Paul Flory

Paul John Flory (Sterling, 19 giugno 1910 – Big Sur, 9 settembre 1985) è stato un chimico statunitense, vincitore del premio Nobel per la chimica nel 1974, «per i fondamentali risultati teorici e sperimentali raggiunti nell'ambito della chimica fisica delle macromolecole».^[1]

Dopo essersi diplomato alla Elgin High School di Elgin, Illinois nel 1927, Flory ha conseguito una laurea al Manchester College (Indiana) (ora Manchester University) nel 1931 e un dottorato di ricerca dalla Ohio State University nel 1934. La sua prima posizione fu a DuPont con Wallace Carothers.

Il primo lavoro di Flory nella scienza dei polimeri fu nell'area della cinetica di polimerizzazione presso la DuPont Experimental Station. Nella polimerizzazione per condensazione, si oppose all'ipotesi che la reattività del gruppo terminale diminuisse man mano che la macromolecola cresceva e, sostenendo che la reattività era indipendente dalla dimensione, era in grado di ricavare il risultato che il numero di catene presenti diminuiva esponenzialmente all'aumentare della dimensione. Nella polimerizzazione per addizione, introdusse l'importante concetto di trasferimento a catena per migliorare le equazioni cinetiche e rimuovere le difficoltà nella comprensione della distribuzione delle dimensioni del polimero.

Nel 1938, dopo la morte di Carothers, Flory si trasferì al Basic Science Research Laboratory dell'Università di Cincinnati. Qui sviluppò una teoria matematica per la polimerizzazione di composti con più di due gruppi funzionali e la teoria delle reti o dei gel polimerici. Ciò portò alla teoria della gelificazione di Flory-Stockmayer, che equivaleva alla percolazione sul reticolo di Bethe e in effetti rappresenta la prima carta nel campo della percolazione.

Nel 1940 si unì al laboratorio Linden, New Jersey della Standard Oil Development Company, dove sviluppò una teoria meccanica statistica per le miscele polimeriche. Nel 1943 partì per unirsi ai laboratori di ricerca di Goodyear come capo di un gruppo sui fondamenti dei polimeri. Nella primavera del 1948 Peter Debye, allora presidente del dipartimento di chimica della Cornell University, invitò Flory a tenere l'annuale Baker Lectures. Poi gli fu offerta una posizione con la facoltà nell'autunno dello stesso anno. Fu iniziato al Capitolo Tau di Alpha Chi Sigma a Cornell nel 1949. A Cornell elaborò e perfezionò le sue Baker Lectures nella sua opera più importante, Principles of Polymer Chemistry, pubblicato nel 1953 dalla Cornell University Press. Questo divenne rapidamente un testo standard per tutti i lavoratori nel campo dei polimeri, ed è ampiamente utilizzato tutt'oggi.

Flory introdusse il concetto di volume escluso, coniato da Werner Kuhn nel 1934, per i polimeri. Il volume escluso fa riferimento all'idea che una parte di una molecola a catena lunga non può occupare lo spazio che è già occupato da un'altra parte della stessa molecola. Il volume escluso fa sì che le estremità di una catena polimerica in una soluzione siano più distanti (in media) di quanto lo sarebbero se non ci fosse alcun volume escluso. Il riconoscimento che il volume escluso era un fattore importante nell'analisi delle molecole a catena lunga in soluzioni fornì un'importante svolta concettuale, e portò alla spiegazione di diversi sconcertanti risultati sperimentali del tempo. Ha inoltre portato al concetto della condizione theta, l'insieme delle condizioni in cui è possibile condurre un esperimento che fa sì che l'effetto del volume escluso venga neutralizzato. Nella condizione theta, la catena ritorna alle caratteristiche della catena ideale: le interazioni a lungo raggio derivanti dal volume escluso vengono eliminate, consentendo allo sperimentatore di misurare più facilmente le caratteristiche a corto raggio come la geometria strutturale, i potenziali di rotazione dei legami e le interazioni steriche tra i gruppi vicini. Flory ha identificato correttamente che la dimensione della catena di polimeri fusi sarebbe quella calcolata per una catena in soluzione ideale se le interazioni del volume escluse fossero state neutralizzate conducendo l'esperimento in condizione theta.

