持久的长期遗留的杀虫剂

虽然我们经常谈论科学在社会,我们多久嵌入问题风险,回报和长期的环境影响分子我们本科教学呢?也许我们应该多谈谈美国化学家的项目已经到最阴暗的角落。托马斯蚊提升烷基铅在汽油添加剂,后来开发的氟氯烃。格哈德-施今天设计了神经毒气,困扰着我们。的什么华莱士Carrothers设计了几个聚合物,我们担心被过滤到食物链?许多人被遗忘但留下持久的继承。

一个这样的图是化学家朱利叶斯·海曼,谁发明了一些最强大的和持久的杀虫剂。1901年4月2日他出生在特拉弗斯城,密西根州的一个小镇上的一个大湖在北方,一个受欢迎的避暑胜地对那些想要逃离闷热的夏天的芝加哥。他的父亲,赫尔曼,马交易员。新闻岩屑从表明赫尔曼的业务并不总是顺利,1911年,他被枪杀在几次怒气冲冲的顾客认为他已经被骗。

高中毕业后,朱利叶斯搬到芝加哥,他1918年化学学位录取入学。1922年以优异的成绩毕业后,他去研究在德国莱比锡,可能与阿瑟·汉栖,他在1925年提交了一份论文紫外分光光度法。

回来有一个博士,他在芝加哥与纯石油公司找到了工作,公司已经建立了竞争对手的标准石油公司。的一个关键问题是“打破”油水乳剂和海曼专利几个方法来解决这个问题。

但他有更大的想法。约1930他走近他的表妹约瑟夫Regenstein,一个成功的商人,建议他们一起经商。在海曼的话说,他是“大脑”,而Regenstein是钱。Regenstein同意,其他几个朋友和亲戚,在1931年初他们形成Varnoil公司,后来改名为Velsicol。海曼20%股东还副总统和研究室主任,完全的自由裁量权来直接工作,因为他喜欢。所有的员工都签署了一份合同,执行保密制度;它还规定,知识产权属于公司所有。至关重要的是,海曼从未签署该协议。他建立了实验室Regenstein的建筑物,开始招募化学家和其他技术训练有素的工作人员。其中是一个年轻的化学家,安倍“Al”丹麦。

秘密和生活

一个图像显示丹麦

安倍“Al”丹麦

资料来源:由保罗丹麦

他的报告的长期影响杀虫剂生产让他解雇了他帮助

丹麦是一个最近的移民。阿夫拉姆Danishevsky出生,他的父亲是一名药剂师,他的母亲是个Sorbonne-trained牙科技师。他的父母已经运行一个pharmacy-cum-dental手术在乌克兰的Mayachka村。时间在第一次世界大战期间,阿夫拉姆的父亲开始匹配,那么一个国家垄断——在他的商店,出售非法。不幸的是,年轻的阿夫拉姆透露在几个同学谁泄露了天机。当消息传开了,秘密警察打电话;他的父亲被迫躲藏起来,好几个星期住在当地的一个公园。最后他们不得不移民。这是一个巨大的冒险,尤其是因为在朝着立陶宛,年轻的阿夫拉姆走下火车去厕所的时候停了几分钟。不幸的是火车突然抽身,男孩被迫疯狂的追逐,只是管理。

只有当他们抵达柏林,他们意识到家庭的储蓄被遗留在乌克兰。阿夫拉姆的母亲不知怎么管理:重新穿过饱受战争蹂躏的欧洲的革命席卷俄罗斯一样,恢复她分泌的600银币。然后,当他们准备登船美国,阿夫拉姆被发现癣。这是被慷慨的拓片防腐剂和着色剂龙胆紫,治疗,允许家庭通过反复无常卫生检查员在纽约埃利斯岛。阿夫拉姆将瓶龙胆紫——他称之为“他票”——在家里的日子。

在芝加哥的学校一定是一个男孩的不会说英语。但他很快学会了,改名为更多American-sounding丹麦。他在芝加哥上大学,在博士与乔治Wheland,努力理解共振在芳香族化合物。他毕业后不久,丹麦是被海曼在板凳上开发新产品。

专利问题

当丹麦加入公司,Velsicol陷入了困境。尽管约一百万美元的投资通过Regenstein和他的同伙,几乎没有显示。专利记录表明,早期工作专注于各种聚合物。他们还探索了添加剂,将使聚合物更有用,增塑剂,增粘剂等等。利润是海市蜃楼。

