Hermann Staudinger ( pronunciación alemana: [ˈhɛʁman ˈʃtaʊ̯dɪŋɐ] ;químico orgánicoalemánque demostró la existencia demacromoléculas, a las que caracterizó comopolímeros. Por este trabajo recibió elPremio Nobelde Química en 1953.
También es conocido por su descubrimiento de las cetenas y de la reacción de Staudinger . Staudinger, junto con Leopold Ružička , también dilucidaron las estructuras moleculares de la piretrina I y II en la década de 1920, lo que permitió el desarrollo de insecticidas piretroides en las décadas de 1960 y 1970.
Staudinger nació en 1881 en Worms . Staudinger, que inicialmente quería ser botánico, estudió química en la Universidad de Halle , en TH Darmstadt y en LMU Munich . Recibió su "Verbandsexamen" (comparable al título de maestría) del TH Darmstadt . Después de recibir su Ph.D. de la Universidad de Halle en 1903, Staudinger obtuvo el título de profesor académico en la Universidad de Estrasburgo en 1907. [1] Su nueva esposa , Dora Staudinger, lo apoyó en su trabajo, quien redactó sus conferencias. [2]
Fue aquí donde descubrió las cetenas , una familia de moléculas caracterizadas por la forma general representada en la Figura 1 . [3] Los cetenos demostrarían ser un intermedio sintéticamente importante para la producción de antibióticos aún por descubrir, como la penicilina y la amoxicilina . [4]
En 1907, Staudinger comenzó a trabajar como profesor asistente en la Universidad Técnica de Karlsruhe . Aquí, aisló con éxito una serie de compuestos orgánicos útiles (incluido un aromatizante de café sintético), como lo revisó de manera más completa Rolf Mülhaupt. [5] También en este caso guió a los futuros premios Nobel Leopold Ružička (1910) y Tadeusz Reichstein a sus doctorados. [6]
En 1912, Staudinger asumió un nuevo puesto en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich, Suiza . Uno de sus primeros descubrimientos se produjo en 1919, cuando él y su colega Meyer informaron que las azidas orgánicas reaccionan con la trifenilfosfina para formar un iminofosforano ( Figura 2 ). [7] Esta reacción, comúnmente conocida como reacción de Staudinger , normalmente produce un alto rendimiento de iminofosforano. [8]
Mientras que en otoño de 1914 los profesores alemanes se unieron al amplio apoyo público a la guerra, Staudinger se negó a firmar el Manifiesto de los Noventa y Tres y se unió a las pocas excepciones como Max Born , Otto Buek y Albert Einstein para condenarla. En 1917, escribió un ensayo en el que predecía la derrota de Alemania debido a la superioridad industrial de la Entente y pedía un acuerdo pacífico lo antes posible, y tras la entrada de Estados Unidos repitió el llamamiento en una larga carta dirigida a los dirigentes militares alemanes. [9] Fritz Haber lo atacó por su ensayo, acusándolo de dañar a Alemania, y Staudinger a su vez criticó a Haber por su papel en el programa alemán de armas químicas.
Mientras estaba en Karlsruhe y más tarde en Zurich, Staudinger comenzó a investigar en la química del caucho , para lo cual se habían medido pesos moleculares muy altos mediante los métodos físicos de Raoult y van 't Hoff . Contrariamente a las ideas predominantes (ver más abajo), Staudinger propuso en un artículo histórico publicado en 1920 que el caucho y otros polímeros como el almidón , la celulosa y las proteínas son largas cadenas de unidades moleculares cortas y repetidas unidas por enlaces covalentes . [10] En otras palabras, los polímeros son como cadenas de clips, formadas por pequeñas partes constituyentes unidas de un extremo a otro ( Figura 3 ).
En aquella época, destacados químicos orgánicos como Emil Fischer y Heinrich Wieland [5] [11] creían que los elevados pesos moleculares medidos eran sólo valores aparentes causados por la agregación de pequeñas moléculas en coloides . Al principio, la mayoría de los colegas de Staudinger se negaron a aceptar la posibilidad de que moléculas pequeñas pudieran unirse covalentemente para formar compuestos de alto peso molecular. Como señala acertadamente Mülhaupt, esto se debe en parte al hecho de que la estructura molecular y la teoría de los enlaces no se comprendían completamente a principios del siglo XX. [5]
En 1926, fue nombrado profesor de química en la Universidad de Friburgo de Brisgovia (Alemania), donde pasó el resto de su carrera. [12] En la década de 1930 surgieron más pruebas que respaldaban su hipótesis del polímero. Los elevados pesos moleculares de los polímeros se confirmaron mediante osmometría de membrana y también mediante mediciones de viscosidad en solución de Staudinger . Los estudios de difracción de rayos X de polímeros realizados por Herman Mark proporcionaron evidencia directa de largas cadenas de unidades moleculares repetidas. Y el trabajo sintético dirigido por Carothers demostró que polímeros como el nailon y el poliéster podían prepararse mediante reacciones orgánicas bien entendidas. Su teoría abrió el tema a un mayor desarrollo y ayudó a colocar la ciencia de los polímeros sobre una base sólida.
Se casó en 1906 con Dora Förster y permanecieron juntos hasta su divorcio en 1926. Tuvieron cuatro hijos, entre ellos Eva Lezzi (1907-1993) y Klar (Klara) Kaufmann, que participaron activamente en la resistencia al ascenso del fascismo. Dora se volvió a casar y se convirtió en una destacada activista por la paz. [2]
En 1927, se casó con la botánica letona Magda Voita (también mostrada como; alemán : Magda Woit ), quien fue colaboradora de él hasta su muerte y cuyas contribuciones reconoció al aceptar el Premio Nobel. [13]
En 1935 Staudinger se convirtió en miembro patrón de las SS . [14] [15] [16]
La innovadora aclaración de Staudinger sobre la naturaleza de los compuestos de alto peso molecular que denominó Makromoleküle allanó el camino para el nacimiento del campo de la química de polímeros. [17] El propio Staudinger vio el potencial de esta ciencia mucho antes de que se realizara por completo. "No es improbable", comentó Staudinger en 1936, "que tarde o temprano se descubra una manera de preparar fibras artificiales a partir de productos sintéticos de alto peso molecular, porque la resistencia y elasticidad de las fibras naturales dependen exclusivamente de su estructura macromolecular. es decir, en sus largas moléculas en forma de hilo". [18] Staudinger fundó la primera revista de química de polímeros en 1940, [19] y en 1953 recibió el Premio Nobel de Química por "sus descubrimientos en el campo de la química macromolecular". [20] En 1999, la Sociedad Química Estadounidense y la Gesellschaft Deutscher Chemiker designaron el trabajo de Staudinger como Monumento Histórico Químico Internacional . [21] Su investigación pionera ha proporcionado al mundo innumerables plásticos, textiles y otros materiales poliméricos que hacen que los productos de consumo sean más asequibles, atractivos y agradables, al tiempo que ayudan a los ingenieros a desarrollar estructuras más ligeras y duraderas.