월리스 캐러더스

월리스 흄 캐러더스
태어난	(1896-04-27) 1896년 4월 27일 미국 아이오와 주 벌링턴
죽은	1937년 4월 29일(1937-04-29)(41) 필라델피아, 펜실베이니아, 미국
모교	일리노이 대학교
로 알려져 있다	네오프렌과 나일론의 발명
과학 경력
필드	유기화학
박사 어드바이저	로저 애덤스

월리스 흄 카로터스(Wallace Hume Carothers, 1896년 4월 27일 ~ 1937년 4월 29일)는 미국의 화학자, 발명가,^[1] 듀퐁의 유기화학 리더로 나일론 발명에 기여한 인물이다.

Carothers는 대부분의 ^[2]고분자 연구가 이루어진 델라웨어 주 윌밍턴 근처에 있는 DuPont Experimental Station 연구소의 그룹 리더였습니다.Carothers는 나일론을 처음 개발한 것 외에도 네오프렌의 토대를 마련하는 데 도움을 준 유기 화학자였다.박사학위를 받은 후, 그는 기초 연구에 종사하기 위해 듀폰에 고용되기 전에 여러 대학에서 가르쳤다.

그는 1936년 2월 21일 헬렌 스위트먼과 결혼했다.Carothers는 그의 젊은 시절부터 우울증에 시달렸다.나일론으로 성공했음에도 불구하고, 그는 자신이 많은 것을 이루지 못했고 아이디어가 바닥났다고 느꼈다.그의 불행은 그의 여동생의 죽음으로 더욱 악화되었고, 1937년 4월 28일 그는 ^[3][4]시안화칼륨을 마시고 자살했다.그의 딸 제인은 1937년 11월 27일에 태어났다.

교육 및 학력

Carothers는 1896년 4월 27일 아이오와 주 벌링턴에서 Ira와 Mary Evalina Carothers 사이에서 태어났다.그는 4남매 중 장남이었다.그에게는 존, 이소벨, 엘리자베스라는 한 명의 형제와 두 명의 자매가 있었다.젊은 시절, Carothers는 도구와 기계 장치에 매료되었고 많은 시간을 실험에 소비했습니다.그는 아이오와주 디모인에 있는 공립학교에 다녔고 그곳에서 양심적인 학생으로 알려졌다.졸업 후 아버지의 압력으로 Carothers는 디모인에 있는 Capital City Commercial College에 입학하여 1915년 7월에 회계 및 비서 커리큘럼을 수료했습니다.

1915년 9월, 그는 미주리에 있는 타르키오 대학에 입학했다.처음에는 영어를 전공했지만 아서 파디 ^[5]학과장의 영향으로 화학으로 전향했다.Carothers는 화학에 매우 뛰어났기 때문에 졸업 전에 화학 강사로 일했고, Pardee가 사우스 ^[6]다코타 대학의 화학 학과장이 되기 위해 떠났을 때 상급 과정을 가르쳤다.그는 1920년 24세의 나이로 타르키오를 과학 학사 학위로 졸업했다.그 후, 그는 일리노이 대학에서 예술 석사 학위를 받았고, 1921년 칼 ^[7]마블 교수의 지도 아래 이 학위를 받았다.

1921년부터 22년까지의 학년 동안, 캐러터스는 사우스 다코타 대학에서 화학 강사로 1년 임용되었습니다.그가 독립적인 연구를 시작한 것은 사우스 다코타 대학에서였고, 그 결과 미국 화학 학회 저널에 의해 받아들여진 논문을 만들었다.이 논문에서 그는 페닐 이소시아네이트와 디아조벤젠이미드(현재는 페닐 아지드로^[8] 알려져 있음)의 물리적 특성을 측정했다.성질은 매우 유사한 값을 가지며, 그는 두 번째 화합물의 구조가 CH-N₆₅=N=N이며, 이전에 생각했던 것처럼 ^[9][10]고리가 아닌 선형 사슬에 질소 원자가 3개 있다.

