință, mă găsesc incapabil să fac chiar și unele lucruri banale, cum ar fi rezolvarea unor probleme simple cotidiene și relații umane. Acest lucru se datorează aparent prostiei, sau fricii sau egoismului și doar indiferenței și lipsei totale de sentimente. [zece]

Neopren

Carothers a început să lucreze în laboratorul DuPont pe 6 februarie 1928. Scopul său principal a fost sinteza polimerilor cu greutate moleculară peste 4200 , care a fost atins de Emil Fischer .

Până în vara anului 1928, Carothers se lăuda deja cu un mic personal de cercetători. Erau chimiști doctoranzi și doi dintre consilierii săi: Roger Adams și Karl Marvel, consilierii săi absolvenți și postdoctorali de la Universitatea din Illinois. Laboratorul în care lucrau acești oameni de știință de seamă a devenit cunoscut sub numele de Puruty Hall. Cu toate acestea, abia la mijlocul anului 1929, Hall of Pure Science nu a reușit să creeze un polimer cântărind semnificativ mai mult de 4.000, așa cum era planificat inițial.

În ianuarie 1930, dr. Elmer C. Bolton a devenit șef adjunct al departamentului de chimie al companiei și, în consecință, supervizorul imediat al lui Carothers. Bolton și-a exprimat dorința de a obține rezultate practice în anul următor 1930 și a fost realizat. El l-a îndrumat pe Carothers să studieze proprietățile polimerilor de acetilenă pentru a crea cauciuc sintetic. În aprilie 1930, unul dintre angajații lui Carothers, Dr. Arnold M. Collins, a primit cloropren  , un lichid care se polimerizează pentru a forma un material solid asemănător cauciucului . Acest produs a fost unul dintre primele cauciucuri sintetice și este cunoscut astăzi ca neopren .

Poliesteri

În același an, dr. Julian Hill, un alt membru al echipei lui Carothers, a încercat din nou să obțină un poliester cu o greutate moleculară de peste 4000. Eforturile sale au fost în curând încununate de succes: a fost creat un polimer sintetic cu o greutate moleculară de aproximativ 12 000. Greutatea moleculară mare a permis polimerului să fie topit și întins în fibre subțiri. Astfel, a fost creată prima mătase sintetică, numită „ poliester ” de către chimiști.

Sinteza poliesterilor și poliamidelor este un exemplu de policondensare , în care are loc o creștere treptată a lungimii macromoleculei. Carothers a dezvoltat teorii ale policondensării și a derivat o ecuație care raportează gradul mediu de polimerizare și gradul de conversie ("conversie") a unui monomer la un polimer. Această ecuație arată că este necesar un grad ridicat de conversie pentru a obține polimeri cu greutate moleculară mare (acest lucru se aplică numai reacțiilor de policondensare).

O altă fibră sintetică care a fost rezistentă și durabilă, Hill creată prin copolimerizarea glicolilor și acizilor sub presiune redusă. Acest produs nu era destinat să devină comercial - plasat în apă caldă, polimerul s-a transformat din nou într-o masă lipicioasă. Carothers a renunțat timp de câțiva ani la cercetarea polimerilor.

În 1932, acordul în baza căruia Carothers a fost angajat de DuPont a fost schimbat de Dr. Bolton. „Sala științei pure” ar trebui să se concentreze acum pe „efectuarea unor lucrări mai strâns legate de interesele companiei” [11] . Aceasta a însemnat că fondurile au fost redirecționate de la cercetarea de bază către cercetarea comercială. Carothers nu s-a văzut niciodată ca un cercetător comercial. El a sugerat ca toate lucrările de cercetare să se limiteze la două sau trei propuneri, în conformitate cu interesele DuPont.

Poliamide

În 1934, Carothers a revenit din nou la fibre. Echipa a investigat acum copolimerizarea aminelor substituite cu glicoli pentru a produce un polimer numit poliamidă . Aceste substanțe erau mai stabile decât poliesterii fabricați cu glicoli. Tendința poliamidelor de a crește cristalinitatea datorită legăturilor de hidrogen are ca rezultat proprietăți mecanice utile. Prin urmare, ele pot fi folosite pentru a produce mătase artificială, convenabilă pentru utilizarea de zi cu zi. Cercetările sale au condus la inventarea unui număr de poliamide noi. Lucrările de laborator la acest proiect au fost efectuate de doctorii Peterson și Coffman. Ulterior, dr. Gerard Berchet a fost desemnat să efectueze cercetări pe această temă.

