Macromoléculas y polímeros; Staudinger.

El 8 de septiembre de 1965, fallecía el químico alemán Hermann Staudinger (Worms, 23 de marzo de 1881 – Friburgo, 8 de septiembre de 1965).

staundingerFue galardonado en 1953 con el Premio Nobel de Química “por sus descubrimientos en el campo de la química macromolecular”.

Estudió química en la Universidad de Halle, donde se doctoró en 1903. Asimismo estudió en las Universidades de Darmstadt y Munich. En 1907 fue nombrado profesor de química en la Universidad de Estrasburgo ( donde ejerció como ayudante del profesor Thiele). , para pasar posteriormente por la Escuela Superior Técnica de Karlsruhe en 1908, dar clases en la Escuela Superior Técnica Eidgenössische de Zúrich, y en la de Friburgo de Brisgovia en 1926. Desde 1940 fue, además, investigador principal del Instituto de Química Macromolecular.

Sus primeros trabajos están referidos a la química orgánica clásica, descubriendo un nuevo grupo, las cetonas (un compuesto orgánico de la forma R2C=C=O), y realizando trabajos sobre los agentes aromáticos del café.

Estudió la síntesis de diversos constituyentes de la pimienta y los insecticidas.

Elaboró la denominada reacción de Staudinger o reducción de  Staudinger que es una reacción química en la cual una azida se combina con una fosfina o un fosfito para producir un intermediario iminofosforano. Si la reacción se combina con la hidrólisis de un aza-iluro se produce un óxido de fosfina y una amina, con desprendimiento de nitrógeno gaseoso. Este método se puede utilizar para sintetizar aminas primarias.

En mayo de 1922 publica un artículo en la revista Helvetica Chimica Acta donde acuña el término macromolécula (Makromoleküle) sentando las bases de la polimerización  (Staudinger, H.; Fritschi, J. (1922). “Über Isopren und Kautschuk. 5. Mitteilung. Über die Hydrierung des Kautschuks und über seine Konstitution”. Helvetica Chimica Acta 5 (5): 785).

Las macromoléculas son moléculas que tienen una masa molecular elevada, formadas por un gran número de átomos. Generalmente se pueden describir como la repetición de una o unas pocas unidades mínimas o monómeros, formando los polímeros.

staundinger2El término macromolécula se refiere a las moléculas que pesan más de 10.000 dalton de masa atómica. Pueden ser tanto orgánicas como inorgánicas, y algunas de gran relevancia se encuentran en el campo de la bioquímica, al estudiar las biomoléculas. Dentro de las moléculas orgánicas sintéticas se encuentran los plásticos.

En 1926 expone su hipótesis de que un polímero es una larga cadena de unidades pequeñas unidas por enlaces covalentes. Su proposición sería el inicio de una revolución en la química industrial. Antes de las investigaciones de Staundinger, los científicos creían que los polímeros eran grupos de moléculas llamadas coloides, sin masa molecular definida sostenidas juntas por alguna fuerza desconocida.

Los polímeros (del griego poly: «muchos» y mero: «parte», «segmento») son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. En química orgánica, la reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, esta se clasifica como “polimerización por pasos” o como “polimerización en cadena”.

Staudinger propuso las fórmulas estructurales del poliestireno y del polioximetileno, tal como las conocemos actualmente, como cadenas moleculares gigantes, formadas por la asociación mediante enlace covalente de ciertos grupos atómicos llamados “unidades estructurales”.

Este concepto se convirtió en “fundamento” de la química macromolecular solo a partir de 1928 cuando Kurt Meyer y Hermann Francis Mark observaron la estructura cristalina de los polímeros mediante técnicas de difracción de rayos X al estudiar la celulosa.

En 1935, Staudinger comenzó a investigar sobre los polímeros y sus soluciones en poliésteres, con lo que pudo aportar nuevos hallazgos sobre la relación que vincula la viscosidad y el peso molecular.

En 1884, Hilaire de Chardonnet creó la primera planta artificial basada en celulosa regenerada, o rayón viscoso, como un sustituto de la seda, pero era muy inflamable.

En 1907, Leo Baekeland creó el primer polímero sintético, un polímero termoestable hecho con fenol-formaldehído, conocido como Baquelita.  El celofán fue inventado en 1908 por Jocques Brandenberger, quién bañó a las hojas de rayón viscoso en ácido.

staudinger2

Wallace Carothers inventó el primer caucho sintético llamado neopreno en 1931, al igual que el primer poliéster, el nailon en 1935, como sustituto de la seda. Stephanie Kwolek desarrolló la Aramid, o un nailon aromático llamado Kevlar, que fue patentado en 1966.

Staudinger fue miembro honorífico del Instituto de Francia y de la Sociedad de Química Macromolecular de Tokio. Recibió el premio Leblanc (1931) y el premio Cannizaro, que le fue otorgado en 1933 por la Reale Accademia Nazionale dei Lincei, de Roma.

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Publicado el 8 septiembre, 2015 en Materiales, Química. Añade a favoritos el enlace permanente. 1 comentario.

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