Герман Штаудингер
" История химии 1920- и 1930-х гг. хранит в
памяти незабываемые случаи столкновения
Штаудингера с приверженцами "теории агрегации
малых молекул". Твердо придерживаясь своих
основных взглядов и внося поправки там, где этого
требовали факты, Штаудингер вышел из этих битв
великим отцом макромолекулярной химии,
лауреатом Нобелевской премии, почетным доктором
многих учебных заведений, старшим товарищем
своих учеников и доброжелательным советчиком
коллег". Эти слова принадлежит Герману Ф.
Марку.
Герман Штаудингер родился 23 марта 1881 г.
в Борисе (Германия) в семье профессора философии
Франца Штаудингера, известного неокантианца. В
1899 г. он закончил гимназию в Борисе. В то время
будущий великий химик даже не помышлял о химии.
"Я предпочитал ботанику, потому что с раннего
возраста увлекался флоригтиткой и в скромных
масштабах работой с микроскопом", - писал он
позднее. Поэтому Герман поступил в университет
города Халле, где занимался у известного
ботаника Г. Клебса (1857-1918). Один из преподавателей
посоветовал ему серьезно заняться аналитической
химией, знание которой могло бы помочь добиться
успехов в ботанике. Воспользовавшись советом,
Штаудингер прослушал в течение двух семестров
курс химии в Высшей технической школе
Дармштадта, а в 1900 г. еще в течение двух семестров
занимался органической химией в Мюнхенском
университете. В следующем году он вернулся в
Халле убежденным химиком для подготовки
диссертации под руководством Д. Ферландера
(1867-1941), которую он защитил в 1903 г. Штаудингер
вспоминал: "В течение этого времени мой
руководитель дал мне обширные знания в области
теоретической органической химии, которая его
очень интересовала". После защиты диссертации
он в течение одного семестра работал ассистентом
в университете Халле, а с осени того же года
получил место инструктора в Страсбургском
университете у И.Тиле (1865-1918). С этого момента
началась долгая академическая карьера
Штрудингера, внешне лишенная эффектных событий,
но полная кропотливого труда, смелых научных
дерзаний и научной борьбы. В то время в
лаборатории Тиле часто обсуждался вопрос о
превращении карбоновых кислот в альдегиды. Это
послужило основой для первой самостоятельной
работы Штаудингера. Он вспоминал в
автобиографии: "Вдохновленный работами М.
Гомберга [Моисей Гомберг (1866-1947)-американский
химик, основоположник химии свободных
радикалов] по (свободному радикалу)
трифенилметилу, я надеялся получить новые и
более стабильные метальные производные из
фторпроизводных, а также дифенил-и
дифениленхлоруксусных эфиров.При этих
исследованиях дифенилхлорацетилхлорид
взаимодействовал с цинком, и в 1905 г. первый кетен,
дифенилкетен, был открыт . . ."
Работы в области кетенов позволили
Штаудингеру защитить весной 1907 г. диссертацию и в
октябре получить место профессора в Высшей
технической школе в Карлсруэ, руководимой К.
Энглером (1842-1925). "Там я имел возможность
наблюдать в течение почти пяти лет, как Карл
Энглер, выдающаяся личность, руководил большим
институтом . . Работа в лаборатории Энглера
оказала на меня такое сильное влияние, что в
последующие годы, когда я сам руководил
институтом, прежде чем принять важное решение, я
спрашивал себя, как бы поступил в этом случае
Энглер...". В Карлсруэ Щтаудингер продолжал
работать с кетенами, а также занялся
оксаллилхлоридом, синтезом изопрена и бутадиена,
исследованиями алифатических диазосоединений.
Позднее он приступил к работам над
инсектицидами. Там же была подготовлена к печати
монография "Кетены", опубликованная в 1912 г.
Эти работы выдвинули Штаудингера в ряд
выдающихся органиков XX в. Вполне естественно, что
летом 1912 г. он получил приглашение занять место
профессора в одном из лучших и богатейших
учебных заведений Западной Европы - Высшей
технической школе Цюриха. Однако еще в Карлсруэ
он начал первые пробные исследования в области
макромолекулярной химии - полимеризацию
изопрена. В дальнейшем эта область химии стала
делом всей его жизни.
В Цюрихе, куда вместе со своим
руководителем перешла часть прежних
сотрудников, Штаудингер проработал 14 лет,
отклонив ряд лестных предложений. Хотя Высшая
техническая школа предоставляла широкие
материальные возможности для исследований, но
кроме лекций по неорганической и органической
химии приходилось читать и другие лекции, а также
принимать экзамены. Все это привело к тому, что
многие работы, начатые еще в Карлсруэ,
продвигались очень медленно, а некоторые и
совсем застопорились. Трудности времен первой
мировой войны заставили немецких химиков
заниматься разработкой различных заменителей. В
лаборатории Штаудингера был с успехом создан
заменитель перца и велись работы по синтезу
ароматических компонентов кофе. Наконец, в 1920 г.
