Σχήμα 1:Η γενική δομή μιας κετένης. Το R είναι μία οποιαδήποτε ομάδα.
ΣτοΣτρασβούργο ανακάλυψε τις κετένες, μία οικογένεια μορίων γενικής μορφής που φαίνεται στο Σχήμα 1.[6]Οι ενώσεις αυτές θα αποδεικνύονταν ένα συνθετικώς σημαντικό ενδιάμεσο γιατην παραγωγή στο μέλλον αντιβιοτικών όπως ηπενικιλλίνηκαιηαμοξικιλλίνη.
Το1907ο Στάουντινγκερ έγινε επίκουρος καθηγητής στοΤεχνικό Πανεπιστήμιο της Καρλσρούης. Εκεί κατόρθωσε να απομονώσει μερικές χρήσιμες οργανικές χημικές ενώσεις (μεταξύ των οποίων μία συνθετική αρωματική ουσία του καφέ), που περιγράφονται μία προς μία από τον Rolf Mülhaupt[7].
Στην Καρλσρούη και αργότερα στη Ζυρίχη ο Στάουντινγκερ άρχισε να ερευνά χημικώς τοκαουτσούκ (ελαστικό κόμμι), γιατο οποίο είχαν ήδη μετρηθεί πολύ μεγάλα μοριακά βάρημε τις φυσικές μεθόδους τωνΡαούλκαιβαν'τΧοφ. Σε αντίθεση με τις τότε επικρατούσες ιδέες (δείτε και παρακάτω), ο Στάουντινγκερ πρότεινε σε μία δημοσίευση-ορόσημο το1920 ότι τα μόρια που αποτελούν το ελαστικό κόμμι και πολλές άλλες ουσίες, όπως τοάμυλο, ηκυτταρίνηκαιοιπρωτεΐνες, είναι μακρές αλυσίδες βραχέων επαναλαμβανόμενων μοριακών μονάδων, οι οποίες συνδέονται μεομοιοπολικούς δεσμούς[10]Με άλλα λόγια, ταπολυμερήστο μοριακό επίπεδο μοιάζουν με αλυσίδες από συνδετήρες, διαμορφωμένα από μικρά συστατικά μέρη που συνδέονται η μία τους άκρη μετην άλλη του επόμενου (Σχήμα 3).
Σχήμα 3: Μία αλυσίδα από συνδετήρες (άνω) αποτελεί ένα καλό πρότυπο για ένα πολυμερές όπως τοπολυγαλακτικό οξύ(κάτω). Η αλυσίδα αποτελείται από σχετικώς μικρά τμήματα που συνδέονται μαζί «κεφαλή με ουρά».
Εκείνη την εποχή οι κορυφαίοι οργανική χημικοί, όπως οΕμίλ ΦίσερκαιοΧάινριχ Βίλαντ[7][11], είχαν τη γνώμη ότι τα μετρούμενα τεράστια μοριακά βάρη ήταν φαινομενικά, προκαλούμενα από τη συσσωμάτωση ξεχωριστών μικρών μορίων, όπως στακολλοειδή. Αρχικώς η πλειονότητα των συναδέλφων του Στάουντινγκερ αρνήθηκαν να αποδεχθούν τη δυνατότητα των μικρών μορίων να συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς σχηματίζοντας χημικές ενώσεις τεράστιου μοριακού βάρους. Αυτό, όπως σημειώνει προσφυώς ο Mülhaupt, οφειλόταν εν μέρει στο ότι η μοριακή δομή καιη θεωρία των χημικών δεσμών δεν είχαν κατανοηθεί πλήρως στο πρώτο τέταρτο του 20ού αιώνα[7].
Το1926ο Στάουντινγκερ διορίστηκε λέκτορας της χημείας στοΠανεπιστήμιο του ΦράιμπουρκστηΒάδη-Βυρτεμβέργη, όπου θα περνούσε την υπόλοιπη ζωή του[12]. Επιπλέον δεδομένα που υποστήριζαν την υπόθεσή τουγιατα πολυμερή παρουσιάστηκαν μετά το 1930: Τα μεγάλα μοριακά βάρη τους επιβεβαιώθηκαν από μετρήσεις ωσμωτικών πιέσεων, καθώς και από μετρήσεις τουιξώδουςπου πραγματοποίησε ο ίδιος ο Στάουντινγκερ σε διαλύματα. Οι μελέτες πολυμερών μεπερίθλαση ακτίνων Χ από τονΧέρμαν Μαρκ προσέφεραν απευθείας απόδειξη για μακρές αλυσίδες επαναλαμβανόμενων μοριακών μονάδων. Καιτο συνθετικό έργο τουΚάροδερςκαι άλλων απέδειξε ότι τα πολυμερή όπως τονάιλονκαιοπολυεστέρας μπορούσαν να παρασκευαστούν από καλώς κατανοούμενες οργανικές αντιδράσεις. Η θεωρία του Στάουντινγκερ άνοιξε το αντικείμενο προς παραπέρα ανάπτυξη και βοήθησε στην τοποθέτηση της επιστήμης των πολυμερών πάνω σε μία στέρεη βάση.
