Циглер, Карл Вальдемар

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Циглер; Циглер, Карл.
Карл Вальдемар Циглер
нем. Karl Waldemar Ziegler
Карл Циглер
Карл Циглер
Дата рождения 26 ноября 1898(1898-11-26)
Место рождения Хельза, Германия
Дата смерти 12 августа 1973(1973-08-12) (74 года)
Место смерти Мюльхайм-ан-дер-Рур, Германия
Страна  Германия
Род деятельности химик, инженер, преподаватель университета
Научная сфера органическая химия
Место работы
Институт исследования угля имени Макса Планка
Альма-матер
1920
)
Учёная степень доктор философии[1] (1920)
Научный руководитель Карл фон Оверс
Известен как
катализаторы Циглера-Натта
Награды и премии
Кавалер Большого креста со звездой и плечевой лентой ордена «За заслуги перед ФРГ»
Медаль Либиха (1935),
Крест за военные заслуги 2-го класса (1940),
Кольцо Вернера фон Сименса (1961),
Нобелевская премия по химии — 1963 Нобелевская премия по химии (1963)
Медаль Вильгельма Экснера (1971)
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Карл Вальдемар Циглер (

Вальтером Реппе Циглер получил в награду кольцо Вернера фон Сименса, за расширение научных знаний и технологическое развитие новых синтетических материалов[3]
.

Биография

Детство и образование

Карл Циглер родился 26 ноября 1898 года в коммуне Хельза в административном округе Кассель в Германии и был вторым сыном Карла Циглера, лютеранского священника, и Луизы Ролл Циглер[4]. Он поступил в начальную школу Беттенхаузена в Касселе. Первым, что вызвало у Циглера интерес к науке, был вводный учебник физики. Он стал проводить эксперименты у себя дома и читать книги, которые не входили в программу средней школы. Через своего отца был представлен многим известным лицам, в том числе Эмилю Адольфу фон Берингу, известного по изобретению вакцины против дифтерии[5]. Благодаря дополнительным занятиям и экспериментам, Циглер получил награду, как самый выдающийся студент последнего года в средней школе Касселя[5]. Он учился в Марбургском университете и был освобожден от обучения в первые два семестра в связи с уже имеющимися у него знаниями. Его исследования были прерваны, когда в 1918 году он был отправлен солдатом на фронт Первой мировой войны[6]. Работая под руководством Карла фон Оверса[нем.], получил степень доктора философии в 1920 году[4]. Его диссертация была посвящена «Исследованию семибензола и родственных соединений» и привела к трем публикациям[6].

Карьера

После получения докторской степени в Марбургском университете Циглер в течение недолгого времени читал там лекции, а также во Франкфуртском университете имени Иоганна Вольфганга Гёте. В 1926 году он стал профессором Гейдельбергского университета, где провел следующие десять лет, исследуя новые подходы в области органической химии[7]. Он исследовал устойчивость радикалов трёхвалентного углерода, и это привело его к изучению металлоорганических соединений и их применению в своих исследованиях. Он также занимался синтезом макроциклических систем[8]. В 1933 году Циглер опубликовал свою первую крупную работу по макроциклическим системам, «Vielgliedrige Ringsysteme», в которой представил основы принципа разведения Руггли-Циглера[9].

Институт исследований угля Общества Макса Планка
.

В 1936 году стал профессором и директором химического института при университете в Галле, а также был приглашенным лектором в Чикагском университете[8].

Циглер был членом-покровителем СС (нем. Förderndes Mitglied der SS)[10] и получил крест за военные заслуги 2-го класса в октябре 1940 года[11].

С 1943 по 1969 год, Циглер в качестве преемника

Института исследования угля имени Макса Планка, ранее известного как Институт исследования угля имени Кайзера-Вильгельма в Мюльхайм-ан-дер-Руре[9]
.

Карл Циглер участвовал в послевоенном возрождении химических исследований в Германии и оказал помощь в создании Общества немецких химиков в 1949 году. Он занимал пост президента в течение пяти лет[8][12]. С 1954 по 1957 год он был президентом Немецкого общества исследования нефти и угля[8]. В 1971 году он был избран иностранным членом Лондонского королевского общества[13].

