تسیگلر، کارل والدمار

[kārl vāldemār tsigler]
Karl Waldemar Ziegler
(ت.هِلزا، نزدیک کاسِل، آلمان، 5 آذر 1277/ 26 نوامبر 1898؛ و. مولهایم (رور)، آلمان، 20 مرداد 1352/ 11 اوت 1973)، شیمی آلی، شیمی آلی- فلزّی.
کارل کوچکترین پسر کارل آگوست تسیگلر، کشیش پروتستان، و کارولینه هلنه لوئیزه با نام خانوادگی رال بود. در 1289 این خانواده به ماربورک نقل مکان کرد، و در آن شهر کارل به دبیرستان وارد شد. در 1295 تحصیل در رشته‌ی شیمی را در دانشگاه ماربورک آغاز کرد. تسیگلر، چون شخصاً در کارهای شیمیایی تجربه داشت، بسرعت چنان پیشرفتی از خود نمایان ساخت که به او اجازه دادند که دو نیمسال نخست تحصیلی را پشت سر بگذارد.
او به راهنمایی کارل فون آووِرس، که استاد شیمی آلی و از نظر بکارگیری روشهای فیزیکی در تعیین ساختار مولکولها معروف بود، درجه‌ی دکترای خود را در 1299 گرفت. تسیگلر، در حالی که عنوان دستیاری آوورس را داشت، از 1298 تا 1305به مطالعه‌ی واکنشهای گرینیار پرداخت، اما اندکی بعد به موضوع دیگری، که نوید بخش تر بود، یعنی نظریه‌ی والانس (ظرفیت شیمیایی) و مطالعه‌ی بنیانهای آلی، روی آورد. او در ابتدای کار مقاله ای به همراه‌ هانس مرواین درباره‌ی بازآرایی پیناکول- پیناکولون و نظریه‌ی یوهانس تیله درباره‌ی ظرفیتهای جزئی انتشار داد، که هدف از آن تبیین واکنش پذیری پیوندهای اشباع نشده با فرض باقیمانده‌های میل ترکیبی موضعی بود. در آن زمان بحث انگیزترین نمونه‌ی ظرفیت جزئی بنیانِ تری فنیل متیل موسس گومبرگ بود، که در 1279 به صورت محصول تفکیک هکزافنیل اِتان کشف شده بود. وجود ترکیب کربونی سه استخلافی و پایدار برای آموزه‌ی جا افتاده ای همچون آموزه‌ی چهار ظرفیتی بودن اتوم کربون تهدید بزرگی بشمار می‌آمد. تسگلر در 1302 بررسی عوامل فضایی و الکترونی‌ای را که بر تفکیک به چنان بنیانهای آزاد و بر پایداری آن بنیانها اثر می‌گذارند آغاز کرد. در مدت بیش از بیست و هفت سال در رشته مقالاتی با عنوان «درباره‌ی شناخت کربون سه ظرفیتی» کار مایه‌های فعال سازی و جنبش شناسی تفکیک اتانهای شش استخلافی گوناگون را که خود او ساخته بود تعیین کرد؛ نخستین مقاله از این مجموعه او را در سال 1301 واجد شرایط استادی غیر رسمی در ماربورک کرد. معلوم شد که از میان ترکیباتی که تسیگلر ساخته بود ا، 2، 4، 5- تترافنیل آلیل و پنتافنیل سیکلوپنتادیئنیل، که در 1302 و 1304 تهیه شده بودند، تقریباً به طور کامل به بنیانهای آزاد تفکیک می‌شوند.
