簡介
卡羅瑟斯(1896~1937)
Carothers,Wallace Hume美國有機化學家。1896年4月27日生於愛荷華州伯靈頓,1937年4月29日卒於費城。1924年獲
伊利諾伊大學博士學位後,先後在該大學和哈佛大學擔任有機化學的教學和研究工作。1928年應聘在美國杜邦公司設於威爾明頓的實驗室中進行有機化學研究。他主持了一系列用聚合方法獲得高分子量物質的研究。首先合成了氯丁二烯及其聚合物,為氯丁橡膠的開發奠定了基礎。1935年以己二酸與己二胺為原料製得聚合物。由於這兩個組分中均含有6個碳原子,當時稱為聚合物66。他又將這一聚合物熔融後經注射針壓出,在張力下拉伸為纖維。這種纖維即聚己內醯胺己二胺纖維,1939年實現工業化後定名為耐綸,又稱
尼龍,是最早實現工業化的合成纖維品種。
他是第一種
聚醯胺纖維──尼龍66的發明者,奠定了合成纖維工業的基礎。卡羅瑟斯雖然在事業上取得成功,但卻在盛年因長期抑鬱而自殺。
個人經歷
卡羅瑟斯出生於
愛荷華州伯靈頓,他在家中四個小孩排行老大,有一個弟弟跟兩個妹妹。青年時期著迷於各種工具和機械裝置,當他進入
愛荷華州得梅因的公立學校就讀,在那裡被認為為一個認真的學生。畢業後迫於父親的壓力,進入
得梅因的Capital City Commercial College就讀,而其父是該校的副校長。與1915年7月完成會計和文秘課程。
1915年9月進入
密蘇里州的Tarkio College,儘管最初主修英語,但在化學系主任Arthur Pardee的影響下轉向化學,由於化學成績優異,在Arthur Pardee前往
南達科他大學(University of South Dakota)擔任化學系主任後成為化學老師,在學習的同時教授高年級課程。1920年24歲時從Tarkio College取得理學學士學位,之後進入
伊利諾伊大學在Carl Shipp Marvel教授的指導下攻讀碩士,並於1921年獲得學位。
1921年至1922年,在南達科他大學擔任了一年的化學講師(chemistry instructor),這裡也因為卡羅瑟斯被美國化學會志接收並發表的研究論文而成為了他獨立科研生涯的開端。在這篇文章的研究工作中卡羅瑟斯測定了
苯基異氰酸酯(C
6H
5-N=C=O)和疊氮基苯(C
6H
5-N=N=N)的物理性質,由於兩種物質測得的物理性質非常相似,使得卡羅瑟斯得出結論認為疊氮基苯分子中的疊氮基結構應該是三個氮原子呈直鏈排列而非過去認為的環狀結構.
職業經歷
1924年起擔任了兩年
伊利諾伊大學香檳分校有機化學講師。1926年入
哈佛大學任有機化學講師。1927年杜邦公司決定開始資助一些不以在短時間內開發出賺取利潤的化學產品為目標的基礎理論研究,卡羅瑟斯前往
威爾明頓商討加入杜邦公司並出任新建的基礎研究實驗室中的有機化學研究主管的可能性。
在杜邦任職
離開學術界加入工業界對卡羅瑟斯是一個艱難的決定。起初他拒絕了杜邦的聘用,理由是日益加重的神經衰弱,雖然如此,但杜邦的一位主管Hamilton Bradshaw還是來到哈佛勸說卡羅瑟斯改變想法,並承諾給予他更高的工資,相比於在哈佛每月267美元的收入在杜邦卡羅瑟斯可以拿到每月500美元的工資。
後來在寫給他在Tarkio College時期的室友Wilko Machetanz的一封信中,他放大了他的抑鬱感。
發明氯丁橡膠
1928年2月26日卡羅瑟斯成為
杜邦公司有機化學研究的負責人,他來到杜邦後的第一個目標是合成出一種最早由德國化學家
赫爾曼·埃米爾·費歇爾實現合成的分子量超過4200的聚合物。然而直到1929年中旬,卡羅瑟斯帶領的研究團隊仍未能合成出分子量超過4000的這種聚合物。1930年1月,Elmer K. Bolton博士成為卡羅瑟斯的頂頭上司(immediate boss)。Bolton想要在1930年取得實際的成果而且他的願望實現了。Bolton要求卡羅瑟斯試驗利用乙炔聚合生產
合成橡膠.1930年4月,卡羅瑟斯的研究組的一名成員Arnold M. Collins博士分離得到了生產合成橡膠所用的
單體氯丁二烯併合成出了第一種合成橡膠-
氯丁橡膠。
發明尼龍
1934年克羅瑟斯將關注轉回到纖維的合成上,他的研究團隊用二胺代替二醇和二酸縮合合成聚醯胺。由於
醯胺比酯基更穩定所以合成出的聚醯胺比之前合成出的聚酯更穩定,也由於聚醯胺通過氫鍵作用可以形成結晶態因此使得它的機械性能增強。因此使得它們比聚酯在日常生活生產中有更廣泛和實際的用途。卡羅瑟斯的研究使得一系列新的聚醯胺問世。這個項目的實驗室工作主要是由W.R. Peterson博士和Donald Coffman博士完成的。1935年Gerard Berchet博士加入到聚醯胺的研究項目中。
1934年夏,在這項研究期間,在尼龍最終發明之前卡羅瑟斯離開工作消失了一段時間,沒有人知道他去了哪裡。他在巴爾的摩的一家精神病診所被找到。顯然深度的抑鬱症迫使他驅車前往巴爾的摩向精神科醫生諮詢,併入院
婚姻及晚年
1936年2月21日卡羅瑟斯和Helen Sweetman結婚。 1937年1月8日他的妹妹Isobel因肺炎去世,卡羅瑟斯與妻子Helen前往芝加哥出席葬禮並將其安葬在得梅因,妹妹的去世亦使其
憂鬱症更加嚴重。1937年4月28日卡羅瑟斯前往杜邦的實驗站工作,次日他在費城附近的一家旅館的房間內喝下摻有
氰化物的橘汁自殺。沒有發現任何遺囑。