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华莱士Carothers_

日期:2018-10-11 20:03 作者:admin 点击数:
标题:华莱士Carothers Wallace Hume Carothers(/kərʌðərz/; 1896年4月27日 - 1937年4月29日)是美国化学家,发明家和杜邦有机化学的领导者,因尼龙的发明而备受称赞。 Carothers在特拉华州威尔明顿附近的杜邦实验站实验室担任组长,在那里大多数聚合物研究已经完成[2]。 Carothers是一位有机化学家,除了第一次开发尼龙外,还为氯丁橡胶奠定了基础。在获得博士学位后,他在被杜邦聘请进行基础研究之前曾在多所大学任教。 他于1936年2月21日与海伦斯威曼结婚。卡洛瑟斯自青年时期以来一直处于抑郁期。尽管尼龙取得了成功,但他觉得自己没有取得多少成就,并且已经没有想法。他的不快乐因姐姐的死亡而加剧,并于1937年4月28日因饮用氰化钾而自杀。[3] [4]他的女儿简,出生于1937年11月27日。 卡罗瑟斯于1896年4月27日出生于爱荷华州的伯灵顿,前往艾拉和玛丽埃瓦林娜卡罗瑟。他是四个孩子中最老的。他有一个兄弟和两个姐妹:约翰,伊索贝尔和伊丽莎白。作为一名年轻人,Carothers对工具和机械装置着迷,并花费了数小时的试验。他在爱荷华州得梅因参加了公立学校,在那里他被认为是一个认真的学生。毕业后,在父亲的压力下,卡罗瑟斯在德梅因的首都商学院就读,他的父亲是副校长,并于1915年7月完成了会计和秘书课程。 1915年9月,他进入密苏里州的Tarkio学院。尽管他最初主修英语,但他在该部门负责人亚瑟·帕迪的影响下转向了化学。 Carothers在化学方面表现优异,在毕业之前,他被任命为化学教师,并且在Pardee离开之前担任南达科他大学化学系主任教授高级课程。[6]他于1920年毕业于Tarkio,享年24岁,拥有理学学士学位。然后他去了伊利诺伊大学获得文学硕士学位,他于1921年在卡尔玛维尔教授的指导下获得了这个学位。[7] 在1921-22学年期间,Carothers在南达科他大学任化学教师一年。在南达科他州大学,他开始了他的独立研究,结果发表了一篇被美国化学学会杂志接受的文章。在本文中,他测量了异氰酸苯酯和重氮苯酰亚胺(现在称为苯基叠氮化物[8])的物理性质。这些性质具有非常相似的值,这导致他得出第二种化合物的结构是C6H5-N = N = N的结论,其中三个氮原子处于直线链而不是以前认为的环[9] [ 10] 他回到伊利诺伊大学攻读他的博士学位。在罗杰亚当斯下。他的学位于1924年颁发。他擅长有机化学,擅长物理化学和数学。他在1922年至1923年期间担任研究助理,并于1923年至2424年获得卡尔奖学金。这是当时该大学提供的最负盛名的奖项。 作为伊利诺伊大学Zeta分会的成员,他于1926年开始进入Alpha Chi Sigma。[11] 在获得博士学位后,Carothers在伊利诺伊大学留学两年,担任有机化学教师。 Carothers在1926年搬到哈佛大学。他又是有机化学的讲师。 1933年成为哈佛大学校长的詹姆斯·康纳特说过Carothers: 在他的研究中,Carothers博士甚至在此时展示了他的后期工作的高度独创性。他从不满足于追随这条蜿蜒曲折的道路,也不愿意接受有机反应的通常解释。他在哈佛大学期间开始思考聚合反应和高分子量物质的结构[12]。 1927年,杜邦决定资助基本的纯粹研究:研究不是故意针对制造赚钱产品的研究。 Carothers前往特拉华州威尔明顿,讨论在新的杜邦实验室负责有机化学的基础研究的可能性。[13] Carothers离开学术界的决定是困难的。起初,他拒绝了杜邦的就业提议,他解释说:“我受到容量缩减的神经症法术的困扰,这可能构成比这里更严重的障碍。”[14]尽管如此,杜邦执行官汉密尔顿布拉德肖,前往哈佛大学,说服卡罗瑟斯改变主意,他的月薪是500美元,而哈佛大学只有267美元(每年3200美元)。 