Wallace Hume Carothers (am 27. April 1896 - am 29. April 1937) war ein amerikanischer Chemiker, Erfinder und der Führer der organischen Chemie an DuPont, der die Erfindung von Nylonstrümpfen zugeschrieben ist.

Carothers war ein Gruppenführer am DuPont Experimentelles Stationslaboratorium, in der Nähe von Wilmington, Delaware, wo der grösste Teil der Polymer-Forschung getan wurde. Carothers war ein organischer Chemiker, der, zusätzlich zu den ersten sich entwickelnden Nylonstrümpfen, auch geholfen hat, den Grundstein für das Neopren zu legen. Nach dem Empfangen seines Dr. hat er an mehreren Universitäten unterrichtet, bevor er von DuPont angestellt wurde, um an der Grundlagenforschung zu arbeiten.

Er hat Helen Sweetman am 21. Februar 1936 geheiratet. Carothers war durch Perioden der geistigen Depression seit seiner Jugend beunruhigt worden. Trotz seines Erfolgs mit Nylonstrümpfen hat er gefunden, dass er viel nicht vollbracht hatte und an Ideen knapp geworden war. Seine Bekümmertheit wurde durch den Tod seiner Schwester, Isobels zusammengesetzt, und am Abend vom 28. April 1937 hat er in einem Hotelzimmer von Philadelphia eingecheckt und hat Selbstmord begangen, indem er ein Cocktail von Zitronesaft laced mit Kaliumzyanid getrunken hat. Seine Tochter, Jane, wurde sieben Monate später am 27. November 1937 geboren.

Frühes Leben und Ausbildung

Carothers ist am 27. April 1896 in Burlington, Iowa, Ira und Mary Evalina Carothers geboren gewesen. Er war von vier Kindern am ältesten. Er hatte einen Bruder und zwei Schwestern: John, Isobel und Mary. Als eine Jugend wurde Carothers durch Werkzeuge und mechanische Geräte fasziniert und hat viele Stunden ausgegeben experimentierend. Er hat öffentliche Schule in Des Moines, Iowa besucht, wo er als ein gewissenhafter Student bekannt war. Nach der Graduierung, und unter dem Druck von seinem Vater hat sich Carothers in der Hauptstadt-Wirtschaftsschule in Des Moines eingeschrieben, wo sein Vater Vizepräsident war, die Buchhaltung und den Sekretärslehrplan im Juli 1915 vollendend.

Im September 1915 ist er in Tarkio Universität in Missouri eingegangen. Obwohl er sich am Anfang auf Englisch spezialisiert hat, hat er auf die Chemie unter dem Einfluss von Arthur Pardee, Leiter dieser Abteilung umgeschaltet. Carothers hat so in der Chemie hervorgeragt, dass vor der Graduierung er ein Chemie-Lehrer gemacht wurde und dafür studiert hat sowie den älteren Kurs unterrichtet hat, als Pardee abgereist ist, um Vorsitzender der Chemie-Abteilung an der Universität South Dakotas zu werden. Er hat Tarkio 1920 im Alter von 24 Jahren mit einem Grad des Bakkalaureus der Naturwissenschaften absolviert. Dann ist er zur Universität Illinois für seinen Grad des Magisters Artium gegangen, den er 1921 unter der Leitung von Professor Carl Marvel erhalten hat.

Während des 1921-22 Schuljahres hat Carothers eine Jahresernennung als ein Chemie-Lehrer an der Universität South Dakotas gehalten. Es war an der Universität South Dakotas, dass er seine unabhängige Forschung begonnen hat, die auf einen durch die Zeitschrift der amerikanischen Chemischen Gesellschaft akzeptierten Artikel hinausgelaufen ist. In dieser Zeitung hat er physikalische Eigenschaften von phenylisocyanate und diazobenzene-imide (jetzt bekannt als phenyl azide) gemessen. Die Eigenschaften haben sehr ähnliche Werte, die ihn zum Beschluss geführt haben, dass die Struktur der zweiten Zusammensetzung CH-N=N=N, mit den drei Stickstoff-Atomen in einer geradlinigen Kette aber nicht einem Ring, wie vorher gedacht, ist.