虽然臭名昭著的今天和痛骂,DDT然后被视为一个奇迹分子

在1930年代世界开始醒来的惊人疗效的一个新类杀虫剂发现并由保罗·穆勒在瑞士汽巴磷。在这些滴滴涕(DDT。虽然臭名昭著的今天和痛骂,它被视为一个奇迹分子,主要负责根除疟疾从欧洲和美国南部,并停止在饱受战争蹂躏的欧洲lice-borne斑疹伤寒流行。DDT的关键的行动被氯取代基对一个简单的碳氢化合物框架,大大增强化合物的毒性昆虫。

海曼和他的同事们开始探索是否可能作为农药的分子。多项专利覆盖取代萘,与已知的拟除虫菊酯杀虫剂包括DDT和混合或分散到固体粉末。这是单调的东西的。由美国政府在1944年初Velsicol找到橡胶储备是否他们可能感兴趣的一些剩余环戊二烯。使用碱性次氯酸盐,两个公司的化学家,西蒙Herzfeld和雷克斯Lidov hexachlorocyclopentadiene转换。反应混合物蒸馏后留下的白色固体。这被证明是Diels-Alder除了产品与原来的环戊二烯。尽管这显然影响昆虫的活动还不到滴滴涕。但它完全氯化模拟,名叫Velsicol 1068(从分子式C10H6Cl8)尤其有效。它将被称为氯丹。

最后看起来Velsicol可能盈利。但是钱在前景,海曼开始感到不安。为什么他这么小回报他的发明吗?在一个生日聚会,他走近Regenstein,要求他的合同重新谈判或他将停止向Velsicol分配专利。Regenstein回答,“好吧,如果你觉得它的方式,我们不妨把整个业务退出现在的。

海曼非常愤怒,尤其是当他知道他所发现的化合物是一座金矿。Regenstein醒来的问题,他试图给海曼加薪。但这是不可能的在战时的限制——工资受到严格的限制。直到1945年,海曼的薪水几乎翻了一倍。但是那时已经太晚了。

做一笔

感觉很难,海曼拒绝分配Velsicol氯丹专利申请。1946年9月14日他Regenstein递交了辞呈。然后他召集员工,告诉他们,他们都是被骗的管理。他离开自己和设置。他小心地把他的计划,已经出租房屋在美国陆军的落基山阿森纳在科罗拉多州丹佛附近。40左右和他同事离开,包括丹麦。

单个应用程序的杀虫剂已经停止在伊朗的蝗虫

1947年,尤利乌斯·海曼公司生产120万磅(540吨)的氯丹价值数百万美元。也准备推出一系列的新产品的市场,所有他们高度氯化Diels-Alder加合物与狄氏剂等化学名称,奥尔德林,异狄氏剂、Isodrin和七氯。

他们公司承包了昆虫学研究的有效性和毒性化合物的几所大学。保罗•丹麦阿尔的儿子,记得他的父亲谈论如何单个应用程序的杀虫剂已经停止在伊朗的蝗虫。这是壮观的化学,他们认为将彻底改变农业。

在这个时候,海曼雇佣另一个芝加哥化学家加入他的衣服,杰罗姆Kuderna Jr . Kuderna家里非常音乐和杰罗姆·Jr拉小提琴和钢琴。他儿子杰罗姆三世,一场音乐会钢琴家,记得他父亲演奏拉赫曼尼诺夫的前奏曲。但是当面对选择学校和音乐,学校赢了。杰罗姆·Jr成为化学家,做一个与传说中的有机化学家莫里斯博士在芝加哥Kharasch。大约在1948年,毕业Kuderna搬到丹佛和他年轻的家庭为海曼工作。

一个图像显示杰罗姆Kuderna甚至朱利叶斯·海曼

杰罗姆Kuderna小(右)与另一位化学家可能是朱利叶斯·海曼(左)

来源:由杰罗姆Kuderna III和家人

Diels-Alder加合物的分子模型,利用Velsicol作为其杀虫剂的基础

与此同时,海曼的背叛已经激怒了Regenstein。他把国王的赎金倒进自己的表弟的梦想,只为无赖的时刻有真正赚钱。来填补财政亏空的,他公司注资稀释海曼的控股从20%降至0.5%。然后他起诉。在1947年和1958年之间来回诉讼和反诉被解雇在伊利诺斯州和科罗拉多州,上诉到州最高法院。对海曼都去了。最终比赛,海曼决定是时候出售他的公司。他发现在石油公司壳牌意愿买家,这是多元化委婉地叫农用化学品。

但已经开始担心分子的寿命。新杀虫剂销售强劲,似乎惊人持久;记者开始提问他们的毒性和对食物链的影响。这是成为可以量化的关键化合物在土壤和其他环境样品。丹麦发表了几篇论文描述具体比色分析奥尔德林。但环境样品需要集中足够的试验工作。