그는 로저 아담스 밑에서 박사학위를 받기 위해 일리노이 대학으로 돌아갔다.그의 학위는 1924년에 수여되었다.그는 유기 화학을 전공했고 물리 화학과 수학을 부전공했다.그는 1922년부터 1923년까지 연구 보조로 일했고 1923년부터 24년까지 카 펠로우쉽을 받았다.이것은 그 당시 그 대학이 수여한 가장 권위 있는 상이었다.

그는 1926년 일리노이 ^[11]대학의 제타 지부의 일원으로 알파 키 시그마에 입문했다.

박사학위를 받은 후, Carothers는 유기 화학 강사로 일리노이 대학에서 2년 동안 머물렀다.

1926년, Carothers는 하버드 대학교로 이사했다.그는 다시 유기화학의 강사였다.제임스 B. 1933년에 하버드 대학의 총장이 된 코넌트는 캐러스에 대해 다음과 같이 말했다.

Carothers 박사는 연구를 통해 이 시기에도 높은 독창성을 보여 주었으며, 이는 그의 후기 작품을 특징지었다.그는 평범한 길을 따르거나 유기 반응에 대한 일반적인 해석을 받아들이는 것에 결코 만족하지 않았다.중합과 고분자량의 물질 구조에 대한 그의 첫 생각은 하버드에 있을 ^[12]때 시작되었다.

1927년 DuPont는 근본적이고 순수한 연구에 자금을 대기로 결정했다. 즉, 의도적으로 돈을 버는 제품의 개발을 목표로 하지 않는 연구이다.Carothers는 기초 ^[13]연구를 위해 새로운 DuPont 연구소에서 유기 화학을 담당할 가능성에 대해 논의하기 위해 델라웨어 주 윌밍턴으로 갔다.

DuPont로 이동

학계를 떠나기로 한 결정은 Carothers에게 어려웠다.처음에 그는 듀폰의 고용 제안을 거절하면서 "나는 능력의 감소로 인한 신경증적 주문으로 고통 받고 있는데,^[14] 그것은 이곳보다 훨씬 더 심각한 핸디캡이 될 수 있다"고 설명했다.이 인정에도 불구하고, 듀폰의 간부인 해밀턴 브래드쇼는 하버드로 가서 Carothers에게 마음을 바꾸도록 설득했다.하버드의 267달러(연봉 3200달러)에 비해 그의 월급은 월 500달러였다.

나중에 그의 타르키오 룸메이트인 윌코 마체탄츠에게 보낸 편지에서 캐러스는 그의 우울감에 대해 다음과 같이 말했다: "나는 지금도, 순수한 관대함과 선의에서 제공된 헤아릴 수 없는 혜택을 받아들이고, 상황이 허락하고 인간의 감정과 품위가 둔감함이나 두려움에서 요구되는 것과 같은 사소한 리턴조차 하지 못하는 나를 발견한다."r 이기적이거나 무관심하고 감정이 ^[15]전혀 없다."

네오프렌

Dupont Carothers는 최근 델라웨어주 윌밍턴에서 설립된 새로운 기초 연구 프로그램에서 자리를 얻었고, 회사는 그가 원하는 연구를 선택할 수 있도록 했습니다.그는 폴리머 연구를 선택했는데, 그 주제는 이론적인 탐구를 필요로 하고 엄청난 상업적 의미를 가지고^[16] 있었기 때문이다.Carothers는 1928년 2월 6일 DuPont 실험 스테이션에서 일하기 시작했다.에밀 피셔 박사에 의해 달성된 질량인 4,200 이상의 분자량을 가진 폴리머의 합성이 그의 ^[17]주된 목표였다.

1928년 여름까지, Carothers는 소수의 박사 화학자들과 두 명의 컨설턴트를 두었습니다: 그의 논문 조언자인 Roger Adams 박사와 일리노이 대학의 유기 화학 강사인 Dr. Carl Marvel.이 최고의 과학자들이 일했던 실험실은 "순수관"으로 알려지게 되었다.1929년 중반까지 "순수관"이 4,000개가 넘는 중합체를 생산하지 못했다는 것은 실망스러운 일이었다.