Er ist zur Universität Illinois zurückgegangen, um für seinen Dr. unter Roger Adams zu studieren. Sein Grad wurde 1924 zuerkannt. Er hat sich auf die organische Chemie und minored in der physischen Chemie und Mathematik spezialisiert. Er hat als ein Forschungshelfer während 1922-1923 gearbeitet und hat die Carr Kameradschaft für 1923-24 empfangen. Das war der renommiertste Preis, der von der Universität damals angeboten ist.

Karriere

Nach dem Empfangen seines Dr. ist Carothers an der Universität Illinois seit zwei Jahren als ein Lehrer in der organischen Chemie geblieben.

1926 hat sich Carothers zur Universität von Harvard bewegt. Wieder war er ein Lehrer in der organischen Chemie. James B. Conant, der Präsident der Universität von Harvard 1933 geworden ist, hat von Carothers gesagt:

1927 hat sich DuPont dafür entschieden, grundsätzliche, reine Forschung finanziell zu unterstützen: Forschung, die nicht absichtlich auf die Entwicklung eines gewinnbringenden Produktes gerichtet ist. Carothers ist zu Wilmington, Delaware gereist, um die Möglichkeit zu besprechen, für organische Chemie am neuen Laboratorium von DuPont für die Grundlagenforschung die Verantwortung zu tragen.

DuPont

Die Entscheidung, Akademie zu verlassen, war für Carothers schwierig. Zuerst hat er das Angebot von DuPont der Beschäftigung abgelehnt, erklärend, dass "Ich unter Nervenperioden der verringerten Kapazität leide, die ein viel ernsteres Handikap dort einsetzen könnte als hier." Trotz dieser Aufnahme ist ein Manager von DuPont, Hamilton Bradshaw, zu Harvard gereist und hat Carothers überzeugt sich es anders zu überlegen. Sein Gehalt war 500 $ pro Monat im Vergleich zu nur 267 $ an Harvard (3200 $ pro Jahr).

Später in einem Brief an Wilko Machetanz, seinen Zimmergenossen von Tarkio, hat sich Carothers auf seinen Gefühlen der Depression ausgebreitet: "Ich finde mich, sogar jetzt unberechenbare Vorteile akzeptierend, die aus dem bloßen Edelmut und der Bereitwilligkeit angeboten sind und scheiternd, sogar solche triviale Rückkehr als Verhältnisse-Erlaubnis und menschliches Gefühl und Takt-Nachfrage, aus Stumpfheit oder Angst oder Ichbezogenheit oder bloßer Teilnahmslosigkeit und ganzem Mangel am Gefühl zu machen."

Neopren

Carothers hat begonnen, am DuPont Experimentelle Station am 6. Februar 1928 zu arbeiten. Die Synthese eines Polymers mit einem Molekulargewicht von mehr als 4,200, die von Dr Emil Fischer erreichte Masse, war seine primäre Absicht.

Vor dem Sommer 1928 hat sich Carothers eines kleinen Personals von Doktorchemikern und zwei Beratern gerühmt: Dr Roger Adams, sein Thesenberater, und Dr Carl Marvel, sein Lehrer der organischen Chemie an der Universität Illinois. Das Laboratorium, wo diese Spitzenwissenschaftler gearbeitet haben, ist bekannt als "Reinheitssaal" geworden. Es war entmutigend, dass bis zur Mitte von 1929, "hatte Reinheitssaal" kein Polymer mit einem Gewicht von viel mehr als 4,000 erzeugt.

Im Januar 1930 ist Dr Elmer K. Bolton Helfer der chemische Direktor in der chemischen Abteilung, und so, der unmittelbare Chef von Carothers geworden. Bolton hat praktische Ergebnisse 1930 gewollt, und sein Wunsch wurde erfüllt. Bolton hat Carothers gebeten, die Chemie eines Acetylen-Polymers mit der Absicht zu untersuchen, synthetischen Gummi zu schaffen. Im April 1930 hat einer des Personals von Carothers, Dr Arnold M. Collins, chloroprene, eine Flüssigkeit isoliert, welcher polymerized, ein festes Material zu erzeugen, das Gummi geähnelt hat. Dieses Produkt war der erste synthetische Gummi und ist heute als Neopren bekannt.