после длительной подготовки Штаудингер
приступил к изучению структуры природных и
синтетических полимеров.
В 1926 г. Штаудингер стал руководителем
химической лаборатории Фрейбургского
университета, а с 1940 г.,после ее преобразования в
Институт химии макромолекулярныхсоединений,-
директором этого института. Он описал этот
важный период своей жизни так: "Когда я
приступил к руководству химической лабораторией
университета во Фрейбурге в 1926 г., я прекратил
дальнейшие работы в области органической химии.
Мои коллеги очень скептически отнеслись к этой
перемене. Те, кто знал мои публикации в области
органической химии, спрашивали меня, зачем я
предпочел этой интересной области работу с
неприятными и плохо идентифицируемыми
соединениями типа каучука и синтетических
полимеров. Ведь в то время химию этих соединений
называли "испачканной химией". Дело в том,
что первые синтетические полимеры, с которыми
познакомились химики-органики, представляли
собой маслообразные или смолоподобные липкие
продукты, портившие результаты синтезов.
До Шгаудингера в науке бытовало
мнение, что полимеры, в частности каучук,
представляют собой низкомолекулярныг вещества,
которые в растворе ассоциируются под действием
физических сил притяжения в коллоидные частицы.
В 1922 г. Штаудингер со своим сотрудником И. Фритчи
доказал, что полимеры представляют собой
соединения, состоящие из больших молекул, атомы в
которых соединены между собой силами химических
ковалентных связей. Для описания таких молекул
они предложили термин "макромолекула". В
дальнейшем изучение свойств полистирола и
полиоксиметилена позволило Штаудингеру
выдвинуть теорию цепного строения макромолекул,
которая хорошо объясняла большинство
наблюдаемых явлений. Однако при помощи этой
теории нельзя было объяснить потерю некоторыми
полимерами при нагревании плавкости и
растворимости. Поэтому Штаудингер дополнил
теорию строения макромолекул понятиями
разветвленной макромолекулы и трехмерной
полимерной сетки, при образовании которой
полимер терял плавкость и растворимость.
Уже во Фрейбурге Штаудингер с
учениками предпринял подробное исследование
большинства известных в то время природных и
синтетических полимеров, применив для этой цели
методы органической химии (гидрирование,
нитрование, определение концевых групп и другие)
и физической химии (определение осмотического
давления и вязкости растворов полимеров). Он
показал связь между молекулярным весом полимера
и вязкостью его раствора, разработав таким
образом метод определения молекулярного веса,
широко применяемый и ныне. Им же предложен один
из методов синтеза и модификации полимеров -
реакции полимераналогичных превращений.
Таким образом, Штаудингер заложил
основы химии макромолекулярных соединений и
доказал, что она является строгой наукой с
определенными объектами исследования и своими
объективными законами. Вместе с тем, по мнению
Штаудингера, макромолекулярная химия является
областью органической химии, от которой она
заимствовала часть объектов исследований
(мономеры), методы исследования и некоторые
основные законы. В течение 1920-1930 гг. Штаудингер
энергично пропагандировал свои научные идеи,
используя для этой цели каждую публикацию,
лекцию или встречу ученых. Он привлек к работе в
этой области химии многочисленных учеников,
создав свою замечательную научную школу.
Штаудингер вышел в отставку в возрасте
70 лет в 1951 г. и еще в течение 5 лет оставался
почетным директором Института. Оставив
исследовательскую деятельность, он написал
научную автобиографию (переведенную позднее на
английский язык), редактировал журнал "Die
MaKromolekulare Chemie" и занимался любимым делом своей
молодости - ботаникой. Умер Штаудингер 8 сентября
1965 г. во Фрейбурге.
Международным признанием заслуг
Штаудингера явилось присуждение ему в 1953 г.
Нобелевской премии по химии. Выступая на
церемонии вручения премии 10 декабря 1953 г., член
Нобелевского комитета, профессор университета в
Упсале А. Фредга сказал: "Хотя Штаудингер не
принимал непосредственного участия в
промышленном развитии пластмасс, оно едва ли
могло быть без его смелых новаторских работ".
ЛИТЕРАТУРА
1. Les Prix Nobel en 1953. Stockholm, 1954.
2. H. Staudinger. Arbeitserinnerungen. Heidelberg, 1961; H. Staudinger. From Organic
Chemistry to Macromo-lecules. New York, 1970.
Л. С. СОЛОДКИН
|