1930년 1월, 엘머 K 박사. 볼튼은 화학부의 화학 부국장이 되었고, 그래서 캐러더스의 직속 상사가 되었다.볼튼은 1930년에 실용적인 결과를 원했고 그의 소원은 이루어졌다.볼튼은 Carothers에게 합성고무 제조를 목표로 아세틸렌 폴리머의 화학적 성질을 조사하도록 요청했다.1930년 4월, Carothers의 직원 중 한 명인 Dr. Arnold M. 콜린스, 분리된 클로로프렌, 고무와 비슷한 고체 물질을 만들기 위해 중합된 액체.이 제품은 최초의 합성고무로 오늘날 네오프렌으로 ^[18][19]알려져 있다.

폴리에스테르

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같은 해, Carothers 팀의 또 다른 멤버인 Julian W. Hill 박사는 4,000 이상의 분자량을 가진 폴리에스테르를 생산하기 위한 시도를 다시 시작했다.그의 노력은 분자량이 약 12,000인 합성 폴리머를 생산했을 때 곧 큰 성공을 거두었다.높은 분자량으로 인해 용해된 폴리머가 섬유줄로 늘어나게 되었습니다.그래서 화학자들에 의해 초폴리에스테르로 묘사된 최초의 합성 비단이 탄생했다.

폴리에스테르와 폴리아미드는 단계 성장 중합에 의해 형성된 응축 중합체의 예이다.Carothers는 단계적 성장 중합 이론을 고안하여 평균 중합 정도를 모노머의 분획 변환(또는 수율)과 연관짓는 Carothers 방정식을 도출했습니다.이 방정식은 고분자량의 경우 매우 높은 부분 변환이 필요하다는 것을 보여준다(단계 성장 폴리머에 한함).

힐은 또한 글리콜과 제산제를 혼합하여 압력을 줄이고, 응축 반응에서 생성된 물의 마지막 흔적을 제거하기 위해 분자 스틸을 사용하여 가열함으로써 탄력 있고 강한 합성 섬유를 생산했습니다.안타깝게도 생산된 섬유는 뜨거운 물에 담갔을 때 끈적끈적한 덩어리로 되돌아갔기 때문에 상용화되지 못했다.Carothers는 폴리머에 대한 그의 연구를 몇 년 동안 중단했다.

장래의 경력과 불황

1931년, Carothers는 Wilmington에 있는 집으로 이사했는데, 그곳은 위스키 에이커로 알려지게 되었고, 세 명의 다른 DuPont 과학자들과 함께 이사했다.그는 은둔자는 아니었지만, 그의 우울한 기분 때문에 종종 그의 룸메이트들이 참여하는 모든 활동을 즐길 수 없었다.절친한 친구 프랜시스 스펜서에게 보낸 편지에서 그는 "화학 이외의 내 경험에 대해 보고할 것이 많지 않은 것 같다.저는 지금 시골에 세 명의 독신남과 살고 있는데, 그들은 모두 높은 모자를 쓰고 흰 넥타이를 맨 채 사교적인 경향이 있고, 저는 오래된 관습대로 집에 ^[20]시무룩하게 앉아 있습니다.이때쯤 캐러스는 줄리안 힐이 시안화물 캡슐을 자신의 ^[21]시계줄에 부착해뒀다는 것을 보여줬다.

다른 사람들은 그의 세간의 이목을 끄는 데 필요한 대중 연설이 싫었다.1932년 1월 프랜시스 스펜서에게 보낸 편지에서 그는 "나는 연휴 동안 뉴헤이븐에 가서 유기농 심포지엄에서 연설을 했다.꽤 반응이 좋았지만, 그것을 만들어야 한다는 전망은 지난 몇 주를 망쳤고, 그 자리에서는 신경을 안정시키기 위해 상당한 양의 알코올에 의지할 필요가 있었다.…시간이 지날수록 초조함, 멍함, 막막함은 더욱 심해지고, 잦은 음주는 영구적인 개선을 가져오지 않습니다. 1932년은 지금 ^[22]제 눈에는 꽤 어둡게 보입니다."

