कम आणविक वजन वाले यौगिकों और मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिकों के बीच सबसे मौलिक अंतर इस तथ्य में निहित है कि बाद वाले ऐसे गुण प्रदर्शित कर सकते हैं जो कम आणविक वजन वाली सामग्रियों की बारीकी से जांच करने से नहीं समझे जा सकते।
Hermann Staudinger एक जर्मन कार्बनिक रसायनज्ञ थे जिन्होंने मैक्रोमोलेक्यूल के अस्तित्व का प्रदर्शन किया, जिन्हें उन्होंने बहुलक के रूप में वर्णित किया। इस कार्य के लिए उन्हें 1953 में रसायन विज्ञान के लिए नोबेल पुरस्कार मिला।
वह केटीन की खोज और Staudinger प्रतिक्रिया के लिए भी जाने जाते हैं। Staudinger ने Leopold Ružička के साथ मिलकर 1920 के दशक में pyrethrin I और II की आणविक संरचाओं को भी स्पष्ट किया, जिससे 1960 के दशक और 1970 के दशक में pyrethroid कीटनाशकों के विकास को सक्षम बनाया गया।
प्रारंभिक कार्य
Staudinger का जन्म 1881 में Worms में हुआ था। Staudinger, जो शुरुआत में एक वनस्पतिशास्त्री बनना चाहते थे, ने Halle विश्वविद्यालय, TH Darmstadt और LMU Munich में रसायन विज्ञान का अध्ययन किया। उन्होंने TH Darmstadt से "Verbandsexamen" प्राप्त किया जो Master's degree के समान है। 1903 में Halle विश्वविद्यालय से अपनी Ph.D. प्राप्त करने के बाद, Staudinger ने 1907 में Strasbourg विश्वविद्यालय में एक अकादमिक व्याख्याता के रूप में योग्यता प्राप्त की।
यह यहीं था कि उन्होंने केटीन की खोज की, अणुओं का एक परिवार जिसकी विशेषता चित्र 1 में दर्शाए गए सामान्य रूप से है। केटीन penicillin और amoxicillin जैसी अभी तक खोजी जानी वाली एंटीबायोटिक्स के उत्पादन के लिए सिंथेटिक रूप से महत्वपूर्ण मध्यवर्ती साबित होगी।
1907 में, Staudinger ने Karlsruhe के तकनीकी विश्वविद्यालय में एक सहायक प्रोफेसरशिप शुरू की। यहाँ, उन्होंने Rolf Mülhaupt द्वारा अधिक पूरी तरह से समीक्षा किए गए कृत्रिम कॉफी स्वाद सहित कई उपयोगी कार्बनिक यौगिकों को सफलतापूर्वक अलग किया।
Staudinger प्रतिक्रिया
1912 में, Staudinger ने Switzerland में Zurich के Swiss Federal Institute of Technology में एक नई स्थिति ली। उनकी सबसे पहली खोजों में से एक 1919 में आई, जब उन्होंने और सहकर्मी Meyer ने बताया कि azides triphenylphosphine के साथ प्रतिक्रिया करके phosphinimines बनाते हैं चित्र 2। इस प्रतिक्रिया को आमतौर पर Staudinger प्रतिक्रिया कहा जाता है – उच्च phosphinimine yield उत्पन्न करता है।
बहुलक रसायन विज्ञान
Karlsruhe में रहते हुए और बाद में Zurich में, Staudinger ने रबर के रसायन विज्ञान में अनुसंधान शुरू किया, जिसके लिए Raoult और van 't Hoff की भौतिक विधियों द्वारा बहुत अधिक आणविक भार मापा गया था। प्रचलित विचारों के विपरीत नीचे देखें, Staudinger ने 1920 में प्रकाशित एक ऐतिहासिक पत्र में प्रस्तावित किया कि रबर और अन्य बहुलक जैसे स्टार्च, सेलुलोज और प्रोटीन छोटी दोहराई गई आणविक इकाइयों की लंबी श्रृंखलाएं हैं जो सहसंयोजक बांड द्वारा जुड़ी हुई हैं। दूसरे शब्दों में, बहुलक कागज की क्लिप की श्रृंखलाओं की तरह हैं, जो छोटे घटक भागों से बने होते हैं जो अंत से अंत तक जुड़े होते हैं चित्र 3।
