| 词条 | 华莱士·卡罗泽斯 |
| 释义 | 华莱士·卡罗泽斯（又译家华莱士·卡罗瑟斯）美国化学家。1896年4月27日生于艾奥瓦州伯灵顿，1937年4月29日卒于费城。1920年在密苏里的塔基欧学院毕业。1921年在伊利诺伊大学获硕士学位，1924年获有机化学博士学位。在该校任教两年后到哈佛大学任教。1928年起，在美国杜邦公司任职9年，领导基础有机化学的研究工作。1936年当选为美国科学院院士，他是第一个从产业部门选为该院院士的有机化学家。 生平简介世界著名高分子科学家华莱士·卡罗瑟斯（WallaceH.Carothers,1896～1937)1896年4月27日，卡罗瑟斯出生于美国洛瓦的伯灵顿。卡罗瑟斯的父亲在得梅因商学院任教，后来担任过该院的副院长。受父亲的影响，卡罗瑟斯18岁时进入该院学习会计，但他对这一专业并不感兴趣，倒是很喜欢化学等自然科学，因此，1915以后开始在一所规模较小的学院学习化学。并与1920年获理学学士学位。1921年，卡罗瑟斯在伊利诺伊大学取得硕士学位，而后到南达柯他大学任教，讲授分析化学和物理化学。1923年又回到伊利诺伊大学攻读有机化学专业的博士学位。在导师罗杰·亚当斯(RogerAdams,1889～1971）教授的指导下,完成了关于铂黑催化氢化的论文，初步显露了他的才华，获得博士学位后随即留校工作。 1926年到哈佛大学教授有机化学。1928年杜邦公司在特拉华州威尔明顿的总部所在地成立了基础化学研究所，年仅32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该所有机化学部的负责人。1930年卡罗瑟斯用乙二醇和癸二酸缩合制取聚酯，在实验中卡罗瑟斯的同事希尔在从反应器中取出熔融的聚酯时发现了一种有趣的现象：这种熔融的聚合物能像棉花糖那样抽出丝来，而且这种纤维状的细丝即使冷却后还能继续拉伸，拉伸长度可以达到原来的几倍，经过冷拉伸后纤维的强度和弹性大大增加。这种从未有过的现象使他们预感到这种特性可能具有重大的应用价值，有可能用熔融的聚合物来纺制纤维。他们随后又对一系列的聚酯化合物进行了深入的研究。由于当时所研究的聚酯都是脂肪酸和脂肪醇的聚合物，具有易水解、熔点低（涤纶，这对卡罗瑟斯不能不说是一件很遗憾的事情。 实验成果1935年初卡罗瑟斯决定用戊二胺和癸二酸合成聚酰胺（即聚酰胺510），实验结果表明，这种聚酰胺拉制的纤维其强度和弹性超过了蚕丝，而且不易吸水，很难溶，不足之处是熔点较低，所用原料价格很高，还不适宜于商品生产。紧接着卡罗瑟斯又选择了己二胺和己二酸进行缩聚反应，终于在1935年2月28日合成出聚酰胺66。这种聚合物不溶于普通溶剂，具有263℃的高熔点，由于在结构和性质上更接近天然丝，拉制的纤维具有丝的外观和光泽，其耐磨性和强度超过当时任何一种纤维，而且原料价格也比较便宜。1938年7月杜邦公司完成了对聚酰胺纤维的中试，同月用聚酰胺66作牙刷毛的牙刷开始投放市场。1938年10月27日杜邦公司正式宣布世界上第一种合成纤维正式诞生了，并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙（nylon），这个词后来在英语中变成了聚酰胺类合成纤维的通用商品名称。然而遗憾的是尼龙的发明人卡罗瑟斯没能看到尼龙的诞生。卡罗瑟斯生活一向消极，精神抑郁，据说他从事高分子研究之初，就在自己的上衣口袋里随身携带了一颗剧毒氰化钾，他说，一旦自己失败了，就随时吞下它。