Карл Циглер

12 декабря 1963 г. известный шведский химик академик А. Фредга от имени Нобелевского комитета вручил Нобелевскую премию по химии за 1963 г. К. Циглеру и Дж. Натта - крупнейшим современным ученым в области высокомолекулярных соединений. Премия была присуждена за открытие и разработку принципиально новых методов полимеризации на металлоорганических катализаторах.

Карл Циглер родился 26 ноября 1898 г. в г. Хельсе (Кассель, Германия) в семье протестанского священника. В 1917 г. он поступил в Марбургский университет, где изучал органическую химию под руководством Ауверса. После окончания Марбургского университета в 1920 г. преподавал некоторое время в университете Франкфурта-на-Майне, затем 10 лет был профессором в Гейдельбергском университете. В 1936 г- он покинул Гейдельберг и читал один семестр лекции в Чикаго (США), затем переехал в Галле (Германия), где в течение 7 лет занимал пост директора Химического института при университете. С 1943 по 1968 г. Циглер возглавлял Институт исследования угля- С 1947 г. он одновременно заведовал кафедрой в Высшей технической школе в Аахене.

Первые научные работы Циглера касались свободных органических радикалов и привели к оригинальному способу получения алкильных производных щелочных металлов. Интерес к металлоорганическим соединениям сохранился у Циглера на всю жизнь.

В 1927 г. он заметил, что алкилщелочные металлы даже при комнатной температуре легко присоединяют непредельные соединения-бутадиен и стирол. Оказалось (это открытие было оценено позднее), что таким путем можно полимеризовать непредельные соединения, получая как олигомеры, так и полимеры. Не менее важным было и побочное наблюдение: реакция между металлическим литием и галоидными алкилами протекает подобно реакциям Гриньяра и приводит к получению ли-тииалкилов, ставших таким образом, легко доступными веществами. Эти работы были связаны с программой получения синтетического каучука "Буна"

Изучая органические соединения щелочных металлов, Циглер обнаружил реакцию, вошедшую во все классические руководства: взаимодействие литийалкилов с нитрилами, приводящее к образованию иминонитрилов. Применение этой реакции к нитрилам дикарбоновых кислот с достаточно длинной углеродной цепью между карбонитрильными группами приводило (после гидролиза, сопровождающегося декарбоксилированием) к разнообразным макроциклическим кетонам. Так был получен синтетический мускон-важный и дорогостоящий компонент парфюмерных композиций. Несколько позже Циглеру удалось осуществить циклодимеризацию бутадиена в циклооктадиен.

С 1943 г. Циглер разрабатывал сначала получение бутадиена из этилена через этиллитий. Таким путем синтезировались и высшие литийалкилы, из которых при действии кислорода с последующим разложением получались разнообразные высшие первичные спирты, а при действии С0₂-соответствующие карбоновые кислоты. При определенной температуре литийалкилы распадались с образованием олефина и гидрида лития. Таким образом, Циглер разработал способ получения высших -олефинов. Катализаторами этого процесса являлись и литийалкилы и гидрид лития- В других условиях из гидрида лития и олефина получались -металлалкилы. Обратимость этой реакции имела важнейшее значение, отсюда шел путь к использованию в качестве катализатора комплексного алюмогидрида лития.

Алюминийорганические соединения Циглер исследовал отдельно. Он обнаружил олигомеризацию олефинов на триэтил-алюминии с получением высших алюминийалкилов. В 1953 г. в одном из опытов триэтилалюминием, получающимся из гидрида алюминия и этилена при 100њС и 100 атм, этилен был переведен количественно в -бутен, при этом количество триэтил-алюминия не изменилось. Оказалось, что эта неожиданная реакция связана с присутствием следов коллоидного никеля, случайно попавшего в автоклав. Обратив внимание на роль комплексных катализаторов, Циглер открыл знаменитый смешанный титан-алюминиевый катализатор из триэтилалюминия и галогенов титана, на котором при относительно низких давлениях и температуре с высоким выходом был получен высокомолекулярный линейный полиэтилен с регулярно свернутой полимерной цепью. Это открытие совершило переворот в науке и промышленности полимерной химии.

В научном творчестве Циглера всегда переплетались проблемы металлоорганики, непредельных соединений и полимеризации. Даже работы по макроциклам тесно связаны с проблемой поликонденсации; при высоких концентрациях идет образование полимера, а циклизация, т. е. внутримолекулярная реакция,-при значительных разбавлениях.

Независимо от занимаемого им служебного поста и возраста, Циглер всегда оставался верен своему режиму дня- Он вставал рано, завтракал ровно в 7 часов утра, а в 8 часов 30 минут был уже на рабочем месте.  Последние годы он большую часть времени проводил за столом обшитого деревом кабинета (размерами 26Х 14 м), в котором на стене висел скелет ихтиозавра. Он точно соблюдал часы второго завтрака и обеда. Хотя инстатут заканчивал работу в 5 часов вечера, Циглер постоянно работал до семи, решая в это время организационные вопросы. Поразительную работоспособность он поддерживал умением отдыхать. Неплохой еще в недавнем прошлом альпинист, после шестидесятилетия в своих восхождениях он ограничивался небольшими горами, но с гордостью, пожалуй даже большей, чем за научную работу, показывал фотографии своего восхождения на Маттергорн. Он разводил "золотых" рыбок, вечерами обычно читал или слушал музыку. Любимыми его композиторами были Бах, Бетховен, Моцарт и Прокофьев.

Циглер-почетный доктор многих университетов и почетный член различных научных обществ и академий мира. В последние годы он в течение 5 лет был председателем Западногерманского химического общества. Он был награжден медалями Либиха, Лавуазье и другими. Циглер посетил немало стран, в том числе и Советский Союз, где прочел несколько лекций, прослушанных с большим вниманием. Карл Циглер умер в ФРГ в 1973 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Chem. Weekbl., 54, 63 (1958).
2. Les Prix Nobel en 1963. Stockholm, 1964.
3. Chem. Ztg., 87, 817 (1963).
4. In: Modern Men of Science. New York, 1966, p. 549.

Л. Б. ПАВЛОВА