Giulio Natta

1. Die Zeit, in der er lebte

GIULIO NATTA lebte in einem sehr bewegten Jahrhundert, das von zwei Weltkriegen, Revolutionen, aber auch unzähligen wissenschaftlichen und technischen Errungenschaften geprägt wurde.
In den Naturwissenschaften wurden vielfältige Entdeckungen gemacht, die auch für die Forschungen von GIULIO NATTA bedeutsam waren, wie z. B.:
(in chronologischer Reihenfolge vom Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts an)

• Zusammenhang zwischen Katalyse, Reaktionsgeschwindigkeit und chemischem Gleichgewicht (WILHELM OSTWALD)
• Entdeckung der Elemente Radium und Polonium, durch die Charakterisierung des Radiums (MARIE CURIE)
• Synthese von Ammoniak aus den Elementen (FRITZ HABER)
• Quantentheorie (MAX PLANCK)
• Thermodynamik, mathematische Darstellung (WALTHER NERNST)
• Relativitätstheorie (ALBERT EINSTEIN)
• Entdeckung des Neutrons (JAMES CHADWICK)
• Synthesen von neuen radioaktiven Elementen (FREDERIC JOLIOT-CURIE und IRENE JOLIOT-CURIE)
• Kernspaltung von Atomen (OTTO HAHN)
• Vorhersage der Existenz der Mesonen (HIDEKI YUKAWA)
• Entdeckung der Mesonen ( CECIL FRANK POWER)
• Entdeckung des Zitronensäurezyklus (HANS ADOLF KREBS)
• Natur der chemischen Bindung (LINUS PAULING)
• Entdeckung des Antiprotons (EMILIO SEGRE und
  OWEN CHAMBERLAIN)
• Kohlenstoff-14-Methode zur Altersbestimmung (WILLARD FRANK LIBBY)
• Entwicklung tragbarer Computer (PIERRE GILLES DE GENNES)

Die deutsche Wirtschaft erfuhr in den zwanziger Jahren einen deutlichen Aufschwung. Katastrophale Folgen hatte dagegen der Börsenkrach vom 24. Oktober 1929 in New York, der sogenannte „Schwarze Freitag“, der eine Weltwirtschaftskrise auslöste.

Um den Druck auf das Krieg führende Japan zu erhöhen, warfen die USA am 06. August 1945 auf Hiroshima und drei Tage später auf Nagasaki jeweils eine Atombombe. Dabei kamen Millionen Menschen ums Leben und noch heute leiden viele unter den Folgen der atomaren Strahlung.

Sowohl die USA als auch die UdSSR befanden sich in einem Wettlauf um die Eroberung des Weltalls. Als erstes gelang es der UdSSR 1957 einen künstlichen Erdsatelliten, Sputnik 1, ins All zu schicken.
Lunik 3 sendete ein Jahr später die ersten Bilder von der Rückseite des Mondes zur Erde.
1969 betrat der Amerikaner Neil Armstrong als erster Mensch den Mond.

2. Lebenslauf

GIULIO NATTA wurde am 26.02.1903 in Imperia, in Italien geboren.
Nach seiner Schulzeit begann er ein Studium der Chemie mit späterer Spezialisierung in industrieller Chemie in Mailand.
1924 graduierte er an der dortigen Universität.
Ab 1927 begann NATTA an der Universität Mailand Chemie zu unterrichten.

1933 wurde er als Professor an die Universität nach Pavia berufen und gleichzeitig Direktor des Instituts für allgemeine Chemie an dieser Universität. Bis 1935 blieb er dort, dann wechselte NATTA an die Universität von Rom.

Von 1936 bis 1938 war er ordentlicher Professor und Direktor des Instituts der industriellen Chemie an der Universität von Turin und ab 1938 Professor und Direktor der Abteilung industrielle Chemie an der Universität in Mailand.

GIULIO NATTA erforschte mittels Röntgenstrahlen und Elektronenbeugung den Aufbau von Stoffen, insbesondere den der organischen Polymere. Diese Methoden dienten ihm auch zur Analyse von Katalysatoren.