تسیگلر در 1301 ماریاکورتس اهل ماربورک را به همسری برگزید و از او صاحب دو فرزند شد. در 1304 این خانواده‌ی جوان مجبور شد که محل سکونت خود را تغییر دهد، زیرا به تسیگلر که دستیار بود مرخصی داده شد تا یک جای خالی را در دانشگاه فرانکفورت بگیرد. سال بعد کارل فرویدنبرک دستیاری مؤسسه‌ی شیمیایی‌هایدلبرک را به او پیشنهاد کرد؛ در این دانشگاه بود که تسیگلر در سال 1306 به مقام استادی رسید. در 1303 تسیگلر متوجه شد که فنیل ایزوپروپیل پوتاسیوم، که با «روش اِتِر» او تهیه شده بود، بآسانی به اولِفنیهای استخلافی شده مانند استیلبن می‌پیوندد. این واکنش نخستین نمونه از تهیه‌ی مصنوعی یک ترکیب آلی - فلزی بود که فصل کاملاً جدیدی در پژوهش باز کرد و راه مطالعات بعدی را درباره‌ی سازو کار بسپارش بود تادین تحت اثر القایی سودیوم هموار ساخت. دامنه‌ی پژوهشهای تسیگلر در شیمی ترکیبات آلی قلیایی در 1309تا ترکیبات آلی - لیتیومی گسترش یافت، و این امر در زمانی بود که تهیه‌ی این فلز آسان شده بود. در 1312، در حالی که داشت بسپارش بوتادین را بررسی می‌کرد، ارتباط میان بسپارش بین مولکولی و حلقوی شدن دورن مولکولی را مورد تحقیق قرار داد و این تحقیق را به مشاهداتی که پول را گلی بیست و یک سال پیش از آن بعمل آورده بود گسترش داد و «اصل رقیق سازی» خود را به عنوان وسیله ای برای ساختن ترکیبهای آلی حلقویِ بزرگ حلقه بکار گرفت.
در 1315 تسیگلر‌هایدلبرک را ترک کرد تا، برای مدتی کوتاه، در دانشگاه شیکاگو به عنوان استاد مهمان کار کند. پس از این سفر، در همان سال، عنوان استاد صاحب کرسی و مدیر مؤسسه شیمیایی دانشگاه‌ هاله را بدست آورد، مقامی که به رغم موضع محافظه کارانه‌اش نسبت به حکومت نازی به او اعطا شد. در‌هاله، تسیگلر پژوهش درباره‌ی ترکیبات آلی فلزات قلیایی، بنیانهای آزاد، سازو کارهای بسپارش، و تهیه‌ی مولکولهای حلقوی را دنبال کرد، و روشهای خود را برای برخی از مواد چند حلقه‌ای طبیعی نیز بکار بست.
وضع سیاسی و اقتصادی پژوهشهای بنیادی از این نوع را روز به روز دشوارتر می‌ساخت. سرانجام، در سال 1312، از طرف مؤسسه‌ی کایزر ویلهلم به تسیگلر پیشنهاد شد که به جانشینی فرانتس فیشر ریاست «مؤسسه‌ی تحقیقات زغال سنگ» در مولهایم، واقع در ناحیه‌ی زغال خیز آلمان، را برعهده بگیرد. تسیگلر پیشنهاد را پذیرفت به شرط آن که پژوهشهایش محدود به شیمی زغال و کاربرد صنعتی آن نباشد بلکه بتواند به شیمی ترکیبات کربون به طور کلی نیز بپردازد. پس از یک دوره‌ی دو ساله که تسیگلر مسئولیت کارها را هم در‌هاله و هم در مولهایم به دوش می‌کشید، سرانجام به طور دایم از‌هاله به مولهایم، مؤسسه‌ی کایزر ویلهلم، که پس از جنگ «مؤسسه‌ی ماکس پلانک» نام گرفت، منتقل شد.
تسیگلر کار تحقیقات خود را در مولهایم با دنبال کردن مطالعات پیشین درباره‌ی تهیه‌ی مصنوعی ترکیبات آلی فلزی با آلکیل لیتیوم آغاز کرد و راه را برای مطالعه‌ی ترکیبات آلی آلومینیوم گشود. این روش اینک با اقدام وی در 1328 برای تهیه‌ی مستقیم‌تر آلکیلهای آلومینیوم و ئیدرید لیتیوم آلومینیوم بآسانی قابل دسترس است. یک سال پس از آن، وی با افزودن گام به گام آلکیلهای آلومینیوم به اولفنیها روش جدیدی ابداع کرد که به یاری آن ئیدروکربونهائی با هر اندازه‌ی مولکولی دلخواه را می‌شد تهیه کرد، این روش بی درنگ در صنعت برای تهیه‌ی الکلهای راست زنجیر نوع اوّل پذیرفته و بکار بسته شد. واکنش جابه جایی متناظر با آن محصولی بدست داد که واسطه‌ی تهیه‌ی ایزوپرِن بود و بنابراین اهمیت فنّی داشت، زیرا که ایزوپرِن ترکیب مبنا در ساختن کائوچوی مصنوعی بود.
