居里奥·纳塔

人物介绍

居里奥·纳塔（Natta，Giulio；1903年2月26日－1979年5月1日）意大利化学家。生于因佩里亚的毛里齐奥港，卒于1979年5月1日。1924年毕业于米兰工学院并获得工程博士学位。曾在米兰、都灵、帕多瓦和罗马等地的大学担任教授。1938年回母校任教授兼工业研究所所长，1978年改为退职荣誉教授。

学术研究

纳塔长期从事合成化学的研究，是最早应用X射线和电子衍射技术研究无机物、有机物、催化剂及聚合物结构者之一。1938年他由1-丁烯脱氢制得丁二烯，进一步发展了最早的合成橡胶方法。他的更重要的成就是在研究催化分解过程中非均相催化剂的吸附现象和动力学方面。他于1954年从事规化聚合（见定向聚合）的研究，成功地从廉价的丙烯获得性能良好的，可用于塑料、纤维的等规聚丙烯。后来这一方法被成功地用到一般烯烃和双烯烃。他首先在乙烯-丙烯共聚合上使用的催化体系，被称做齐格勒-纳塔催化剂，用它可以制成种种立体规整结构的聚合物和共聚物。规化聚合是高分子科学发展过程中的一个里程碑，它标志着人类第一次可以在实验室内从烯烃、二烯烃及其他单体合成过去只有生物体内才能合成的高分子。纳塔和他的助手共发表了1200篇科学论文，其中，以他个人名义发表的有540篇。取得约500项专利。他因对塑料领域内的高分子的结构和合成方面的研究而与K.齐格勒共获1963年诺贝尔化学奖。还在国内外获得许多金质奖章和多种荣誉称号。

化学成就

1903年2月26日出生于意大利因佩里亚。
1924年毕业于米兰工学院化学工程系
1927年取得米兰工学院讲师资格。
1932－1935年成为帕维亚大学正教授和普通化学研究所所长。
1936年任罗马大学物理化学正教授
1936－1938年任都灵工学院正教授与工业化学研究所所长
1938年任米兰工学院全职教授与工业化学研究所所长
1963年与卡尔·齐格勒共获诺贝尔化学奖 对聚合物的研究，齐格勒-纳塔催化剂的研究
1979年5月2日去世

卓越贡献

居里奥·纳塔卓越的贡献是，1954年在德国化学家K.齐格勒乙烯低压聚合制成聚乙烯重大发现的基础上，发现以三氯化钛和烷基铝为催化剂，丙烯在低压下高收率地聚合，生成分子结构高度规整的立体定向聚合物──聚丙烯，具有高强度和高熔点，开创了立体定向聚合的崭新领域。1957年，居里奥·纳塔直接参与在意大利的世界上第一套聚丙烯生产装置的建立，他的发现导致合成树脂和塑料的一个大品种问世。此外，居里奥·纳塔进一步成功地将其催化剂分别用于1-丁烯和4-甲基-1-戊烯的立体定向聚合,首先制成了分子结构高度规整的聚1－丁烯和聚甲基戊烯。1957年,他首创以钒卤化物和烷基铝为催化剂，使乙烯和丙烯共聚合制成无规结构的乙丙橡胶。在意大利建成了世界上第一套乙丙橡胶小型生产装置。

居里奥·纳塔和齐格勒所开创的配位催化聚合和立体定向聚合，应用于烯烃、二烯烃及乙烯基单位的聚合等，开拓了高分子科学和工艺的崭新领域,成为发展史上的里程碑,被称之为齐格勒-纳塔催化剂及齐格勒-纳塔聚合。两人因此而共获1963年诺贝尔化学奖金。

诺贝尔奖

获奖原因：对聚合物的研究，齐格勒-纳塔催化剂的研究

聚合物的研究：聚丙烯(Polypropene，简称PP)是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。澳大利亚的钱币也使用聚丙烯制作。

结构：聚丙烯的重复单元由三个碳原子组成。其中两个碳原子在主链上，一个碳原子一支链的形式存在。

性质：聚丙烯的结构和聚乙烯接近，因此很多性能也和聚乙烯类似。但是由于其存在一个甲基构成的侧枝，聚丙烯更易氧化。

分类：根据支链原子的位置，聚丙烯可以分为无规立构，等规立构，间规立构。
无规立构：无规立构的聚丙烯的支链原子无规则分布于主链的两侧。
等规立构：等规立构的聚丙烯支链原子分布在主链的同一侧。
间规立构：间规立构的聚丙烯支链原子间隔对称分布在主链两侧。商品聚丙烯通常为90%以上的等规立构和少量无规立构的混合体。

历史：1954年，居里奥·纳塔GiulioNatta合成了聚丙烯。随后在不同的国家和地区不同的聚丙烯合成技术被多次“发明”。大量的知识产权官司同聚丙烯的发展卷在一起。

齐格勒-纳塔催化剂：是一种有机金属催化剂，又叫Z-N催化剂，用于合成非支化高立体规整性的聚烯烃。典型的齐格勒-纳塔催化剂是双组分：四氯化钛-三乙基铝[TiCl4-Al(C2H5)3]

最初，烯烃聚合采用的是自由基聚合，采用这一机理需要高压反应条件，并且反应中存在着多种链转移反应，导致支化产物的产生。对于聚丙烯，问题尤为严重，无法合成高聚合度的聚丙烯。1950年代德国化学家卡尔·齐格勒合成了这一催化剂，并将其用于聚乙烯的生产，得到了支链很少的高密度聚乙烯。意大利化学家居里奥·纳塔将这一催化剂用于聚丙烯生产，发现得到了高聚合度，高规整度的聚丙烯。

从生产角度来讲，齐格勒-纳塔催化剂的出现使得很多塑料的生产不再需要高压，减少了生产成本，并且使得生产者可以对产物结构与性质进行控制。从科学研究角度上，齐格勒纳塔催化剂带动了对聚合反应机理的研究。随着机理研究的深入，一些对产物控制性更好的有机金属催化剂系统不断出现，如茂金属催化剂、凯明斯基催化剂等。基于这些贡献，卡尔·齐格勒和居里奥·纳塔分享了1963年的诺贝尔化学奖。