Bis 1938 befasste sich NATTA vor allem mit der Verbesserung der Synthese organischer Verbindungen, z. B. der Methanolsynthese. Mit verschiedenen Katalysatoren versuchte er, die ungesättigten Ausgangsstoffe gezielt zu hydrieren und zu oxidieren. Dies führte zu einem besseren Verständnis dieser Reaktionen und zu einer Verbesserung in der Selektivität der Katalysatoren.
Als Ergebnis dieser Forschungen ergaben sich auch neue Synthesewege für weitere organische Verbindungen, z. B. Methanal (Formaldehyd), Polypropylen oder Furfurol.

Ab 1938 begann GIULIO NATTA, die Produktion des synthetischen Kautschuks zu analysieren, indem er sich an den Forschungsarbeiten zum Ausgangsstoff Buta-1,2-dien beteiligte und eine neue Methode der extraktiven Destillation zur Trennung der verschiedenen Butadiene fand.

Er entwickelte zwei unterschiedliche Möglichkeiten zur Herstellung synthetischer Elastomere.
Bei der ersten Variante erhält man durch Polymerisation des Ausgangsstoffes Buta-1,2-dien ein Elastomer mit einem sehr hohen Reinheitsgrad. Bei der zweiten Variante - der Copolymerisation des Ethylens (Ethens) mit anderen Olefinen - entstehen vielfältige Reaktionsprodukte, wie z. B. synthetischer Kautschuk.
Die Vulkanisation des erhaltenen Kautschuks zu Gummi wurde durch die Reaktion mit Schwefel erreicht.
Im gleichen Jahr begannen auch die Forschungsarbeiten zur Polymerisation von Olefinen mit stereospezifischen Katalysatoren.

Ab 1953 erhielt NATTA für seine auch industriell bedeutsamen Reaktionswege umfangreiche finanzielle Hilfsmittel von einer großen italienischen Chemiefirma, so dass er die von K. W. ZIEGLER gefundenen Erkenntnisse zu Katalysatoren fortführen und erweitern konnte.
K. W. ZIEGLER hatte bereits mit metallorganischen Katalysatoren gearbeitet und dabei versucht, die Reaktionsspezifität dieser zu erhöhen, um genau definierte Plastwerkstoffe (Polymere) mit spezifischen Eigenschaften herzustellen.

So konnten im Ergebnis dieser Forschungen verschiedene neue Thermoplaste industriell erzeugt und eingesetzt werden. Das bekannteste Produkt dieser Forschungen NATTAs ist das auch heute noch eingesetzte Polypropylen (Polypropen, PP), hergestellt aus dem Ausgangsstoff Propen (Propylen).
Ab 1957 wurde der Weichplast unter verschiedenen Markennamen großindustriell produziert.

GIULIO NATTA beschäftigte sich in seiner jahrzehntelangen Forschungstätigkeit auch mit der Synthese kristalliner Copolymere und der Synthese verschiedener Plaste (Polymere), die nicht aus Kohlenwasserstoffen, sondern anderen Monomeren, z. B. organischen Siliciumverbindungen entstehen.

GIULIO NATTA veröffentlichte über 700 wissenschaftliche Arbeiten, von denen sich ungefähr 500 mit den stereospezifischen Eigenschaften von Verbindungen, insbesondere von Katalysatoren beschäftigen. Seine Patente wurden und werden in vielen Ländern verwendet.

1963 erhielt GIULIO NATTA gemeinsam mit K. W. ZIEGLER den Nobelpreis für Chemie in Anerkennung seiner Arbeiten zu organischen Polymeren und Katalysatoren.
1966 wurde NATTA Ehrenmitglied der industriellen chemischen Gesellschaft von Paris und 1970 Ehrenmitglied der chemischen Gesellschaft von London.

GIULIO NATTA starb am 02.05.1979 in Bergamo, in Italien.

3. Bedeutende Leistungen

• Synthese zahlreicher organischer Verbindungen, z. B. Methanol, Methanal, Polypropylen, Fururol
• Erforschung der stereospezifischen Wirkung von Katalysatoren für organische Synthesen, „ZIEGLER-NATTA- Katalysatoren“ genannt
• Erforschung und Anwendung der Synthese von industriellem Kautschuk, sogenanntem Synthesekautschuk