Η διαλεύκανση από τον Στάουντινγκερ της φύσεως των ουσιών μεγάλου μοριακού βάρους, για τις οποίες ο ίδιος χρησιμοποίησε πρώτος τον όρο «μακρομόρια» (Makromoleküleστη γερμανική) έστρωσε τον δρόμο γιατη γέννηση ενός νέου επιστημονικού πεδίου: της χημείας των πολυμερών[13]. Ο ίδιος ο Στάουντινγκερ διείδε τις προοπτικές αυτού του κλάδου πολύ πριν καθιερωθεί. «Δεν είναι απίθανο», σχολίασε διορατικά το 1936, «ότι αργά ή γρήγορα θα ανακαλυφθεί ένας τρόπος παρασκευής τεχνητών ινών από συνθετικά προϊόντα μεγάλου μοριακού βάρους, επειδή η αντοχή καιη ελαστικότητα των φυσικών ινών εξαρτώνται αποκλειστικά από τη μακρομοριακή δομή τους – δηλαδή από τα μακρά, σε σχήμα ίνας, μόριά τους.»[14]Ο Στάουντινγκερ ίδρυσε καιτο πρώτο ερευνητικό περιοδικό της χημείας των πολυμερών, το 1940, υπό τον τίτλο «Η μακρομοριακή χημεία» (Die Makromolekulare Chemie)[15], ενώ το1953 βραβεύθηκε μετοΒραβείο Νόμπελ Χημείας «για τις ανακαλύψεις τουστο πεδίο της μακρομοριακής χημείας»[16]. Το 1999 η Αμερικανική καιη Γερμανική Χημική Εταιρεία από κοινού ανακήρυξαν το έργο του Στάουντινγκερ «Διεθνές Ιστορικό Ορόσημο στη Χημεία»[17]. Οι πρωτοποριακές του έρευνες απέφεραν τελικώς στην ανθρωπότητα μυριάδες πλαστικά, συνθετικά υφάσματα και άλλα πολυμερισμένα υλικά, που κατέστησαν πολύ φθηνότερα και πρακτικότερα τα καταναλωτικά αγαθά, ενώ βοήθησαν και μηχανικούς να αναπτύξουν ελαφρότερες και ανθεκτικότερες δομές.
↑Hermann Staudinger (1905). «Ketene, eine neue Körperklasse». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft38 (2): 1735–1739. doi:10.1002/cber.19050380283.
↑Staudinger, H.; Meyer, J. (1919). «Über neue organische Phosphorverbindungen III. Phosphinmethylenderivate und Phosphinimine». Helv. Chim. Acta2 (1): 635–646. doi:10.1002/hlca.19190020164.
↑Breinbauer, R.; Kohn, M. (2004). «The Staudinger Ligation – A Gift to Chemical Biology». Angew. Chem. Int. Ed.43 (24): 3106–3116. doi:10.1002/anie.200401744. PMID15199557.
↑Feldman, S.D., Tauber, A.I. (1997). «Sickle Cell Anemia: Reexamining the First "Molecular Disease"». Bulletin of the History of Medicine17 (4): 623–650. doi:10.1353/bhm.1997.0178.
↑Staudinger, H. (1933). «Viscosity investigations for the examination of the constitution of natural products of high molecular weight and of rubber and cellulose». Trans. Faraday Soc.29 (140): 18–32. doi:10.1039/tf9332900018.
↑Meisel, I., Mülhaupt, R. (2003). «The 60th Anniversary of the First Polymer Journal ("Die Makromolekulare Chemie"): Moving to New Horizons». Macromolecular Chemistry and Physics204 (2): 199. doi:10.1002/macp.200290078.
Helmut Ringsdorf (2004). «Hermann Staudinger and the Future of Polymer Research Jubilees – Beloved Occasions for Cultural Piety». Angewandte Chemie International Edition43 (9): 1064–1076. doi:10.1002/anie.200330071. PMID14983439.