后来,在给托尔基奥室友威尔科马赫坦斯的一封信中,卡洛瑟斯扩大了他的抑郁情绪:“即使现在,我发现我自己也接受了无可估量的利益,因为纯粹的宽宏大量和善意,并且在情况允许的情况下甚至没有做出如此微不足道的回报以及由于愚蠢或恐惧或自私或仅仅是冷漠和完全缺乏感觉而产生的人类情感和体面的需求。“[15] 1928年2月6日,Carothers开始在杜邦实验站工作。分子量超过4200的聚合物的合成是Emil Fischer博士实现的质量,这是他的主要目标[16]。 到1928年夏,Carothers吹嘘了一小部分博士学位。化学家和两位顾问:他的论文顾问Roger Adams博士和伊利诺伊大学有机化学讲师Carl Marvel博士。这些顶尖科学家工作的实验室被称为“纯粹大厅”。令人沮丧的是,到1929年中,“纯度大厅”还没有生产出重量超过4,000的聚合物。 1930年1月,埃尔默博尔顿博士成为化学部门的助理化学总监,因此,卡罗瑟斯是“直接的老板,博尔顿希望在1930年取得实际成果,他的愿望得到了实现,博尔顿要求卡罗瑟斯考察乙炔的化学性质聚合物的目标是制造合成橡胶,1930年4月,Carothers的一名工作人员Arnold M. Collins博士分离出氯丁二烯,这种液体聚合生成类似于橡胶的固体材料。这种产品是第一种合成橡胶,今天被称为氯丁橡胶。[17] [18] 同年,Carothers团队的另一位成员Julian W. Hill博士又开始尝试生产分子量超过4000的聚酯。当他生产出一种分子量约12,000的合成聚合物时,他的努力很快就取得了巨大的成功。高分子量使熔融聚合物被拉伸成纤维束。因此创建了第一种由化学家描述为超聚酯的合成丝。 聚酯和聚酰胺是通过逐步生长聚合形成的缩合聚合物的例子。 Carothers制定了逐步生长聚合的理论并导出了Carothers方程,该方程将平均聚合度与单体的转化率(或收率)相关联到聚合物中。该方程表明,对于高分子量,需要非常高的分数转化率(仅用于逐步增长聚合物)。 希尔还生产了一种合成纤维,通过将乙二醇和二酸结合并在减压下加热,使用分子仍然能够除去缩合反应中产生的最后痕量水,从而具有弹性和强度。不幸的是,生产的纤维不能商业化,因为它放在热水中时会变成粘性物质。 Carothers放弃了他对聚合物的研究多年。 1931年,Carothers与威尔明顿一起成为了威尔明顿的一所房子,后来又与另外三名杜邦科学家合作。他不是隐士,但他抑郁的情绪经常使他无法享受室友参加的所有活动。在致密友朋友弗朗西斯斯宾塞的一封信中,他说:“关于我在化学之外的经历,似乎没有太多报道。我现在和其他三位单身汉一起生活在乡下,他们在社交上都倾向于穿着高大的帽子和白色的领带,而在我古老的习俗之后,我却在家里su sit地坐着。“[19]大约在这个时候, Carothers向Julian Hill表示,他将一个氰化物胶囊放在他的手表链上。[20] Carothers讨厌公众演讲,这对维持他的高调是必要的。他在1932年1月致弗朗西斯斯宾塞的一封信中写道:“我在假期期间去了纽黑文,并在有机研讨会上发表了演讲,很受欢迎,但不得不让它毁于前几周而且有必要诉诸大量的酒精来安抚我的神经......随着时间的推移,我的紧张,沮丧和动摇变得越来越糟,频繁的饮酒并没有带来任何永久性的改善。 1932年,我看起来很黑。“[21] 1932年,博尔顿博士修改了Carothers聘用协议。 “纯粹大厅”现在将重点放在“实现我们工作的最终目标和公司利益之间更密切的关系”。[22]这意味着资金从纯粹的研究转向实际研究。 Carothers并不认为自己是一个熟练的商业研究人员。他提出将基础工作限于两到三个提案,这将符合杜邦的利益。 Carothers在此期间的私生活很繁忙,他与一位已婚妇女西尔维娅摩尔(Sylvia Moore)有染,她与丈夫于1933年申请离婚。[23]同时他担心父母的经济问题,并打算带上他们没有考虑到这一举措可能带来的情感影响,他在距离实验站约十英里(16公里)的阿登购买了一所房屋,并与他的父母一起搬进了它,当时他是37岁。