持续的喋喋不休

计划显示Kuderna-Danish蒸发器

资料来源:©1951年美国化学学会

斯奈德Kuderna-Danish集中器使用一个分馏柱从沸腾感兴趣的压缩残留溶剂

1950年,Kuderna和丹麦开始开发一种方法集中了农药提取以量化残留。的蒸馏溶剂必须没有损失的农药进行调查,因此小心分离是必不可少的。一起Kuderna和丹麦想出了一个锥形瓶的基地配备了毕业的手指将集中解决方案。后添加解决方案和几瓶沸腾的芯片,顶部的玻璃磨片克服了斯奈德分馏柱。基于数量的球管分馏柱早些时候,尤其是被Glinsky在1860年代,斯奈德列包含一个管与一系列的束缚各拿一个空心玻璃球的小尾巴挂下面。球表面积提供额外的分离,但也导致降液池在每个级别。随着溶剂沸腾,蒸汽推过去的球,这样它在液体泡沫的重要影响液滴或气溶胶(可能包含一些农药)将被困。通过泡沫导致球斯奈德列上下弹跳。结果是,集中解决伴随着特有的声音。分析化学家詹妮弗Kirkham描述了我:

当溶剂和沸腾的芯片在斯奈德列和适当的热量是应用于溶剂,斯奈德的球列将喋喋不休和斯奈德的钱伯斯列不会泛滥。在斯奈德的抖振球列会告诉你一切都好和适当的蒸发率正在实现。随着溶剂低,球震颤减慢直至停止完全当所有的溶剂消失了…在我们的过程中,如果施耐德列已经停止聊天,然后我们失去了样本,是时候从一开始提取一遍。”

Kuderna和丹麦从来没有发表他们的方法。相反,它在1951年首次推出的一篇文章中农业化学家感兴趣的量化不同杀虫剂残留,伴随着丹麦提供的一个例子。

到那时,丹麦严重担心的是“他”的危险杀虫剂,但不知道如何提醒他的新雇主壳,他们买了一个特别讨厌的猪戳。他开始痴迷于装配信息机密报告写成的策略缓解公众的担忧。丹麦制定当前的监管环境和众多政府指出的那样,医疗和消费者组织感兴趣的分子。需要的是一个综合评价的毒性杀虫剂不仅对昆虫也是哺乳动物,和他们的传播机制和在环境中分解。也需要更好的分析方法。打印稿跑到26页。他的妻子做了打字和这段时间的压力给他们的婚姻严肃紧张。

管理没有花很长时间在未来的反应——他被解雇,警告闭紧嘴巴。丹麦从一个工作到另一个漂流,结束在一个科学仪器销售工作。当他的儿子会问他关于这份报告,丹麦将回复莫惹是非。海曼同时搬到了加利福尼亚,化学顾问工作和写作的书。他死于1981年,已基本被遗忘。

使用Kuderna和丹麦的装置是将EPA指南评估农药和其他残留物

但他发明的分子不会消失。雷切尔卡森在1962年的著作寂静的春天详细记录了环境灾难,因为这些最持久的物质逐渐蔓延到整个食物链。保护环境成为了一个严重的政治问题,并在1970年美国总统理查德•尼克松(Richard Nixon)设置环境保护署(EPA)。作为丹麦曾希望,分析方法改进——詹姆斯•洛夫洛克电子俘获检测器尤其敏感,这些严重氯化杀虫剂——使用Kuderna和丹麦的装置被编纂在EPA指南评估农药和其他残留物。

因为这些分子的危害及其代谢物越来越明显——他们都与癌症和内分泌干扰物——EPA和其他监管机构采取行动,禁止他们连同其他持久性有机污染物。但在一些国家生产持续到1990年代。环保署也开始看他们生产的地点。在1980年代一个超级基金成立监控和清理一些污染最严重的地方网站在美国,至少有三人与海曼直接相关。落基山脉阿森纳的土地用于站污染,它仍然是不适合人类居住。相反,它已经变成了一个野生动物保护区。

我们达到环保局的50周年,该机构已经从一个严重的政治和预算压力政府希望减少对行业的监管负担的。有些讽刺,认为EPA本身是遗产的一部分,朱利叶斯·海曼和他的公司留下我们,连同这些分子就不会消失。

确认

珍妮弗·肯尼思知道我写这十年前。保罗丹麦提供丰富的细节关于他父亲和海曼。杰罗姆Kuderna三世他告诉了我爸爸。约翰G W Plampkin芝加哥大学的注册表和玛莎的比勒Omena历史协会提供有用的信息片段朱利叶斯·海曼。