Tra i suoi risultati ci sono un metodo originale per calcolare la probabile dimensione di un polimero in soluzione, la teoria delle soluzioni di Flory-Huggins e la derivazione dell'esponente Flory, che aiuta a caratterizzare il movimento dei polimeri in soluzione.

vedi la Convenzione di Flory per i particolari.

Nella modellazione dei vettori di posizione degli atomi in macromolecole è spesso necessario passare da coordinate cartesiane (x, y, z) a coordinate generalizzate. Di solito viene utilizzata la convenzione Flory per definire le variabili coinvolte. Per un esempio, un legame peptidico può essere descritto dalle posizioni x, y, z di ogni atomo in questo legame o si può utilizzare la convenzione Flory. Qui si devono conoscere le lunghezze del legame ${\displaystyle {\displaystyle l_{i}}}$, gli angoli di legame ${\displaystyle {\displaystyle \theta _{i}}}$ e gli angoli diedri ${\displaystyle {\displaystyle \phi _{i}}}$. L'applicazione di una conversione vettoriale dalle coordinate cartesiane alle coordinate generalizzate descriverà la stessa struttura tridimensionale utilizzando la convenzione Flory.

Accettò una cattedra alla Stanford University nel 1961, divenne il Jackson-Wood Professor nel 1966 e si ritirò da lì nel 1975. Fu insignito del Premio Nobel per la Chimica nel 1974 "per i suoi fondamentali risultati, sia teorici che sperimentali, nel fisico chimica delle macromolecole." Rimase attivo dopo il suo pensionamento e consultò IBM per alcuni anni. Lui e sua moglie Emily Catherine Tabor (ora deceduta) avevano tre figli, Susan, Melinda e John. Paul J Flory morì di un attacco cardiaco a Big Sur, in California, nel 1985.

È stato inserito postumo nella Hall of Fame di Alpha Chi Sigma nel 2002.

• (EN) Paul Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press, 1953, ISBN 0-8014-0134-8.
• (EN) Paul Flory, Statistical Mechanics of Chain Molecules, Interscience, 1969, ISBN 0-470-26495-0.
  Ristampa del 1989: ISBN 1-56990-019-1.
• (EN) Paul Flory, Selected Works of Paul J. Flory, Stanford University Press, 1985, ISBN 0-8047-1277-8.

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Paul Flory

• Flory, Paul John, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
• (EN) Geert Somsen, Paul J. Flory, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
• (EN) Paul Flory, su nobelprize.org.

