Düşük moleküler ağırlıklı bileşikler ile makromoleküler bileşikler arasındaki en temel fark, ikincisinin düşük moleküler ağırlıklı malzemelerin yakından incelenmesiyle çıkarılamayan özellikleri sergileyebilmesidir.
Hermann Staudinger, makromoleküllerin varlığını gösteren ve bunları polimerler olarak tanımlayan Alman organik kimyagerdi. Bu çalışması nedeniyle 1953 yılında Nobel Kimya Ödülünü aldı.
Ayrıca keten keşfi ve Staudinger reaksiyonu keşfiyle de bilinir. Staudinger, Leopold Ružička ile birlikte 1920'lerde piretrin I ve II'nin moleküler yapılarını aydınlatmış, 1960'lar ve 1970'lerde piretroid insektisitlerin geliştirilmesini sağlamıştır.
Erken dönem çalışmaları
Staudinger 1881'de Worms'ta doğdu. Başlangıçta botanikçi olmak isteyen Staudinger, Halle Üniversitesi, TH Darmstadt ve LMU Munich'te kimya okudu. TH Darmstadt'ten Yüksek Lisansa eşdeğer "Verbandsexamen" diplomasını aldı. 1903'te Halle Üniversitesi'nden doktorasını aldıktan sonra, 1907'de Strasbourg Üniversitesi'nde akademik öğretim görevlisi olarak nitelendi.
Burada ketenleri keşfetti; bu molekül ailesi Şekil 1'de gösterilen genel form ile karakterize edilir. Ketenler, penicillin ve amoxicillin gibi henüz keşfedilmemiş antibiyotiklerin üretimi için sentetik olarak önemli bir ara ürün olmuştur.
1907'de Staudinger, Karlsruhe Teknik Üniversitesi'nde yardımcı profesörlüğe başladı. Burada, sentetik kahve aroması da dahil olmak üzere birçok faydalı organik bileşiği başarıyla izole etti; bu konular Rolf Mülhaupt tarafından daha ayrıntılı olarak incelenmiştir.
Staudinger reaksiyonu
1912'de Staudinger, İsviçre'nin Zurich kentindeki Swiss Federal Institute of Technology'de yeni bir pozisyonu üstlendi. En erken keşiflerinden biri 1919'da, kendisi ve meslektaşı Meyer'in azidlerin trifenilfosfin ile reaksiyona girerek fosfiniminler oluşturduğunu bildirdikleri zamanda geldi (Şekil 2). Staudinger reaksiyonu olarak yaygın olarak adlandırılan bu reaksiyon, yüksek fosfinimin verimini üretir.
Polimer kimyası
Karlsruhe'de ve daha sonra Zurich'te çalışırken, Staudinger kauçuk kimyasında araştırmaya başladı; çok yüksek moleküler ağırlıklar Raoult ve van 't Hoff'un fiziksel yöntemleriyle ölçülmüştü. Yaygın fikirlerin aksine (aşağıya bakın), Staudinger 1920'de yayımlanan öncü bir makalede kauçuk ve nişasta, selüloz ve proteinler gibi diğer polimerlerin, kovalent bağlarla birbirine bağlanan kısa tekrar eden moleküler birimlerin uzun zincirleri olduğunu önerdi. Başka bir deyişle, polimerler kâğıt klipslerin zincirleri gibi, küçük bileşen parçaların birbirlerine bağlanmış halidir (Şekil 3).
O dönemde, Emil Fischer ve Heinrich Wieland gibi seçkin organik kimyagerler, ölçülen yüksek moleküler ağırlıkların sadece küçük moleküllerin kolloidlere toplanmasından kaynaklanan görünür değerler olduğuna inanıyordu. İlk başta, Staudinger'in meslektaşlarının çoğu, küçük moleküllerin kovalent olarak birbirine bağlanarak yüksek moleküler ağırlıklı bileşikler oluşturabileceği olasılığını kabul etmeyi reddetti. Mülhaupt'un uygun şekilde belirttiği gibi, bunun kısmen nedeni 20. yüzyılın başlarında moleküler yapı ve bağlanma teorisinin tam olarak anlaşılmamış olmasıdır.
1926'da Almanya'nın Freiburg im Breisgau'daki Freiburg Üniversitesi'nde kimya öğretim görevlisine atandı ve kariyerinin geri kalanını orada geçirdi. 1927'de, Latvian botanikçi Magda Voita'yla (Almanca olarak da Magda Woit olarak gösterilir) evlendi; o, ölümüne kadar onunla iş birliği yapan ve katkılarını Nobel Ödülü kabul konuşmasında takdir ettiği bir kişiydi. Polimer hipotezini destekleyen daha fazla kanıt 1930'larda ortaya çıktı. Polimerlerin yüksek moleküler ağırlıkları membran osmometrisi tarafından doğrulandı ve ayrıca Staudinger'in çözelti içinde viskozite ölçümleriyle doğrulandı. Herman Mark'ın polimerler üzerine yaptığı X-ışını kırınım çalışmaları, tekrar eden moleküler birimlerin uzun zincirleri için doğrudan kanıt sağladı. Ve Carothers tarafından yönetilen sentetik çalışma, nilon ve polyester gibi polimerlerin iyi anlaşılmış organik reaksiyonlarla hazırlanabileceğini gösterdi. Onun teorisi, konunun daha ileri geliştirilmesine açılım sağladı ve polimer bilimini sağlam bir temele yerleştirmeye yardımcı oldu.
Miras
Staudinger'in, Makromoleküle olarak adlandırdığı yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklerin doğasını açığa çıkarması, polimer kimyası alanının doğuşunun yolunu açmıştır. Staudinger kendisi bu bilimin potansiyelini, tam olarak gerçekleşmesinden çok önce gördü. "İt is not improbable," Staudinger 1936'da yorum yaptı, "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 1940'ta ilk polimer kimyası dergisini kurdu ve 1953'te "makromoleküler kimya alanındaki keşifleri" için Nobel Kimya Ödülünü aldı. 1999'da, Amerikan Kimya Derneği ve Gesellschaft Deutscher Chemiker, Staudinger'in çalışmasını Uluslararası Tarihi Kimya Yer İşareti olarak tanımladı. Onun öncü araştırması, dünyaya sayısız plastik, tekstil ve diğer polimerik malzemeleri sağlamış; bunlar tüketici ürünlerini daha uygun fiyatlı, çekici ve eğlenceli hale getirirken, mühendislerin daha hafif ve dayanıklı yapılar geliştirmelerine yardımcı olmuştur.
.jpg)