În această perioadă fructuoasă de cercetări, în vara anului 1934, aproape de inventarea nailonului, Carothers a dispărut brusc. Pur și simplu nu s-a prezentat la serviciu și nimeni nu știa unde se află. A fost găsit într-o mică clinică de psihiatrie. Pinel, lângă celebra clinică Phipps, afiliată la Spitalul Johns Hopkins din Baltimore. Se pare că era atât de deprimat încât a mers la Baltimore pentru o consultație cu un psihiatru, care l-a îndrumat către o clinică [12] .

Nylon

La scurt timp după ce a părăsit clinica, Carothers s-a întors la muncă la DuPont. Bolton l-a desemnat să lucreze la poliamide.

Lucrările omului de știință în domeniul polimerilor liniari cu o greutate moleculară mare a început ca un pas serios într-o zonă necunoscută, inițial fără niciun obiectiv practic. Compania credea că cercetarea în acest nou domeniu al chimiei și orice descoperire în știința polimerilor ar fi de valoare pentru DuPont. În timpul cercetărilor sale, Wallace a produs niște polimeri cu proprietăți interesante care au rămas foarte vâscoși chiar și la temperaturi ridicate. S-a observat că filamentele sunt extrase foarte convenabil din acești polimeri atunci când sunt topite. Întregul obiectiv al proiectului s-a mutat pe noul material, iar în curând a fost elaborată o metodă de producere a nailonului [13] .

La 28 februarie 1935, a primit o jumătate de uncie de polimer, denumit mai târziu poliamidă-6,6. A fost destul de dificil de lucrat din cauza punctului său de topire ridicat, dar Bolton a ales această poliamidă ca unul dintre materialele interesante din punct de vedere comercial. George Grace a fost repartizat lui Carothers pe acest subiect. În cele din urmă, Grace l-a înlăturat pe Carothers și a devenit liderul proiectului. În plus, zeci de chimiști și ingineri au lucrat pentru a face din poliamida-6,6 un produs comercial mai procesabil.

Viața personală, căsătoria și tulburările mintale

În 1931, Carothers s-a mutat în casa Wilmington, care mai târziu avea să devină cunoscută sub numele de Whisky Akers, împreună cu trei colegi de la DuPont. Nu era un izolat, dar dispozițiile sale depresive îl împiedicau adesea să se bucure de toate plăcerile vieții, la care participau adesea colegii de cameră. Într-o scrisoare către un prieten apropiat, Francis Spencer, el a spus:

„Sunt puține de spus despre studiile mele, în afară de chimie. Locuiesc la ora actuală cu alți trei burlac, iar ei sunt obișnuiți, după statut, să se plimbe în căciulițe înalte și cravate albe. Iar eu, după vechiul meu obicei, stau mohorât acasă. [paisprezece]

În această perioadă, Carothers i-a dezvăluit lui Julian Hill că ținea întotdeauna o capsulă cu cianură legată de lanțul de ceas . Carothers ura să vorbească în public, deși era necesar să-și mențină credibilitatea științifică. Într-o scrisoare către Wilco Machetanz din ianuarie 1932, el a povestit:

„Am vorbit în vacanță cu un raport la o conferință de chimie organică. Discursul meu a fost destul de bine primit de public. Cu toate acestea, anticiparea acestei performanțe m-a îndepărtat cu câteva săptămâni înainte de ea și a trebuit să recurg la cantități semnificative de alcool pentru a-mi calma nervii... Nervozitatea, îmbufnarea și instabilitatea psihică cresc în timp, iar băutul nu mai are efectul dorit. Viitorul an 1932 pare deja profund negru în ochii mei” [16] .

Viața unui om de știință la acea vreme era foarte plină de evenimente. A avut o aventură cu o femeie căsătorită, Sylvia Moura, care a cerut apoi divorțul de soțul ei în 1933. În același timp, era îngrijorat de problemele financiare ale părinților săi și plănuia să-i mute la Wilmington. Fără să se gândească la posibilele consecințe emoționale ale acestei mutări, și-a cumpărat o casă în Arden la aproximativ zece mile (16 km) de locul său de muncă și s-a mutat în ea împreună cu părinții săi. Atunci avea 37 de ani. Relațiile cu părinții lui au devenit curând tensionate. Carothers încă se întâlnea cu Sylvia Moura, acum singură, dar părinții lui au dezaprobat puternic relația. Familia s-a săturat în cele din urmă de neînțelegerile constante, iar în primăvara anului 1934 părinții lui s-au întors în Des Moines.

