尤利烏斯·阿瑟·紐蘭德(Julius Arthur Nieuwland),比利時-美國化學家,圣十字傳教團牧師,1878年2月14日生于比利時,1936年6月11日卒于華盛頓哥倫比亞特區。以其在乙炔化學領域的研究和合成橡膠的貢獻而聞名。
人物生平
尤利烏斯·阿瑟·紐蘭德三歲時隨父母移居到美國印第安納州的南本德。他在圣母大學接受教育,學習拉丁語和希臘語,并于1899年畢業。1892年加入圣十字教團,1903年在詹姆斯·吉本斯樞機主持下受戒成為牧師。他在愛德華德·李·格里納的指導下學習植物學,并在1904年獲得艾希施泰特天主教大學的博士學位。紐蘭德從1904年到1918年擔任圣母大學的植物學教授,期間建立植物實驗室,收集大量當地植物標本,并創立《American Midland Naturalist》期刊。1911年在圣母大學取得科學博士學位。1918年起,他成為該校的化學教授,直至逝世。
紐蘭德的博士論文研究了乙炔的反應,其中一種產物是二乙烯基二甲胂基氯,后被用于制造路易氏劑。1906年,他在研究乙炔過程中發現了一種奇怪的氣味,經過14年的追蹤,于1920年鑒定出產生這種氣味的化合物。他發現乙炔能夠自相化合生成含有四個碳和六個碳的分子,這些分子能進一步聚合形成具有橡膠性質的巨大分子。這一發現引起了杜邦化學家的注意,紐蘭德與他們合作,最終在華萊士·卡羅瑟斯的領導下,研究小組由乙炔得到了合成氯丁橡膠的原料2-氯-1,3-丁二烯,并聚合成了氯丁橡膠。
1925年底,紐蘭德成為杜邦公司的研究顧問,他的紐蘭德催化劑被用于合成橡膠的研發過程。1932年,杜邦公司將氯丁橡膠投入市場,商品名為duprene。紐蘭德因對乙炔的研究獲得莫爾黑德獎章,并在1935年榮獲孟德爾獎及美國化學會最高榮譽尼科爾斯獎。1936年在美國天主教大學的化學實驗室里因心臟病突發去世。他的主要著作《乙炔化學》于1945年出版。1996年,紐蘭德入選國家發明家名人堂。電影《克努特·羅克尼》中重現了紐蘭德生活中的一個場景,由艾爾伯特·巴塞爾曼扮演的紐蘭德牧師試圖說服克努特·羅克尼成為一個化學家。
早年和植物學研究
1878年紐蘭德出生于比利時東弗拉芒省根特附近的漢斯貝克(Hansbece)。1880年紐蘭德的父母帶著年僅兩歲的他移居到美國印第安納州的南本德。1892年他加入圣十字教團,后進入處于當地的圣母大學就讀,學習拉丁語和希臘語。 1899年本科畢業后,開始進修成為神職人員。1903年他在詹姆斯·吉本斯樞機主持下受戒成為牧師。隨后進入美國天主教大學的研究生院。在植物學家愛德華德·李·格里納(Edward Lee Greene)的指導下學習植物學。
1904年紐蘭德取得博士學位之后,回到圣母大學擔任植物學教授。1911年他在圣母大學取得科學博士學位。1918年他改任有機化學教授一直到他去世。在擔任植物學教授時,他進行了大量的當地植物標本收集工作,建立植物實驗室,講授當時美國還少有開設的植物解剖課程,并創立美國中部自然學者(American Midland Naturalist)這一期刊,對美國中西部特有的植物物種進行介紹。
對乙炔和催化劑的研究
紐蘭德在植物學學習的同時也進行化學研究,主要的研究內容為乙炔的化學反應。在研究過程中,他發現在氯化汞的鹽酸溶液中三氯化砷與乙炔可以發生加成反應,產生一種新化合物二乙烯基二甲胂基氯,但該化合物有很強毒性,這使得紐蘭德放棄了對其的進一步研究。1918年受軍方之命研究化學武器和毒氣的文福德·李·路易斯(Winford Lee Lewis)發現了紐蘭德的博士論文《乙炔的一些化學反應》,將該化合物用于制造毒氣,即路易氏劑。
在圣母大學任教的紐蘭德繼續進行乙炔的研究。1906年起他發現乙炔氣體通過氯化銅和鹵代烴的混合物會發生化學反應,但是產物十分的不穩定,始終無法提取。直到十四年后,紐蘭德通過改變混合物配比,發明了由氯化亞銅、氯化銨和鹽酸配成的酸性溶液組成的紐蘭德催化劑,成功的合成了乙烯基乙炔和二乙烯基乙炔。將乙炔與氫氰酸在此催化體系中反應可得到丙烯腈。
1925年底紐蘭德結識杜邦的化學家埃爾默·博爾頓,開始作為杜邦公司的研究顧問,將自己的催化劑用于合成橡膠的研發過程。1928年起在紐蘭德的建議和華萊士·卡羅瑟斯的領導下,研究小組由乙炔得到了合成氯丁橡膠的原料2-氯-1,3-丁二烯(即氯丁二烯),并聚合成了氯丁橡膠。1932年杜邦公司正式將氯丁橡膠投入市場,商品名為duprene,使得氯丁橡膠成為第一種大量生產的合成橡膠。但無論是紐蘭德和卡羅澤斯都沒有活著看到氯丁橡膠在二戰中的大量應用。
晚年榮譽
1932年紐蘭德因對乙炔的研究獲得莫爾黑德獎章。1935年又榮獲孟德爾獎及美國化學會最高榮譽尼科爾斯獎。1936年紐蘭德在美國天主教大學的化學實驗室里心臟病突發去世。他的主要著作有去世后出版的《乙炔化學》(1945)。1996年紐蘭德入選國家發明家名人堂(National Inventor Hall of Fame)
拍攝于1940年的電影《克努特·羅克尼》(Knute Rockne,All Americans)重現了紐蘭德生活中的一個場景。艾爾伯特·巴塞爾曼(Albert Bassermann)扮演的紐蘭德牧師試圖說服克努特·羅克尼成為一個化學家而不是橄欖球教練,羅克尼后來成了美國歷史上最偉大的橄欖球教練之一。
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