Polyester

In demselben Jahr hat Dr Julian Hill, ein anderes Mitglied der Mannschaft von Carothers, Arbeit wieder am Versuchen begonnen, einen Polyester mit einem Molekulargewicht von obengenannten 4,000 zu erzeugen. Seine Anstrengungen wurden bald erfolgreich entsprochen, als er ein synthetisches Polymer mit einem Molekulargewicht von ungefähr 12,000 erzeugt hat. Das hohe Molekulargewicht hat dem geschmolzenen Polymer erlaubt, in Schnuren der Faser ausgestreckt zu werden. So wurde die erste synthetische Seide geschaffen, die von den Chemikern als ein Superpolyester beschrieben ist.

Polyester und polyamides sind Beispiele von Kondensationspolymern, die durch das Stiefwachstum polymerization gebildet sind. Carothers hat die Theorie des Stiefwachstums polymerization ausgearbeitet und hat die Gleichung von Carothers abgeleitet, die den durchschnittlichen Grad von polymerization zur Bruchkonvertierung (oder Ertrag) monomer ins Polymer verbindet. Diese Gleichung zeigt, dass für ein hohes Molekulargewicht eine sehr hohe Bruchkonvertierung (für Stiefwachstumspolymer nur) erforderlich ist.

Hügel hat auch eine synthetische Faser erzeugt, die elastisch und durch das Kombinieren von Glykolen und diacids und die Heizung unter dem reduzierten Druck, das Verwenden eines molekularen noch stark war, um die letzten Spuren von in der Kondensationsreaktion erzeugtem Wasser zu entfernen. Leider konnte die erzeugte Faser nicht kommerzialisiert werden, weil sie zurück zu einer klebrigen Masse, wenn gelegt, in heißes Wasser zurückgekehrt ist. Carothers hat seine Forschung über Polymer seit mehreren Jahren fallen lassen.

Depression

1931 ist Carothers in ein Haus in Wilmington umgezogen, der bekannt als Whisky-Acres mit drei anderen Wissenschaftlern von DuPont geworden ist. Er war kein Einsiedler, aber seine depressiven Stimmungen haben ihn häufig davon abgehalten, alle Tätigkeiten zu genießen, an denen seine Zimmergenossen teilgenommen haben. In einem Brief an einen engen Freund, Frances Spencer, hat er gesagt, "Es scheint nicht, viel zu geben, um bezüglich meiner Erfahrungen außerhalb der Chemie zu berichten. Ich lebe im Land jetzt mit drei anderen Junggesellen, und sie dazu neigend sind alle sozial in hohen Hüten und weißen Banden ausgegangen, während ich nach meiner alten Gewohnheit mürrisch zuhause sitze." An ungefähr um diese Zeit hat Carothers Julian Hill gezeigt, dass er eine Kapsel von seiner Uhrkette beigefügtem Zyanid gehalten hat.

Carothers hat das Publikum gehasst, das spricht, der notwendig war, um sein hohes Profil aufrechtzuerhalten. In einem Brief an Frances Spencer im Januar 1932 hat er sich bezogen, "Ich bin wirklich zum Neuen Hafen während der Urlaube gestiegen und habe eine Rede auf dem organischen Symposium gemacht. Es wurde ziemlich gut erhalten, aber die Aussicht der Notwendigkeit, es zu machen, hat die vorhergehenden Wochen zerstört, und es war notwendig, beträchtliche Beträge von Alkohol aufzusuchen, um meine Nerven für die Gelegenheit zu beruhigen. … Meine Nervosität, Grämlichkeit und Schwanken werden schlechter, als Zeit weitergeht, und der häufige Ferienort zum Trinken keine dauerhafte Verbesserung verursacht. 1932 Blicke, die zu mir eben erst ziemlich schwarz sind."

1932 wurde die Abmachung, laut deren Carothers angestellt wurde, von Dr Bolton modifiziert. "Reinheitssaal" würde sich jetzt darauf konzentrieren, "eine nähere Beziehung zwischen den äußersten Zielen unserer Arbeit und den Interessen der Gesellschaft zu bewirken." Das hat bedeutet, dass Kapital von der reinen Forschung bis praktische Forschung ausgewechselt wurde. Carothers hat sich als ein kommerzieller Fachforscher nicht gesehen. Er hat vorgeschlagen, dass grundsätzliche Arbeit auf zwei oder drei Vorschläge beschränkt wird, die mit den Interessen von DuPont im Einklang stehend sein würden.