Au trecut câțiva ani, iar pe 21 februarie 1936, Carothers s-a căsătorit cu Helen Suitman, cu care se întâlnea de doi ani în acel moment. Ea era din familia contabilului Willard Suitman. Helen a lucrat pentru DuPont ca pregătitor de brevete și avea o diplomă de licență în chimie.

La scurt timp după aceea, la 30 aprilie 1936, Carothers a fost ales la Academia Națională de Științe , calitatea de membru al cărei statut era foarte onorific. Carothers a fost, de fapt, primul chimist organic industrial care a primit această onoare. Cu toate acestea, până în iunie 1936, în ciuda recunoașterii generale a contribuției sale la știință, Carothers încă nu a putut scăpa de crizele de melancolie , care interferau cu munca. La începutul lunii iunie, a fost internat la filiala Philadelphia a Spitalului Pennsylvania, un prestigios spital de psihiatrie, unde Dr. Kenneth Appel era psihiatru. O lună mai târziu, a primit permisiunea de a părăsi institutul pentru a merge cu prietenii într-o excursie de două săptămâni în Alpii tirolezi. Aceștia au inclus Roger Adams și John Fleck . Curând au plecat prietenii, iar el a rămas la munte, lăsat singur, fără contact cu nimeni, chiar și cu soția lui. Apoi, pe 14 septembrie, a apărut la locul ei de muncă în laboratorul DuPont. De atunci, nu se aștepta ca omul de știință să facă progrese reale în activitatea științifică, trebuia doar să viziteze periodic laboratorul. A început să locuiască din nou la Whisky Akers, la cererea soției sale, care nu se simțea suficient de puternică emoțional pentru a face față problemelor sale psihologice.

La 8 ianuarie 1937, sora omului de știință, Isabelle, a murit de pneumonie . Wallace și Helen Carothers au călătorit la Chicago pentru trimitere și apoi la Des Moines pentru înmormântarea ei. Omul de știință a călătorit în continuare la Philadelphia pentru a-și vizita psihiatrul, dr. Appel. Acesta din urmă i-a spus unui prieten al lui Carothers că el crede că sinuciderea este cel mai probabil rezultat al cazului Wallace.

Pe 28 aprilie 1937, Carothers era la lucru în laborator. A doua zi, s-a sinucis închiriind o cameră de hotel în Philadelphia și ingerând cianura de potasiu dizolvată în suc de lămâie, știind că ingestia de cianura într-o soluție acidă ar activa foarte mult viteza și efectul otravii. Nota nu a fost găsită [17] . La 27 noiembrie 1937, la șapte luni după acest incident, s-a născut fiica lui, pe nume Jane.

Brevete

Note

  1. ↑ Hermes, Matei. Suficient pentru o viață, Wallace Carothers, inventatorul nailonului , 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 Arhivat 13 octombrie 2018 la Wayback Machine  
  4. ↑ D. L. Fishel, reminiscență personală din A. Pardee (1959).
  5. ↑ Zumdahl, Susan și Steven. Chimie. New York, NY: Houghton Mifflin Company, 2007.
  6. ↑ D. L. Fishel, conversații personale cu C. Marvel și A. Pardee (1959).
  7. ↑ Adams, Roger (1940) A Biography , în High Polymers: A Series of Monographies 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 and Fundamental Research at Du Pont., pp. 436–442.
  9. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime p.83.
  10. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime p.86.
  11. ↑ Hermes Enough for One Lifetime p.157
  12. ↑ Hermes Enough for One Lifetime p.197
  13. ↑ Nelson, Richard R. The Economics of Invention: A Survey of Literature  (nespecificat)  // The Journal of Business, ,. - Chicago: The University of Chicago Press, 1959. - Aprilie ( vol. 32 , nr. 2 ). - S. 101-127 . - doi : 10.1086/294247 .
  14. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime p.140
  15. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime p.135
  16. ↑ Hermes, Enough for One Lifetime p.144
  17. ↑ Hermes Enough for One Lifetime p.291, care citează Wilmington Morning News și New York Times din 30 aprilie 1937

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
Genealogie și necropole