stringtranslate.com

Пол Флори

Пол Джон Флори (19 июня 1910 г. — 9 сентября 1985 г.) — американский химик и лауреат Нобелевской премии , известный своими работами в области полимеров или макромолекул . [2] Он был пионером в понимании поведения полимеров в растворе и получил Нобелевскую премию по химии в 1974 г. «за фундаментальные достижения, как теоретические, так и экспериментальные, в области физической химии макромолекул». [3]

Биография

Личная жизнь

Флори родился в Стерлинге, штат Иллинойс, 19 июня 1910 года в семье Эзры Флори и Марты Брамбо. Его отец работал священнослужителем-педагогом, а мать была школьной учительницей. Его предки были немецкими гугенотами , которые прослеживали свои корни в Эльзасе . [4] [5] Впервые он заинтересовался наукой благодаря Карлу В. Холлу, профессору химии в Манчестерском колледже, штат Индиана . В 1936 году он женился на Эмили Кэтрин Табор. У них было трое детей: Сьюзан Спрингер, Мелинда Грум и Пол Джон Флори-младший. Его первой должностью была компания DuPont вместе с Уоллесом Карозерсом . [6] [7] Он был посмертно включен в Зал славы Alpha Chi Sigma в 2002 году. [8] Флори умер 9 сентября 1985 года после сердечного приступа. [9] Его жена Эмили умерла в 2006 году в возрасте 94 лет.

Обучение

Окончив среднюю школу Элгина в Элгине, штат Иллинойс , в 1927 году, Флори получил степень бакалавра в Манчестерском колледже (Индиана) (ныне Манчестерский университет) в 1931 году и степень доктора философии в Университете штата Огайо в 1934 году. Он завершил год обучения в магистратуре по органической химии под руководством профессора Сесила Э. Борда [10] , прежде чем перейти к физической химии. Докторская диссертация Флори была посвящена фотохимии оксида азота под руководством профессора Херрика Л. Джонстона. [11]

Работа

В 1934 году Флори присоединился к Центральному отделу Dupont and Company, работая с Уоллесом Х. Карозерсом . [11] После смерти Карозерса в 1937 году Флори в течение двух лет работал в Базовой исследовательской лаборатории, расположенной в Университете Цинциннати. Во время Второй мировой войны возникла необходимость в исследованиях по разработке синтетического каучука, поэтому Флори присоединился к Esso Laboratories компании Standard Oil Development Company . [10] С 1943 по 1948 год Флори работал в исследовательской группе по полимерам компании Goodyear Tire and Rubber Company. [2]

В 1948 году Флори прочитал лекции Джорджа Фишера Бейкера в Корнеллском университете , а затем присоединился к университету в качестве профессора. [2] В 1957 году Флори и его семья переехали в Питтсбург, штат Пенсильвания, где Флори был исполнительным директором исследований в Институте промышленных исследований Меллона . [2] В 1961 году он занял должность профессора в Стэнфордском университете на кафедре химии. После выхода на пенсию Флори продолжал активно заниматься химией, управляя исследовательскими лабораториями как в Стэнфорде, так и в IBM. [2]

Исследовать

Карьера и полимерная наука

Самая ранняя работа Флори в области полимерной науки была в области кинетики полимеризации на экспериментальной станции DuPont . В конденсационной полимеризации он оспорил предположение о том, что реакционная способность концевой группы уменьшается по мере роста макромолекулы, и, утверждая, что реакционная способность не зависит от размера, он смог вывести результат, что число присутствующих цепей уменьшается с размером экспоненциально. В дополнение к полимеризации он ввел важную концепцию передачи цепи для улучшения кинетических уравнений и устранения трудностей в понимании распределения размеров полимера.

В 1938 году, после смерти Карозерса, Флори перешел в Лабораторию фундаментальных научных исследований в Университете Цинциннати . Там он разработал математическую теорию полимеризации соединений с более чем двумя функциональными группами и теорию полимерных сетей или гелей . Это привело к теории гелеобразования Флори-Стокмайера , которая была эквивалентна перколяции на решетке Бете и представляет собой первую работу в области перколяции.

В 1940 году он присоединился к лаборатории Линдена, штат Нью-Джерси , компании Standard Oil Development Company, где он разработал статистическую механическую теорию для смесей полимеров. В 1943 году он ушел, чтобы присоединиться к исследовательским лабораториям Goodyear в качестве руководителя группы по основам полимеров. Весной 1948 года Питер Дебай , тогдашний председатель химического факультета Корнеллского университета , пригласил Флори читать ежегодные лекции Бейкера. Затем осенью того же года ему предложили должность на факультете. Он был посвящен в главу Тау Альфа Хи Сигма в Корнелле в 1949 году. [8] В Корнелле он разработал и усовершенствовал свои лекции Бейкера в свой главный труд, Принципы химии полимеров , который был опубликован в 1953 году издательством Корнеллского университета . Он быстро стал стандартным текстом для всех работников в области полимеров и до сих пор широко используется.