Persönliches Leben

Das persönliche Leben von Carothers war während dieser Zeit beschäftigt. Er hatte eine Angelegenheit mit einer verheirateten Frau, Sylvia Moore, wer mit ihrem Mann, der für die Scheidung 1933 abgelegt ist. Zur gleichen Zeit hat er sich über die Finanzprobleme seiner Eltern gesorgt und hat geplant, ihnen zu Wilmington zu bringen. Ohne Gedanken an den möglichen emotionalen Implikationen dieser Bewegung hat er ein Haus in Arden ungefähr zehn Meilen (16 km) von der Experimentellen Station gekauft und ist darin mit seinen Eltern umgezogen. Er war 37 Jahre alt zurzeit. Wechselwirkungen mit seinen Eltern sind bald angespannt geworden. Carothers sah noch Sylvia Moore, die jetzt einzeln war, und seine Eltern hoch diese Beziehung missbilligt haben. Die Spannung im Haushalt zu haltend findend, sind seine Eltern zu Des Moines im Frühling 1934 zurückgekehrt.

Polyamides

1934 hat Carothers seine Aufmerksamkeit auf Fasern wieder gelenkt. Jetzt hat ausgewechselter diamines der Mannschaft für Glykole, um einen Typ des Polymers zu erzeugen, ein Polyamid genannt. Diese Substanzen waren viel stabiler als die gebildeten Polyester durch das Verwenden der Glykole. Die Fähigkeit von polyamides, kristallene Gebiete durch das Wasserstoffabbinden zu bilden, gibt ihnen hat mechanische Eigenschaften vergrößert. Deshalb könnten sie eine synthetische Seide erzeugen, die für den täglichen Gebrauch praktisch sein würde. Seine Forschung ist auf die Erfindung mehrerer neuer polyamides hinausgelaufen. Die Laboratorium-Arbeit für dieses Projekt wurde von Dr W.R. Peterson und Dr Donald Coffman geführt. 1935 wurde Dr Gerard Berchet dieser Polyamid-Forschung zugeteilt.

Es war während dieser produktiven Periode der Forschung im Sommer 1934 vor der schließlichen Erfindung von Nylonstrümpfen, dass Carothers verschwunden ist. Er ist in Arbeit nicht eingetreten, und keiner hat gewusst, wo er war. Er wurde in einer kleinen psychiatrischen Klinik, Pinel Klinik in der Nähe von der berühmten Phipps Klinik gefunden, die mit dem Krankenhaus von Johns Hopkins in Baltimore vereinigt ist. Anscheinend war er so deprimiert geworden, dass er nach Baltimore gefahren ist, um einen Psychiater zu befragen, der ihn in der Klinik gebracht hat.

Nylonstrümpfe

Kurz nach seiner Ausgabe von der Klinik ist Carothers zu DuPont zurückgekehrt. Bolton hat Carothers beauftragt, an polyamides zu arbeiten.

Die Arbeit von Carother in geradlinigen Superpolymern hat als ein uneingeschränkter Raubzug ins unbekannte ohne praktisches Ziel im Sinn begonnen. Aber die Forschung war in einem neuen Feld in der Chemie, und Du Pont hat geglaubt, dass jeder neue chemische Durchbruch wahrscheinlich von Wichtigkeit zur Gesellschaft sein würde. Im Laufe der Forschung hat Carothers einige Superpolymer erhalten, die klebrige Festkörper bei hohen Temperaturen geworden sind, und die Beobachtung gemacht wurde, dass Glühfäden von diesem Material gemacht werden konnten, wenn eine Stange ins geschmolzene Polymer getaucht und zurückgezogen wurde. An dieser Entdeckung war der Fokus des Projektes, das zu diesen Glühfäden und `Nylonstrümpfen` ausgewechselt ist, das Ergebnis.