他的父母很快就变得紧张起来,Carothers仍然看到Sylvia Moore,他现在单身,他的父母很不赞同这种关系,发现家里的紧张感也在磨合,他的父母在1934年春天回到Des Moines。[24 ] 1934年,Carothers再次将注意力转向纤维。现在团队用二胺取代二醇生产出一种称为聚酰胺的聚合物。这些物质比使用二元醇形成的聚酯稳定得多。聚酰胺通过氢键形成结晶域的能力赋予它们增加的机械性能。因此,他们可能会生产出适合日常使用的合成丝。他的研究导致了一些新聚酰胺的发明。该项目的实验室工作由W.R.Peterson博士和Donald Coffman博士进行[25]。 1935年,Gerard Berchet博士被分配到这项聚酰胺研究。[26] 正是在这个富有成效的研究阶段,在1934年夏天,在最终发明尼龙之前,Carothers消失了。他没有上班,也没有人知道他在哪里。他在位于巴尔的摩约翰霍普金斯医院附近着名的Phipps诊所附近的一家小型精神病诊所Pinel Clinic中被发现。显然,他变得非常沮丧,以至于他开车去巴尔的摩咨询精神科医生,他将他送进了诊所。[27] 在他从诊所释放后不久,Carothers回到了杜邦。博尔顿指示Carothers从事聚酰胺工作。 Carother在线性超聚合物方面的工作开始是对未知物质的不受限制的突破,但没有实际的目标,但是这项研究进入了化学的一个新领域,杜邦认为任何新的化学突破都可能对该公司在研究过程中,Carothers公司获得了一些在高温下变成粘稠固体的超聚合物,并且观察到如果将棒浸入熔融聚合物中并取出,可以用这种材料制成长丝,在这一发现中项目的重点转向了这些细丝,结果是“尼龙”。[28] 1935年2月28日,在Carothers的指导下,Gerard Berchet从六亚甲基二胺和己二酸生产出半盎司聚合物,生成聚酰胺6-6,这种物质将被称为尼龙。由于熔点高,因此很难合作,但博尔顿选择这种聚酰胺作为商业开发的聚酰胺。他选择乔治格雷夫斯博士与Carothers一起就该项目工作。最终格雷夫斯取代了Carothers作为聚酰胺项目的领导者。此外,数十名化学家和工程师致力于将聚酰胺6-6精炼成可行的商业产品[引文需要]。 1936年2月21日,Carothers与Helen Sweetman结婚,Helen Sweetman自1934年以来一直与他约会.Sweetman拥有化学专业的学士学位,并为杜邦制作专利申请。[30] 不久之后,1936年4月30日,Carothers被选入国家科学院,这是一个非常高的荣誉。 Carothers是第一位获得此殊荣的有机化学工业家。然而,到了1936年6月,尽管这种荣誉证实了他对科学的贡献,但卡罗斯却无法动摇那些阻止他工作的抑郁症。 6月初,他不由自主地进入了宾夕法尼亚州费城医学院,这是一家着名的精神病院,他的精神病医生是肯尼思·阿佩尔博士。一个月后,他被允许离开研究所与朋友在蒂罗尔阿尔卑斯山远足。计划是让他与Roger Adams博士和John Flack博士一起加息两周。他们离开后,他一直留下,独自远足,没有发送任何人,甚至他的妻子的话。 9月14日,他突然出现在实验台的办公桌前。从那时起,Carothers就不会在实验站进行任何实际工作。他会经常进去参观。在他的妻子与Appel博士达成一致后,他开始住在Whiskey Acres,因为她不够强壮,无法监视Carothers。[31] 1937年1月8日,Carothers的姐姐Isobel死于肺炎,Wallace和Helen Carothers前往芝加哥参加她的葬礼,然后前往Des Moines进行葬礼,但他仍然前往费城拜访他的精神病学家Appel博士,后者告诉他Carothers的一位朋友认为他自杀是Carothers案件的可能结果[32]。 1937年4月28日,Carothers去实验站工作。他在第二天在费城的一个旅馆房间里自杀身亡,将氰化物溶解在柠檬汁中,知道氰化物在酸性溶液中的摄入会极大地加剧毒物的速度和效果。没有找到笔记。[33] 他于1982年被追授入阿尔法西格玛名人堂。[34]

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