1932년, Carothers가 고용된 계약은 볼튼 박사에 의해 수정되었다."순수관"은 이제 "우리 일의 궁극적인 목적과 회사의 ^[23]이익 사이에 더 긴밀한 관계를 맺는 것"에 초점을 맞출 것입니다.순수 연구에서 실용 연구로 자금이 이동했다는 뜻이다.Carothers는 자신을 숙련된 상업적 연구자로 보지 않았다.그는 기본 작업을 두세 개의 제안으로 제한하여 듀퐁의 이익과 일관되게 할 것을 제안했다.

이 기간 동안 캐럿들의 사생활은 바빴다.그는 1933년 ^[24]남편과 이혼 소송을 제기한 유부녀 실비아 무어와 바람을 피우고 있었다.결론적으로 그는 부모님의 재정 문제를 걱정했고 윌밍턴으로 그들을 데려올 계획을 세웠다.그는 이번 조치로 인한 감정적 영향에 대해 전혀 생각하지 못한 채 실험장에서 10마일(16km) 떨어진 아덴에 있는 집을 구입해 부모님과 함께 이사했다.당시 그는 37세였다.그의 부모님과의 교류는 곧 긴박해졌다.Carothers는 여전히 현재 미혼인 Sylvia Moore를 만나고 있었고 그의 부모님은 그 관계를 매우 싫어했다.가정의 긴장감이 너무 지쳐서,^[25] 그의 부모는 1934년 봄에 디모인으로 돌아왔다.

폴리아미데스

1934년, Carothers는 다시 섬유에 관심을 돌렸다.이제 연구팀은 폴리아미드라고 불리는 폴리머의 종류를 생산하기 위해 글리콜 대신 디아민을 대체했다.이 물질들은 글리콜을 사용하여 형성된 폴리에스테르보다 훨씬 더 안정적이었다.수소 결합을 통해 결정 도메인을 형성하는 폴리아미드의 능력은 그들에게 더 많은 기계적 특성을 준다.따라서, 그들은 일상적으로 사용할 수 있는 합성 비단을 생산할 수 있을 것이다.그의 연구는 많은 새로운 폴리아미드를 발명하는 결과를 낳았다.이 프로젝트를 위한 실험실 작업은 Dr. W. R. Peterson과 Donald Coffman에 ^[26]의해 수행되었습니다.1935년, 제라드 버셰 박사는 이 폴리아미드 ^[27]연구에 배정되었다.

캐러더스가 사라진 것은 나일론이 발명되기 전인 1934년 여름, 이 생산적인 연구 기간 동안이었다.그는 출근하지 않았고, 아무도 그가 어디에 있는지 몰랐다.그는 볼티모어에 있는 존스 홉킨스 병원과 연관된 유명한 핍스 클리닉 근처의 작은 정신과 클리닉인 피넬 클리닉에서 발견되었다.보아하니, 그는 너무 우울해져서 정신과 의사를 만나러 볼티모어로 갔고, 그는 ^[28]그를 클리닉에 입원시켰다.

나일론

클리닉에서 퇴원한 직후 캐러스는 듀퐁으로 돌아왔다.볼튼은 Carothers에게 폴리아미드를 연구하라고 지시했다.

Carother의 선형 초고분자 연구는 실질적인 목적을 염두에 두지 않고 미지의 영역에 대한 무제한적인 도전으로 시작되었습니다.그러나 이 연구는 화학 분야의 새로운 분야였고 듀퐁은 새로운 화학 약품 개발은 회사에 가치가 있을 것이라고 믿었다.연구 과정에서 Carothers는 고온에서 점성이 있는 고체가 되는 초고분자를 얻었으며, 용융 폴리머에 막대기를 담갔다가 빼내면 이 물질로 필라멘트를 만들 수 있다는 관찰이 이루어졌다.이 발견으로 프로젝트의 초점이 이러한 필라멘트로 옮겨졌고, 그 결과 ^[29]'나일론'이 탄생했습니다.

1935년 2월 28일, Carothers의 지시로 Gerard Berchet은 ^[30]헥사메틸렌디아민과 아디핀산으로부터 반온스의 폴리머를 생산하여 나일론이라고 알려진 폴리아미드 6-6을 만들었습니다.녹는점이 높아 작업이 어려웠지만 볼튼은 이 폴리아미드를 상업적으로 개발할 제품으로 선택했다.그는 Carothers와 함께 그 프로젝트에서 일할 Dr. George Graves를 선택했습니다.결국 그레이브스는 Carothers를 대신하여 폴리아미드 프로젝트의 리더가 되었다.또한 수십 명의 화학자와 엔지니어가 폴리아미드 6-6을 정련하여 실행 가능한 상업용^{[citation needed]} 제품을 만들기 위해 작업했습니다.