Am 28. Februar 1935 hat Gerard Berchet, unter der Richtung von Carothers, eine Halbunze des Polymers von hexamethylenediamine und Adipinsäure erzeugt, Polyamid 6-6, die Substanz schaffend, die kommen würde, um als Nylonstrümpfe bekannt zu sein. Es war schwierig, mit wegen seines hohen Schmelzpunkts zu arbeiten, aber Bolton hat dieses Polyamid als dasjenige gewählt, um sich gewerblich zu entwickeln. Er hat Dr George Graves ausgewählt, um mit Carothers am Projekt zu arbeiten. Schließlich hat Graves Carothers als der Führer des Polyamid-Projektes verdrängt. Außerdem haben Dutzende von Chemikern und Ingenieuren an der Raffinierung des Polyamids 6-6 in ein lebensfähiges kommerzielles Produkt gearbeitet.

Ehe und Niedergang

Am 21. Februar 1936 hat Carothers Helen Sweetman geheiratet, auf die er seit 1934 datiert hatte. Sweetman hatte einen Junggeselle-Grad mit einem Major in der Chemie und hat für DuPont an der Vorbereitung von offenen Anwendungen gearbeitet.

Bald danach, am 30. April 1936, wurde Carothers zur Nationalen Akademie von Wissenschaften, einer sehr hohen Ehre gewählt. Carothers war der erste organische Industriechemiker, um diese Ehre zu erhalten. Und doch vor dem Juni 1936 trotz dieser Ehre, die seine Beiträge zur Wissenschaft gültig gemacht hat, konnte Carothers nicht die Depression schütteln, die ihn davon abgehalten hat zu arbeiten. Anfang Juni wurde er unfreiwillig auf das Institut von Philadelphia für das Krankenhaus von Pennsylvanien, eine renommierte Nervenklinik eingelassen, wo sein Psychiater Dr Kenneth Appel war. Einen Monat später wurde ihm Erlaubnis gegeben, das Institut zu verlassen, um zu gehen, im Tiroler die Alpen mit Freunden wandernd. Der Plan war für ihn zur Tageswanderung mit Dr Roger Adams und Dr John Flack seit zwei Wochen. Nachdem sie abgereist sind, ist er länger geblieben, allein wandernd, ohne Wort jedem, sogar seine Frau zu senden. Am 14. September ist er plötzlich an ihrem Schreibtisch an der Experimentellen Station erschienen. Von diesem Punkt auf Carothers wurde nicht erwartet, jede echte Arbeit an der Experimentellen Station durchzuführen. Er würde häufig hineingehen und besuchen. Er hat begonnen, in Whisky-Acres wieder zu leben, nachdem seine Frau mit Dr Appel übereingestimmt war, dass sie nicht stark genug war, um über Carothers zu wachen.

Am 8. Januar 1937 ist die Schwester von Carothers Isobel an Lungenentzündung gestorben. Wallace und Helen Carothers sind nach Chicago gereist, um ihrem Begräbnis und dann zu Des Moines für ihr Begräbnis beizuwohnen. Er ist noch nach Philadelphia gereist, um seinen Psychiater, Dr Appel zu besuchen, der einem Freund von Carothers gesagt hat, dass er gedacht hat, Selbstmord war das wahrscheinliche Ergebnis des Falls von Carothers.

Am 28. April 1937 ist Carothers zur Experimentellen Station gegangen, um zu arbeiten. Am nächsten Tag hat er in einem Hotelzimmer in Philadelphia Selbstmord begangen, indem er in Zitronesaft aufgelöstes Zyanid genommen hat, wissend, dass die Nahrungsaufnahme von Zyanid in einer acidic Lösung die Geschwindigkeit und Wirkung des Giftes außerordentlich verstärken würde. Kein Zeichen wurde gefunden.

Links

• Chemische Erfolgstypen an chemheritage.org
• Enzyklopädie der Weltlebensbeschreibung auf Wallace Hume Carothers

Patente

• "Alkylene Karbonat und Prozess des Bildens Davon", abgelegter November 1929, haben März 1935 ausgegeben
• "Alkylene Ester von Polygrundlegenden Säuren", abgelegter August 1929, hat August 1935 ausgegeben
• "Geradlinige Kondensationspolymer", abgelegter Juli 1931, haben Februar 1937 ausgegeben