1936年，卡罗瑟斯获得诺贝尔奖提名，但并没有最终获奖，他于是认为自己作为一个科学家，实在是一个失败者，这个念头一直缠绕着他，使他无法摆脱。加之1936年他喜爱的孪生姐姐去世，使他的心情更加沉重，这位在聚合物化学领域作出了杰出贡献的化学家，于1937年4月29日在美国费城一家饭店的房间里饮用了掺有氰化钾的柠檬汁而自杀身亡。为了纪念卡罗瑟斯的功绩，1946年杜邦公司将乌米尔特工厂的尼龙研究室改名为卡罗瑟斯研究室。 聚合反应由单体合成聚合物的反应过程。有聚合能力的低分子原料称单体，分子量较大的聚合原料称大分子单体。若单体聚合生成分子量较低的低聚物，则称为齐聚反应(oligomerization),产物称齐聚物。一种单体的聚合称均聚合反应，产物称均聚物。两种或两种以上单体参加的聚合，则称共聚合反应，产物称为共聚物。 1929年，W.H.卡罗瑟斯按照反应过程中是否析出低分子物，把聚合反应分为缩聚反应和加聚反应。缩聚反应通常是指多官能团单体之间发生多次缩合，同时放出水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物的反应，所得聚合物称缩聚物。加聚反应是指α-烯烃、共轭双烯和乙烯类单体等通过相互加成形成聚合物的反应，所得聚合物称加聚物，该反应过程中并不放出低分子副产物，因而加聚物的化学组成和起始的单体相同。 研究尼龙历史上首先发明的一种合成纤维—尼龙。人们对尼龙并不陌生．在日常生活中尼龙制品比比皆是，但是知道它历史的人就很少了。 尼龙是世界上首先研制出的一种合成纤维。 本世纪初，企业界搞基础科学研究还被认为是一种不可思议的事情。 1926年美国最大的工业公司－杜邦公司的的董事斯蒂恩（CharlesM.A.Stine，l882～1954）出于对基础科学的兴趣，建议该公司开展有关发现新的科学事实的基础研究。 1927年该公司决定每年支付25万美元作为研究费用，并开始聘请化学研究人员，到1928年杜邦公司在特拉华州威尔明顿的总部所在地成立了基础化学研究所，年仅32岁的卡罗瑟斯（WallaceH.Carothers，1896～1937）博士受聘担任该所有机化学部的负责人。 卡罗瑟斯来到杜邦公司的时候，正值国际上对德国有机化学家施陶丁格(HermannStaudinger，1881～1965)提出的高分子理论展开了激烈的争论，卡罗瑟斯赞扬并支持施陶丁格的观点，决心通过实验来证实这一理论的正确性，因此他把对高分子的探索作为有机化学部的主要研究方向。 一开始卡罗瑟斯选择了二元醇与二元羧酸的反应，想通过这一被人熟知的反应来了解有机分子的结构及其性质间的关系。在进行缩聚反应的实验中，得到了分子量约为5000的聚酯分子。为了进一步提高聚合度，卡罗瑟斯改进了高真空蒸馏器并严格控制反应的配比，使反应进行得很完全，在不到两年的时间里使聚合物的分子量达到10000～20000。 生平遗憾1930年卡罗瑟斯用乙二醇和癸二酸缩合制取聚酯，在实验中卡罗瑟斯的同事希尔在从反应器中取出熔融的聚酯时发现了一种有趣的现象：这种熔融的聚合物能像棉花糖那样抽出丝来，而且这种纤维状的细丝即使冷却后还能继续拉伸，拉伸长度可以达到原来的几倍，经过冷拉伸后纤维的强度和弹性大大增加。这种从未有过的现象使他们预感到这种特性可能具有重大的应用价值，有可能用熔融的聚合物来纺制纤维。 他们随后又对一系列的聚酯化合物进行了深入的研究。由于当时所研究的聚酯都是脂肪酸和脂肪醇的聚合物，具有易水解、熔点低（<100摄氏度）、易溶解在有机溶剂中等缺点，卡罗瑟斯因此得出了聚酯不具备制取合成纤维的错误结论，最终放弃了对聚酯的研究。 