उस समय, Emil Fischer और Heinrich Wieland जैसे प्रमुख कार्बनिक रसायनज्ञों का मानना था कि मापा गया उच्च आणविक वजन केवल छोटे अणुओं के कोलाइड में एकत्रीकरण के कारण केवल आभासी मान थे। शुरुआत में, Staudinger के अधिकांश सहयोगियों ने इस संभावना को स्वीकार करने से इनकार कर दिया कि छोटे अणु उच्च-आणविक वजन वाले यौगिकों को बनाने के लिए सहसंयोजक रूप से जुड़ सकते हैं। जैसा कि Mülhaupt ने उपयुक्त रूप से नोट किया है, यह आंशिक रूप से इस तथ्य के कारण है कि 20 वीं सदी की शुरुआत में आणविक संरचना और बंधन सिद्धांत को पूरी तरह से समझा नहीं गया था।
1926 में उन्हें Freiburg im Breisgau Germany में Freiburg विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान के व्याख्याता के रूप में नियुक्त किया गया, जहां वे अपने जीवन के बाकी समय बिताए। 1927 में, उन्होंने लातवियाई वनस्पतिशास्त्री, Magda Voita (जर्मन के रूप में भी दिखाया गया: Magda Woit) से विवाह किया, जो उनकी मृत्यु तक उनके साथ एक सहयोगी थीं और जिनके योगदान को उन्होंने अपने नोबेल पुरस्कार स्वीकृति में स्वीकार किया। उनकी बहुलक परिकल्पना का समर्थन करने के लिए और भी अधिक साक्ष्य 1930 के दशक में उभरा। बहुलकों के उच्च आणविक वजन को झिल्ली osmometry द्वारा पुष्टि की गई थी, और साथ ही Staudinger के समाधान में viscosity के मापन द्वारा। Herman Mark द्वारा बहुलकों के X-ray विवर्तन अध्ययन ने दोहराई गई आणविक इकाइयों की लंबी श्रृंखलाओं के लिए प्रत्यक्ष साक्ष्य प्रदान किया। और Carothers द्वारा नेतृत्व किए गए सिंथेटिक कार्य ने दर्शाया कि nylon और polyester जैसे बहुलकों को अच्छी तरह से समझी गई कार्बनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा तैयार किया जा सकता है। उनके सिद्धांत ने विषय को आगे के विकास के लिए खोला, और बहुलक विज्ञान को एक ध्वनि आधार पर रखने में मदद की।
विरासत
Staudinger की उच्च-आणविक वजन वाले यौगिकों की प्रकृति की दूरदर्शी व्याख्या जिसे उन्होंने Makromoleküle कहा, बहुलक रसायन विज्ञान के क्षेत्र के जन्म का मार्ग प्रशस्त किया। Staudinger ने स्वयं इस विज्ञान की क्षमता को देखा था, इससे पहले कि यह पूरी तरह से वास्तविकता में परिणत हुआ। "यह संभव नहीं है," Staudinger ने 1936 में टिप्पणी की, "कि देर-सबेर एक तरीका खोज लिया जाए जो कृत्रिम उच्च-आणविक उत्पादों से कृत्रिम फाइबर तैयार करने के लिए हो, क्योंकि प्राकृतिक फाइबर की शक्ति और लोच विशेष रूप से उनकी macro-आणविक संरचना पर निर्भर करती है – अर्थात्, उनकी लंबी धागे के आकार की अणुएं।"
Staudinger ने 1940 में पहली बहुलक रसायन विज्ञान पत्रिका की स्थापना की, और 1953 में "macromolecular chemistry के क्षेत्र में उनकी खोजों" के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया। 1999 में, American Chemical Society और Gesellschaft Deutscher Chemiker ने Staudinger के कार्य को एक अंतर्राष्ट्रीय ऐतिहासिक रासायनिक मील का पत्थर के रूप में नामित किया। उनके अग्रणी अनुसंधान ने दुनिया को अनगिनत प्लास्टिक, वस्त्र, और अन्य बहुलक सामग्री दी हैं जो उपभोक्ता उत्पादों को अधिक सस्ती, आकर्षक और मजेदार बनाते हैं, जबकि इंजीनियरों को हल्के और अधिक टिकाऊ संरचनाओं को विकसित करने में मदद करते हैं।
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