گام بزرگی در راه کاربرد صنعتی در 1332 به هنگامی برداشته شد که تسیگلر به نحوی غیر منتظره دریافت که مقادیر جزئی از فلز نیکل ارتباط موجود بین واکنشهای رشد و جابه جایی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. از اینجا او بسرعت به این نکته پی برد که ترکیبهای تری آلکیل آلومینیوم با عناصر واسطه به عنوان واکنشیارِ (کاتالیزگر) بسیار فعّال عمل می‌کند، به طوری که بسپارش اتیلن را در فشار جوّی سبب می‌شود، برخلاف نظر پذیرفته شده که برای تولید پولی اتیلن فشار و دماهای زیاد ضرورت دارد. تأثیر این کشف در شیمی صنعتی بسیار سریع و انقلابی بود. جولیو ناتّا، مشاور یک شرکت شیمیایی ایتالیایی، استفاده از «واکنشیارهای تسیگلر» را به بسپارش فضاویژه (stereospecific) گسترش داد تا بسپارهائی با ساختارها و خواص مولکولی معیّن تهیه کند. چند سالی پس از اعلام عمومی روش تسیگلر در 1334، فرایندهای بسپارش صنعتی گوناگون که آن روش ابداعی را بکار می‌گرفتند در سرتاسر جهان به راه افتاد. به پاداش این کشف، در 1342 جایزه‌ی نوبل مشترکاً به تسیگلر و ناتّا اعطا شد.
افتخارات و جایزه‌های بسیاری پس از این تاریخ نصیب تسیگلر شد، از جمله عضویت خارجی در انجمن سلطنتی (لندن). در این فاصله مؤسسه‌ی مولهایم نیز به یکی از بنیادهای پژوهشی پیشرو آلمان در زمینه‌ی شیمی کاربردی تبدیل شد. در این مرکز تسیگلر پژوهشهایش را راجع به ترکیبات آلی فلزی، بویژه ترکیبات آلکیل آلومینیوم دنبال کرد و در بررسی آلکیلهای فلزی، راه جدیدی مبتنی بر برقکافت ترکیبات پیچیده‌ی آلی فلزی یافت. او در تیر ماه 1348 بازنشسته شد. حدود دویست مقاله‌ی تحقیقی در مجلات و متون مرجع، و همکاری در نوشتن تقریباً همان تعداد مقاله‌ی دیگر، چندین حق امتیاز، و در حدود 150 رساله‌ی دکتری که به راهنمایی او تکمیل شد، بر وسعت علایق پژوهشی او دلالت دارند.

کتابشناسی

یکم. کارهای اصلی. فهرستهای کاملی از آثار مندرجند در سوکنامه‌هائی به قلم گونتر ویلکه در JLAC (1975)، 804-833؛ و به قلم ا.ه. بون در BMFRS، 21 (1975)، 569-584. خاطرات شخصی تسیگلر مندرج است در سخنرانی او به مناسبت دریافت جایزه‌ی نوبل، با عنوان « Folgen und Werdegang einer Erfindung»، در Ang C ، 76 (1964)، 545-553، که در RCT ، 38 (1965)، بیست و سه - سی و شش، به انگلیسی ترجمه شد؛ و «A Forty Years Stroll Through the Realm of Organimetallic Chemistry»، در AOC، 6 (1968)، 17-1. برای آگاهی از گزارشی درباره‌ی «مؤسسه‌ی مولهایم»، ـــــ نوشته‌ی او با عنوان «Max - Planck Institut für Kohlenforschung در کتاب Jahrbuch der Max- Planck- Gesellchaft 1961 (گوتینگن، 1962)، بخش 2، 492-510. این مؤسسه حافظ نوشته‌های علمی و مکاتبات تسیگلر است.
دوم. خواندنیهای فرعی. «Karl Ziegler, Master Advocate for the Unity of Pure and Applied Research»، از جان ج.آیش، در JCE، 60 (1983)، 1009-1014؛ Die Chemie an der Universität Marburg seit Beginn des 19. Jahrhunderts، از کریستوف ماینل (ماربورک، 1978)، 304-311.
منبع مقاله :
گیلیپسی، چارلز کولستون؛ (1387)، زندگینامه علمی دانشوران، برگردان: احمد آرام، [و دیگران]، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ اول