Флори ввел понятие исключенного объема , придуманное Вернером Куном в 1934 году, для полимеров. Исключенный объем относится к идее, что одна часть длинной цепной молекулы не может занимать пространство, которое уже занято другой частью той же молекулы. Исключенный объем приводит к тому, что концы полимерной цепи в растворе находятся дальше друг от друга (в среднем), чем они были бы без исключенного объема. Признание того, что исключенный объем является важным фактором при анализе длинноцепочечных молекул в растворах, обеспечило важный концептуальный прорыв и привело к объяснению нескольких загадочных экспериментальных результатов того времени. Это также привело к концепции точки тета , набора условий, при которых можно провести эксперимент, который нейтрализует эффект исключенного объема. В точке тета цепь возвращается к идеальным характеристикам цепи — дальнодействующие взаимодействия, возникающие из исключенного объема, устраняются, что позволяет экспериментатору легче измерять характеристики ближнего действия, такие как структурная геометрия, потенциалы вращения связей и стерические взаимодействия между близкорасположенными группами. Флори правильно определил, что размер цепи в расплавах полимеров будет иметь размер, вычисленный для цепи в идеальном растворе, если исключенные объемные взаимодействия нейтрализовать путем экспериментирования в точке тета.

Среди его достижений — оригинальный метод вычисления вероятного размера полимера в хорошем растворе, теория растворов Флори-Хаггинса , расширение концепций физики полимеров на область жидких кристаллов и вывод показателя Флори, который помогает охарактеризовать движение полимеров в растворе. [2]

Конвенция Флори

Подробности см. в конвенции Флори .

При моделировании векторов положения атомов в макромолекулах часто необходимо преобразовать декартовы координаты (x,y,z) в обобщенные координаты . Обычно используется соглашение Флори для определения задействованных переменных. Например, пептидная связь может быть описана положениями x,y,z каждого атома в этой связи или может быть использовано соглашение Флори. Здесь необходимо знать длины связей , углы связей и двугранные углы . Применение векторного преобразования из декартовых координат в обобщенные координаты опишет ту же трехмерную структуру с использованием соглашения Флори.

Награды и почести

Флори был избран в Национальную академию наук США в 1953 году и в Американскую академию искусств и наук в 1957 году. [12] [13] В 1968 году он получил медаль Чарльза Гудиера . Он также получил медаль Пристли и премию «Золотая пластина» Американской академии достижений [14] в 1974 году. Он получил медаль Карла Дитриха Харриса за выдающиеся научные достижения в 1977 году. [15] Флори получил Нобелевскую премию по химии в 1974 году «за его фундаментальные достижения как теоретические, так и экспериментальные, в физической химии макромолекул». [16] Кроме того, в 1974 году Флори был награжден Национальной медалью науки в области физических наук. Медаль была вручена ему президентом Джеральдом Фордом . Эта награда была вручена ему за его исследования «образования и структуры полимерных веществ». [17]

Библиография

Ссылки

  1. ^ "SCI Perkin Medal". Институт истории науки . 31 мая 2016 г. Получено 24 марта 2018 г.
  2. ^ abcdef Pecora, Robert (ноябрь 1986 г.). «Некролог: Пол Джон Флори». Physics Today . 39 (11): 116–117. Bibcode : 1986PhT....39k.116P. doi : 10.1063/1.2815221 .
  3. ^ "Нобелевская премия по химии 1974 года". NobelPrize.org . Получено 11 июля 2023 г. .
  4. ^ "Paul J. Flory – Biographical". nobelprize.org . 1974 . Получено 28 января 2024 г. Я родился 19 июня 1910 года в Стерлинге, штат Иллинойс, в семье гугенотов и немцев, я являюсь представителем шестого поколения коренных американцев.
  5. ^ Джонсон, Уильям С.; Стокмайер, Уолтер Х.; Таубе, Генри (2002). «Пол Джон Флори 1910–1985» (PDF) . Биографические мемуары Национальной академии наук : 4 . Получено 28 января 2024 г. . Семья Флори берет свое начало в Эльзасе, затем в Англии, позже в Пенсильвании, а затем в Огайо.
  6. ^ Mangravite, Andrew (2001). «Помощь в поиске документов Пола Дж. Флори, 1931–1985, 1950–1978». Science History Institute . Получено 27 марта 2018 г. Щелкните «Помощь в поиске документов Пола Дж. Флори», чтобы получить полную информацию.
  7. ^ Моррис, Питер Дж. Т. (1986) Пионеры полимеров: популярная история науки и технологии больших молекул Центр истории химии, Филадельфия. стр. 70–73. ISBN 0941901033 
  8. ^ ab Fraternity – Награды – Зал славы. Alpha Chi Sigma (23 мая 2018 г.). Получено 17 июля 2018 г.
  9. ^ Эйзенберг, Генрик. "Пол Дж. Флори (1910-1985)" (PDF) . Природа . 317 : 474.
  10. ^ ab «Пол Джон Флори: Биографические мемуары» (PDF) .
  11. ^ ab "Пол Дж. Флори | Американский химик, лауреат Нобелевской премии | Britannica". www.britannica.com . 15 июня 2023 г. . Получено 11 июля 2023 г. .
  12. ^ "Paul J. Flory". www.nasonline.org . Получено 15 августа 2022 г. .
  13. ^ "Пол Джон Флори". Американская академия искусств и наук . Получено 15 августа 2022 г.
  14. ^ "Лауреаты Золотой пластины Американской академии достижений". www.achievement.org . Американская академия достижений .
  15. ^ «Медаль Карла-Дитриха-Харриеса за выдающиеся научные достижения». dkg-rubber.de . DKG . Получено 2 июля 2022 г. .
  16. ^ "Нобелевская премия по химии 1974 года". Нобелевская премия . Nobel media . Получено 24 июля 2019 г. .
  17. ^ "Национальная медаль президента в области науки: сведения о получателе". Национальная медаль в области науки . Национальный научный фонд . Получено 24 июля 2019 г. .

Внешние ссылки