Личная жизнь

В 1922 году Циглер женился на Марии Курц[3]. У них было двое детей, Эрхарт и Марианна[4]. Его дочь, Марианна Циглер Витте, доктор медицинских наук, вышла замуж за ведущего врача детской (на тот момент) больницы в Руре. Сын, Эрхарт Циглер, стал физиком и патентным поверенным. У Циглера родилось пять внуков от дочери, и пять от сына[2]. Одна из его внучек, Кордула Витте, присутствовала на вручении ему Нобелевской премии, и существует фотография, где они двое радостно танцуют[6]. Циглер любил путешествовать по всему миру вместе со своей семьей, особенно он любил круизы. Он даже устраивал специальные круизы и перелеты для просмотра затмения. Именно после просмотра затмения во время круиза с внуком в 1972 году Карл Циглер заболел. Он умер год спустя[7].

Циглер и его жена были большими ценителями искусства, особенно живописи. Карл и Мария дарили друг другу картины на дни рождения, рождество и юбилеи. Они собрали большую коллекцию своих любимых картин разных периодов. Мария, будучи заядлым садоводом, особенно любила цветочные картины

Рурской долины. Сорок два изображения из их общей коллекции были включены в фонд, завещанный художественному музею имени Циглера в Мюльхайме[14]
.

Как человек, совершивший много открытий, Карл Циглер был также обладателем множества патентов. Он стал богатым человеком в результате патентного соглашения с Институтом Макса Планка. Вложив около 40 млн немецких марок из своих средств, он основал фонд Циглера для поддержки научных исследований института[7]. В честь Циглера была также названа городская средняя школа Карла-Циглера-Шуле, которая была основана 4 декабря 1974 года, переименованием ранее существующей школы. Школа расположена в Мюльхайме, Германия[14].

Карл Циглер умер 12 августа 1973 года в Мюльхайме.

Научные достижения

На протяжении всей своей жизни, Циглер был ревностным сторонником неделимости всех видов исследований. Из-за этого, его научные достижения имеют как фундаментальное значение, так и практическое, а его исследования охватывают широкий круг вопросов в химии. Будучи молодым профессором, Циглер заинтересовался вопросом, какие факторы способствуют диссоциации углерод-углеродных связей в замещенных производных этана. Этот вопрос привел его к исследованию свободных радикалов, металлорганических соединений, циклических соединений, и, наконец, способов полимеризации[5].

Соединения со свободными радикалами

Три примера свободных радикалов с трехвалентным углеродом. 1. 1,2,4,5-тетрафенилаллил. 2. пентафенилциклопентадиенил. 3. трифенилметил.

Ещё будучи докторантом в

ароматическими. Это сподвигло его попытаться синтезировать аналогично замещенные свободные радикалы и успешно подготовить 1,2,4,5-тетрафенилаллил в 1923 году и пентафенилциклопентадиенил в 1925 году. Эти два соединения были гораздо более стабильны, чем предыдущие свободные радикалы трёхвалентного углерода, такие как трифенилметил. Интерес к стабильности трёхвалентного углерода свободно-радикальных соединений привел его к первой из многих публикаций, в которых он стремился выявить стерический и электронный факторы, ответственные за диссоциацию гексазамещенных производных этана[15]
.

Макроциклические соединения

В работе с макроциклическими соединениями Циглер также использовал реактивную природу соединений щелочных металлов. Он использовал сильные основания, такие как литиевые и натриевые соли аминов, для циклизации длинноцепочечных

Леопольду Ружичка[12]. Циглер и его сотрудники опубликовали первую из серий работ по синтезу макроциклических систем в 1933 году. За свою работу в этой области и в химии свободных радикалов он был награждён Мемориальной медалью Либиха в 1935 году[15]
.

Металлоорганические соединения

Исследование свободных радикалов привело Циглера к органическим соединениям щелочных металлов. Он обнаружил, что разложение эфира приводит к новому способу получения алкилов натрия и калия[12], и показал, что эти соединения могут быть легко преобразованы в гексазамещенные производные этана. Природа заместителя может быть проварьирована путём изменения исходного эфира[15].