V · D · M Vincitori del Premio Nobel per la chimica
1901 - 1925	Jacobus Henricus van 't Hoff (1901) • Emil Fischer (1902) • Svante Arrhenius (1903) • William Ramsay (1904) • Adolf von Baeyer (1905) • Henri Moissan (1906) • Eduard Buchner (1907) • Ernest Rutherford (1908) • Wilhelm Ostwald (1909) • Otto Wallach (1910) • Marie Curie (1911) • Victor Grignard, Paul Sabatier (1912) • Alfred Werner (1913) • Theodore Richards (1914) • Richard Willstätter (1915) • Fritz Haber (1918) • Walther Nernst (1920) • Frederick Soddy (1921) • Francis Aston (1922) • Fritz Pregl (1923) • Richard Zsigmondy (1925)
1926 - 1950	Theodor Svedberg (1926) • Heinrich Wieland (1927) • Adolf Windaus (1928) • Arthur Harden, Hans von Euler-Chelpin (1929) • Hans Fischer (1930) • Carl Bosch, Friedrich Bergius (1931) • Irving Langmuir (1932) • Harold Urey (1934) • Frédéric Joliot-Curie, Irène Joliot-Curie (1935) • Peter Debye (1936) • Walter Haworth, Paul Karrer (1937) • Richard Kuhn (1938) • Adolf Butenandt, Lavoslav Ružička (1939) • George de Hevesy (1943) • Otto Hahn (1944) • Artturi Virtanen (1945) • James B. Sumner, John Northrop, Wendell Meredith Stanley (1946) • Robert Robinson (1947) • Arne Tiselius (1948) • William Giauque (1949) • Otto Diels, Kurt Alder (1950)
1951 - 1975	Edwin McMillan, Glenn T. Seaborg (1951) • Archer Martin, Richard Synge (1952) • Hermann Staudinger (1953) • Linus Pauling (1954) • Vincent du Vigneaud (1955) • Cyril Hinshelwood, Nikolaj Semënov (1956) • Alexander Todd (1957) • Frederick Sanger (1958) • Jaroslav Heyrovský (1959) • Willard Libby (1960) • Melvin Calvin (1961) • Max Perutz, John Kendrew (1962) • Karl Ziegler, Giulio Natta (1963) • Dorothy Hodgkin (1964) • Robert Woodward (1965) • Robert Mulliken (1966) • Manfred Eigen, Ronald Norrish, George Porter (1967) • Lars Onsager (1968) • Derek Barton, Odd Hassel (1969) • Luis Federico Leloir (1970) • Gerhard Herzberg (1971) • Christian Anfinsen, Stanford Moore, William Stein (1972) • E. O. Fischer, Geoffrey Wilkinson (1973) • Paul Flory (1974) • John Cornforth, Vladimir Prelog (1975)
1976 - 2000	William Lipscomb (1976) • Il'ja Prigožin (1977) • Peter Mitchell (1978) • Herbert Brown, Georg Wittig (1979) • Paul Berg, Walter Gilbert, Frederick Sanger (1980) • Ken'ichi Fukui, Roald Hoffmann (1981) • Aaron Klug (1982) • Henry Taube (1983) • Robert Merrifield (1984) • Herbert A. Hauptman, Jerome Karle (1985) • Dudley Herschbach, Yuan T. Lee, John Polanyi (1986) • Donald J. Cram, Jean-Marie Lehn, Charles J. Pedersen (1987) • Johann Deisenhofer, Robert Huber, Hartmut Michel (1988) • Sidney Altman, Thomas Cech (1989) • Elias Corey (1990) • Richard R. Ernst (1991) • Rudolph Marcus (1992) • Kary Mullis, Michael Smith (1993) • George Olah (1994) • Paul Crutzen, Mario Molina, Frank Rowland (1995) • Robert Curl, Harold Kroto, Richard Smalley (1996) • Paul Boyer, John Ernest Walker, Jens Skou (1997) • Walter Kohn, John Pople (1998) • Ahmed Zewail (1999) • Alan Jay Heeger, Alan MacDiarmid, Hideki Shirakawa (2000)
2001 - oggi	William Knowles, Ryōji Noyori, Barry Sharpless (2001) • John B. Fenn, Kōichi Tanaka, Kurt Wüthrich (2002) • Peter Agre, Roderick MacKinnon (2003) • Aaron Ciechanover, Avram Hershko, Irwin Rose (2004) • Robert Grubbs, Richard Schrock, Yves Chauvin (2005) • Roger D. Kornberg (2006) • Gerhard Ertl (2007) • Osamu Shimomura, Martin Chalfie, Roger Tsien (2008) • Venkatraman Ramakrishnan, Thomas Steitz, Ada Yonath (2009) • Richard Heck, Ei-ichi Negishi, Akira Suzuki (2010) • Dan Shechtman (2011) • Brian Kobilka, Robert Lefkowitz (2012) • Martin Karplus, Michael Levitt, Arieh Warshel (2013) • Eric Betzig, Stefan Hell, William Moerner (2014) • Tomas Lindahl, Paul Modrich, Aziz Sancar (2015) • Jean-Pierre Sauvage, James Fraser Stoddart, Bernard Feringa (2016) • Jacques Dubochet, Joachim Frank, Richard Henderson (2017) • Frances Hamilton Arnold, George Pieczenik Smith, Gregory Paul Winter (2018) • John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham, Akira Yoshino (2019) • Emmanuelle Charpentier, Jennifer Doudna (2020) • David MacMillan, Benjamin List (2021) • Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal, Barry Sharpless (2022) • Moungi Bawendi, Aleksej Ekimov, Louis E. Brus (2023) • David Baker, Demis Hassabis, John M. Jumper (2024)

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