결혼과 죽음

1936년 2월 21일, Carothers는 1934년부터 사귀어 온 헬렌 스위트먼과 결혼했다.Sweetman은 화학 전공으로 학사 학위를 받았으며 DuPont에서 특허 ^[31]출원 준비를 위해 일했다.그의 생전에 그의 친구들은 종종 헬렌과의 결혼을 실비아 무어와의 이전 불륜과 비교하며 그들이 무어를 더 위대한 ^[32]여자라고 생각한다고 말했다.

곧이어 1936년 4월 30일, Carothers는 매우 영광인 국립 과학 아카데미에 선출된 최초의 산업 유기 화학자가 되었습니다.그러나 1936년 6월까지, 과학에 대한 그의 공헌을 입증한 이 영예에도 불구하고, Carothers는 그가 일하는 것을 방해하는 우울증을 떨쳐낼 수 없었다.6월 초, 그는 정신과 의사 케네스 아펠 박사의 보살핌 아래 명문 정신병원인 펜실베니아 병원 필라델피아 연구소에 비자발적으로 입원했다.한 달 후, 그는 친구들과 함께 티롤 알프스로 하이킹을 가기 위해 연구소를 떠나도 좋다는 허가를 받았다.그 계획은 그가 2주 동안 로저 아담스 박사와 존 플랙 박사와 함께 주간 하이킹을 하는 것이었다.그들이 떠난 후, 그는 아무도, 심지어 그의 아내에게도 아무 말도 보내지 않고 혼자서 하이킹을 계속했다.9월 14일, 그는 실험 스테이션에 있는 그녀의 책상에 갑자기 나타났다.그 시점부터 Carothers는 실험 스테이션에서 어떠한 실제 작업도 수행하지 않을 것으로 예상되었다.그는 종종 집에 들어가서 방문하곤 했다.그는 아내가 애펠 박사와 ^[33]캐러스를 돌볼 만큼 강하지 않다고 동의한 후 위스키 에이커스에서 다시 살기 시작했다.

1937년 1월 8일, Carothers의 여동생 Isobel이 폐렴으로 사망했다.월리스와 헬렌 캐러스는 그녀의 장례식에 참석하기 위해 시카고로 간 후 그녀의 장례를 치르기 위해 디모인으로 갔다.그는 여전히 정신과 의사인 아펠 박사를 방문하기 위해 필라델피아로 여행을 떠났는데, 아펠 박사는 캐러더스 씨의 친구에게 자살이 캐러더스 ^[34]사건의 결과일 가능성이 높다고 생각한다고 말했다.

1937년 4월 28일, Carothers는 일을 하기 위해 실험 스테이션으로 갔다.다음날 오후 5시경, 호텔 지배인이 근처에서 들려오는 고통스런 신음 소리를 듣고 호텔 방에 들어갔을 때, 짜낸 레몬과 시안화염이 그의 시신 옆에서 발견되었다.캐러터의 ^[35]지갑에서 52달러만 발견됐습니다.

1982년 ^[11]알파치 시그마 명예의 전당에 헌액됐다.

특허

• 1929년 11월 출원된 미국 특허 1,995,291 "알킬렌 탄산염과 그것을 만드는 과정"은 1935년 3월에 발행되었다.
• 1929년 8월 출원된 미국 특허 2,012,267 '폴리염기산의 알킬렌 에스테르' 1935년 8월 발행
• 미국 특허 2,071,250 "선형 응축 폴리머" 1931년 7월 출원, 1937년 2월 발행

레퍼런스

외부 링크

• "Wallace Hume Carothers". Science History Institute. June 2016.
• 월러스 흄 캐러더스 세계 전기 백과사전
• "Wallace Carothers:1928". DuPont Heritage website. Retrieved 16 February 2010.
• 미국 과학 아카데미 전기 회고록