Алкилы лития

Позже, в 1930 году, он сразу синтезировал алкилы и арилы лития из металлического лития и галогенированных углеводородов. 4Li + 2RX — 2RLi Этот удобный синтез стимулировал многочисленные исследования алкиллитиевых реагентов другими учёными, и теперь эти реагенты являются одним из самых универсальных и полезных инструментов синтетической органической химии. Собственные исследования Циглера по литийалкилам и литийолефинам привели его к открытию нового метода полимеризации 20 лет спустя.

«Живые» полимеры

В 1927 году он обнаружил, что при добавлении

олигомеры были предшественниками так называемых «живых полимеров»
.

Полиэтилен

Основная статья: Полиэтилен

В связи с тем, что Циглер работал в

Институте исследований угля имени Макса Планка, ему был легко доступен этилен в качестве побочного продукта от каменноугольного газа. Так как сырьё было дешевым и имело отношение к угольной промышленности, Циглер начал экспериментировать с этиленом, и поставил себе цель синтезировать полиэтилен с высокой молекулярной массой. Его попытки были неудачными, потому что конкурирующие реакции элиминирования приводили к аномальному результату: вместо превращения этилена в смесь высших алкилов алюминия, почти единственным продуктом был димер бутен-1. Было показано, что должен был присутствовать загрязнитель, чтобы вызвать эту неожиданную реакцию элиминирования[15], а причиной в конечном счёте оказалось наличие следов солей никеля. Циглер понял значение этого открытия; если никелевая соль может иметь такое драматическое влияние на ход алкильной реакции этилен-алюминия, то, возможно, другой металл может задержать реакцию элиминирования. Циглер и его ученик Н. Брей обнаружили, что соли хрома, циркония и особенно титана не способствовали элиминированию R2AlH, но, вместо этого, чрезвычайно ускоряли реакцию «роста». Простое пропускание этилена при атмосферном давлении через каталитические количества TiCl3 и Et2AlCl, растворенные в алкане большей молекулярной массы, привело к быстрому осаждению полиэтилена. Циглер смог получить полиэтилен с высокой молекулярной массой
(MW>30000) и, что самое главное, сделать это при низких давлениях этилена. Таким образом, группа Циглера неожиданно провела удобную реакцию полимеризации этилена, превосходящую все существующие процессы.

Катализаторы Циглера — Натты

Основная статья:
Катализаторы Циглера-Натта

В 1952 году, Циглер представил изобретённый

Джулио Натта работал в качестве консультанта. Натта обозначил этот класс катализаторов, как «катализаторы Циглера» и крайне заинтересовался их способностью к стереорегулярной полимеризации α-олефинов, таких как пропилен[15]. Циглер в то время был сосредоточен в основном на крупном производстве полиэтилена и сополимеров этилена и пропилена. Вскоре научное сообщество было проинформировано о его открытии. Стала синтетически возможной высокая степень кристалличности
и стереорегулярности полимеров, которая ранее не могла быть получена. За их работу по контролируемой полимеризации углеводородов за счет использования этих новых металлоорганических катализаторов, Карл Циглер и Джулио Натта получили Нобелевскую премию по химии в 1963 году.

Награды и премии

Memorial tablet of the GDCh.

Карл Циглер получил множество премий и наград. Ниже приводится описание некоторых из наиболее значимых наград:

  • мемориальная медаль Либиха (1935); Эта медаль по сей день присуждается немецким химическим обществом немецким химикам за выдающиеся достижения. Циглер получил награду за его исследования по синтезу макроциклических систем и стабильных радикалов трёхвалентного углерода.
  • Крест за военные заслуги 2-го класса (19 октября 1940).
  • значок Карла Дуйсберга (1953); Эта награда присуждается немецким химическим обществом за выдающиеся заслуги в химии.
  • медаль Лавуазье (1955); Эта награда присуждается французским химическим обществом учёным в различных областях химии.
  • медаль Карла Энглера (1958); Эта награда присуждается немецким обществом исследования нефти и угля, президентом которого он был ранее.
  • Кольцо Вернера фон Сименса (1960); Это кольцо вручается фондом
    Вернера фон Сименса
    и считается высшей наградой Германии для лиц, которые открыли новые технологические пути.
  • Нобелевская премия по химии (1963); «[Его] выдающееся исследование металлоорганических соединений, [которое] … привело к новым реакциям полимеризации и … проложило путь для новых и очень полезных производственных процессов.»[8]
  • Медаль Суинберна Института пластмасс, Лондон (1964); Эта награда отмечает людей, внесших значительный вклад в науку и технологию пластмасс.
  • Орден «За заслуги перед Федеративной Республикой Германия» (1964).
  • Международная медаль синтетического каучука (1967).
  • Большой Федеральный Крест за заслуги (орден «За заслуги перед Федеративной Республикой Германия») (1969); Циглер получил эту награду за свою работу в области науки и технологии.
  • Орден «За заслуги» в области искусств и наук (ранее класс Мира) (1969).
  • Иностранный член Лондонского королевского общества (1971)[16].
  • Почетные докторские степени от университета Вильгельма Лейбница в Ганновере, Гисенского университета имени Юстуса Либиха, Гейдельбергского университета и Дармштадтского технического университета.

Память

Примечания

  1. ↑ nobelprize.org (англ.) — Nobel Foundation.
  2. ↑ 1 2 Nobel Lectures, Chemistry 1963–1970 (неопр.). — Amsterdam: Elsevier Publishing Company, 1972.
  3. ↑
    doi:10.1098/rsbm.1975.0019. [исправить
    ]
  4. ↑ 1 2 3 Sherby, Louise. The Who's Who of Nobel Prize Winners 1901–2000 (англ.). — Fourth. — Westport, CT: Oryx Press, 2002. — ISBN 1-57356-414-1.
  5. ↑
    doi:10.1021/ed060p1009. — Bibcode: 1983JChEd..60.1009E
    .
  6. ↑ 1 2 3 Haenel, Matthias Historical Sites of Chemistry: Karl Ziegler (нем.). Booklet. Max-Planck-Institute for Coal Research (8 мая 2008). Дата обращения: 9 апреля 2010. Архивировано 16 апреля 2020 года.
  7. ↑ 1 2 3 Karl Ziegler. Дата обращения: 9 апреля 2010. Архивировано 28 декабря 2010 года.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 Karl Ziegler:The Nobel Prize in Chemistry 1963. Дата обращения: 9 апреля 2010. Архивировано 18 июня 2010 года.
  9. ↑
    doi:10.1002/anie.200330056. — PMID 14595621
    .
  10. ↑ Ernst Klee: Das Personenlexikon zum Dritten Reich. Wer war was vor und nach 1945. Fischer Taschenbuch Verlag, Second extended edition, Frankfurt am Main 2005, ISBN 978-3-596-16048-8, p. 694 citing Henrik Eberle: Die Martin-Luther-Universität [Halle] in der Zeit des Nationalsozialismus 1933—1945, Halle 2002.
  11. ↑ Bernhard vom Brocke, Hubert Laitko (editors): Die Kaiser-Wilhelm-, Max-Planck-Gesellschaft und ihre Institute. Das Harnack-Prinzip. de Gruyter, Berlin 1996, ISBN 3-11-015483-8, S. 487f.
  12. ↑
    doi:10.1021/ed025p510. — Bibcode: 1948JChEd..25..510O
    .
  13. ↑ Karl Ziegler — Biographical. Дата обращения: 25 ноября 2014. Архивировано 18 октября 2014 года.
  14. ↑ 1 2 Karl Ziegler Schule (нем.). Дата обращения: 19 марта 2010. Архивировано 24 марта 2010 года.
  15. ↑ 1 2 3 4 5 Bonnesen, Peter V. Nobel Laureates in Chemistry, 1901–1992 (неопр.) / Laylin K. James. — 3. — Washington, D.D.: Chemical Heritage Foundation, 1993. — С. 449—455. — ISBN 0-8412-2690-3.
  16. ↑ Ziegler; Karl (1898 - 1973)  (англ.)

Ссылки

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Циглер,_Карл_Вальдемар&oldid=135198709