就在卡罗瑟斯放弃了这一研究以后，英国的温费尔德(T.R.Whinfield，1901-1966)在汲取这些研究成果的基础上，改用芳香族羧酸(对苯二甲酸)与二元醇进行缩聚反应，1940年合成了聚酯纤维—涤纶，这对卡罗瑟斯不能不说是一件很遗憾的事情。 晚年悲剧遗憾的是尼龙的发明人卡罗瑟斯没能看到尼龙的实际应用。由于卡罗瑟斯一向精神抑郁，有一个念头使他无法摆脱，总认为作为一个科学家自己是一个失败者，加之1936年他喜爱的孪生姐姐去世，使他的心情更加沉重，这位在聚合物化学领域作出了杰出贡献的化学家，于1937年4月29日在美国费城一家饭店的房间里饮用了掺有氰化钾的柠檬汁而自杀身亡。 科研影响为了纪念卡罗瑟斯的功绩，1946年杜邦公司将乌米尔特工厂的尼龙研究室改名为卡罗瑟斯研究室。尼龙的合成奠定了合成纤维工业的基础，尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新。用这种纤维织成的尼龙丝袜既透明又比丝袜耐穿，1939年10目24日杜邦公在总部所在地公开销售尼龙丝长袜时引起轰动，被视为珍奇之物争相抢购，混乱的局面迫使治安机关出动警察来维持秩序。人们曾用“象蛛丝一样细，象钢丝一样强，象绢丝一样美”的词句来赞誉这种纤维．到1940年5月尼龙纤维织品的销售遍及美国各地。 尼龙应用从第二次世界大战爆发直到1945年，尼龙工业被转向制降落伞、飞机轮胎帘子布、军服等军工产品。由于尼龙的特性和广泛的用途，第二次世界大战后发展非常迅速，尼龙的各种产品从丝袜、衣着到地毯，渔网等，以难以计数的方式出现．最初十年间产量增加25倍，1964年占合成纤维的一半以上，至今聚酰胺纤维仍是三大合成纤维之一。 尼龙的发明从没有明确的应用目的的基础研究开始，最终却导致产生了改变人们生活面貌的尼尤产品，成为企业办基础科学研宪非常成功的典型。 它使人们认识到与技术相比科学要走在前头，与生产相比技术要走在前头；没有科学研究，没有技术成果，新产品的开发是不可能的。 此后，企业从事或资助的基础科研在世界范围内如雨后春笋般地出现，使基础科研的成果得以更迅速地转化为生产力。 导师简介RogerAdams罗杰·亚当斯(1889—1971)1954年，曾经是美国化学界领袖人物的罗杰·亚当斯教授。以82岁的高龄，于1971年7月6日谢世。他一生培养了获得博士学位的化学家达184位之多，其中包括荣获诺贝尔奖金的斯坦利(W.M.Stanley)和最早发明尼龙的卡罗瑟斯(W.H.Carothers)等人。中国化学工作者，听过他讲授课的人很不少，其中有七位受过他的指导,获得了博士学位。这些当时的中国学生,大部分至今还在为中国的科学事业尽自己的力量:有的在教学岗位上、有的在研究机构里、有的在编写化学书籍。 得意门生PaulJ.Flory高分子科学家。1910年6月19日生于伊利诺伊州斯特灵。1985年9月9日逝世。1934年在俄亥俄州州立大学获物理化学博士学位，后任职于杜邦公司，进行高分子基础理论研究。1948年在康奈尔大学任教授。1957年任梅隆科学研究所执行所长。1961年任斯坦福大学化学系教授，1975年退休。1953年当选为美国科学院院士。Flory在高分子物理化学方面的贡献，几乎遍及各个领域。他是实验家又是理论家，是高分子科学理论的主要开拓者和奠基人之一。著有《高分子化学原理》和《长链分子的统计力学》等。1974年获诺贝尔化学奖。 |
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