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居里奧·納塔(GiulioNatta,1903年2月26日-1979年5月1日),意大利化學家,在聚合反應催化劑研究上作出很大貢獻,因此與德國化學家卡爾·齊格勒共同獲得1963年諾貝爾化學獎[1]

居里奧·納塔
居里奧·納塔
原文名 GiulioNatta
出生 (1903-02-26)1903年2月26日
因佩里亞毛里齊奧港
逝世 1979年5月1日(1979-05-01)(76歲)
國籍 意大利
職業 化學家
知名於 獲得1963年諾貝爾化學獎

目錄

個人生平

  • 1903年2月26日出生於意大利因佩里亞。
  • 1924年畢業於米蘭工學院化學工程系。
  • 1927年取得米蘭工學院講師資格。
  • 1932-1935年成為帕維亞大學正教授和普通化學研究所所長。
  • 1936年任羅馬大學物理化學正教授。
  • 1936-1938年任都靈工學院正教授與工業化學研究所所長。
  • 1938年任米蘭工學院全職教授與工業化學研究所所長。
  • 1978年改為退職榮譽教授。 
  • 1979年5月1日逝世。

主要研究

納塔長期從事合成化學的研究,是最早應用X射線和電子衍射技術研究無機物、有機物、催化劑及聚合物結構者之一。1938年他由1-丁烯脫氫製得丁二烯,進一步發展了最早的合成橡膠方法。他的更重要的成就是在研究催化分解過程中非均相催化劑的吸附現象和動力學方面。他於1954年從事規化聚合(見定向聚合)的研究,成功地從廉價的丙烯獲得性能良好的,可用於塑料、纖維的等規聚丙烯。後來這一方法被成功地用到一般烯烴和雙烯烴。他首先在乙烯-丙烯共聚合上使用的催化體系,被稱做齊格勒-納塔催化劑,用它可以製成種種立體規整結構的聚合物和共聚物。規化聚合是高分子科學發展過程中的一個里程碑,它標誌着人類第一次可以在實驗室內從烯烴、二烯烴及其他單體合成過去只有生物體內才能合成的高分子。納塔和他的助手共發表了1200篇科學論文,其中,以他個人名義發表的有540篇。取得約500項專利。他因對塑料領域內的高分子的結構和合成方面的研究而與卡爾·齊格勒共同獲得1963年諾貝爾化學獎。還在國內外獲得許多金質獎章和多種榮譽稱號。 

諾貝爾獎

獲獎原因:對聚合物的研究,齊格勒-納塔催化劑的研究。

聚合物的研究:聚丙烯(Polypropene,簡稱PP)是一種半結晶的熱塑性塑料。具有較高的耐衝擊性,機械性質強韌,抗多種有機溶劑和酸鹼腐蝕。在工業界有廣泛的應用,是平常常見的高分子材料之一。澳大利亞的錢幣也使用聚丙烯製作。 

結構:聚丙烯的重複單元由三個碳原子組成。其中兩個碳原子在主鏈上,一個碳原子一支鏈的形式存在。

性質:聚丙烯的結構和聚乙烯接近,因此很多性能也和聚乙烯類似。但是由於其存在一個甲基構成的側枝,聚丙烯更易氧化。

分類:根據支鏈原子的位置,聚丙烯可以分為無規立構,等規立構,間規立構。

無規立構:無規立構的聚丙烯的支鏈原子無規則分布於主鏈的兩側。

等規立構:等規立構的聚丙烯支鏈原子分布在主鏈的同一側。

間規立構:間規立構的聚丙烯支鏈原子間隔對稱分布在主鏈兩側。商品聚丙烯通常為90%以上的等規立構和少量無規立構的混合體。

歷史:1954年,居里奧·納塔GiulioNatta合成了聚丙烯。隨後在不同的國家和地區不同的聚丙烯合成技術被多次「發明」。大量的知識產權官司同聚丙烯的發展卷在一起。 

齊格勒-納塔催化劑:是一種有機金屬催化劑,又叫Z-N催化劑,用於合成非支化高立體規整性的聚烯烴。典型的齊格勒-納塔催化劑是雙組分:四氯化鈦-三乙基鋁[TiCl4-Al(C2H5)3]。最初,烯烴聚合採用的是自由基聚合,採用這一機理需要高壓反應條件,並且反應中存在着多種鏈轉移反應,導致支化產物的產生。對於聚丙烯,問題尤為嚴重,無法合成高聚合度的聚丙烯。1950年代德國化學家卡爾·齊格勒合成了這一催化劑,並將其用於聚乙烯的生產,得到了支鏈很少的高密度聚乙烯。意大利化學家居里奧·納塔將這一催化劑用於聚丙烯生產,發現得到了高聚合度,高規整度的聚丙烯。 

從生產角度來講,齊格勒-納塔催化劑的出現使得很多塑料的生產不再需要高壓,減少了生產成本,並且使得生產者可以對產物結構與性質進行控制。從科學研究角度上,齊格勒納塔催化劑帶動了對聚合反應機理的研究。隨着機理研究的深入,一些對產物控制性更好的有機金屬催化劑系統不斷出現,如茂金屬催化劑、凱明斯基催化劑等。基於這些貢獻,卡爾·齊格勒和居里奧·納塔分享了1963年的諾貝爾化學獎。 

參考資料

  1. Giulio Natta 諾貝爾官網