張德和
上海有機化學研究所化學家
張德和,高分子化學家。主要從事高聚物的分子量和分子量分佈測定、高聚物的鑒定、高分子材料的剖析和紅外光譜法研究高分子的化學結構等屬高分子物化領域的研究工作。1976年起從事腐植酸化學方面的研究,如腐植酸的結構表徵、腐植酸的物化性質、腐植酸與合成高分子的共聚合和腐植酸的開發與應用。在中國化學會擔任一些職務,在促進國際和國內學術交流、推動科技諮詢和提高刊物的質量方面作出了貢獻。本詞條還對浙江省竹根雕專業委員會主任張德和作了介紹。
張德和,1929年生於上海市。1950年春畢業於上海聖約翰大學化學系。1950年7月進入正在籌建的中國科學院有機化學研究所(現為上海有機化學研究所),參加實驗室的設計和裝備建設。1952年從事聚甲基丙烯酸甲酯的合成和聚合反應研究。隨後,在錢人元先生的領導下,從事聚甲基丙烯酸甲酯和聚己內醯胺的分子量與分子量分佈的測定,建立了黏度法和端基滴定測定分子量和用分級沉澱測定分子量分佈的方法和設備,並對濁度滴定測定分子量分佈的方法進行了探索。為了配合這種微量分級技術,發展了一種微量黏度計和從一個濃度的溶液黏度計算分子量的方法。“高分子化合物分子量測定的研究”課題榮獲1956年國家自然科學三等獎。
1956年下半年,有機化學所高分子研究的室、組全部調整到北京化學研究所。由於當時國內從事高分子研究的單位、大專院校不斷增多,研究隊伍不斷擴大,為了在國內普及高聚物的分子量和分子量分佈的基礎知識和推廣他們的科研成果,張德和於1957-1958年具體負責組織了二期全國性高聚物分子量和分子量分子測定學習班。這一項工作使國內一些研究單位在高分子的聚合和縮合反應的基礎研究的質量上有所提高。 1960年,根據國家的需要,張德和首先在國內開闢了高聚物的分析鑒定的工作方向(后擴大工作範圍成為高分子材料的剖析)。他和合作者將有關部門通過各種途徑取得的各種國外研製、生產和使用的最新高分子材料(其中包括一般民用的和特殊軍用的),通過組分的分離和分析鑒定,確定其中所含的各種有機的、無機的和高分子的成分,使有關部門了解和掌握這些新型高分子材料的發展動向、使用情況。更重要的是,為研製類似材料和仿製這種材料提供了從一般公開的資料或專利文獻中無法獲得的重要科技情報。他們在完成大量的外來剖析任務的過程中,認識到這種工作的實用性和保密性很強,而後期的研製和仿製工作最好能與剖析工作相互配合進行。為此,他們從工作實踐中,總結出了一套較完整的組分分離和組分鑒定的方法,並在此基礎上,主辦了2期全國性的高分子材料剖析培訓班並翻譯、撰寫、出版了2部專著,為更多的部門和單位在開展這方面的工作奠定了必要的基礎。在此期間,他根據紅外光譜具有鑒定和區別高分子的有些結構方面的特殊功能,利用此方法研究了環氧樹脂的固化過程,順丁烯二酸在不飽和聚酯的縮合和固化過程中的順一反異構化反應和聚硅氧烷的端羥基的氫鍵作用。這些工作在國內為紅外光譜法研究高分子化合物開創了先例。80年代初,國內很多研究單位與大專院校先後裝備起了紅外光譜儀,可是這種儀器在實驗室中的使用率卻不高,使用者對紅外光譜法的有效性和適用性的認識很不足。為了改善這種狀況,中國化學會與國外生產紅外光譜儀的主要廠家Perkin-Elmer公司合作,於1982年在上海舉辦了全國性的紅外光譜學習班。他受雙方的委託,具體主持了這一活動,邀請了5位美國和英國的知名紅外光譜專家講授紅外光譜的基礎知識和實驗技術,學習班取得了很好的效果。“高聚物材料剖析”工作榮獲1977年中國科學院重大成果獎。
1976年唐山發生大地震后,當時的中央領導同志要求中國科學院下屬的有關研究所在其所從事的本專業領域內開展地震預測預報工作。為此,化學所領導指派張德和參加這項特殊工作。根據北京地震局提供的情況與線索(據稱在地震發生前數日,北京地區有些旱井發出轟鳴聲,而有些水井則有異常的冒氣泡的先兆現象),他們對一些水井逐日提取水樣,然後在實驗室內用多台氣相色譜儀對水中的某些溶解氣體進行定量測量。由於取樣點離實驗室較遠,水樣在長途顛簸過程中會改變成分,使測得的數據的可靠性下降,因而由他負責研製能在現場進行測量的車載式的專用氣相色譜儀。在一年的水樣監測工作中,他們積累了大量的數據,但由於北京沒有再出現明顯的餘震,因而無法將這些數據與地震先兆聯繫起來,總結出一些有規律的結果。一年後,北京地區的震情緩解,這項任務也就結束了。“用於地震測報的地下氣和水中氣體測定方法研究”的工作,榮獲1977年中國科學院重大成果獎。
1976年期間,國內面臨化肥(特別是尿素)嚴重匱乏的局面,當時,有些農村地區利用豐富的腐植酸資源(來自風化煤、褐煤和泥炭)加入液氨,土法製取多功效的腐植酸肥料(俗稱腐肥),在農田施用中有較好的增產效果。為此,當時主管農業的王震副總理要求在全國農村中推廣腐肥生產和使用,在各省、市、縣設立腐植酸辦公室具體領導腐肥的各項工作。同時,他還指示國家經委負責組織煤炭部、化工部、農業部和中國科學院分別開展腐植酸資源的調查和評估、腐肥的生產、腐肥的推廣使用和有關科研工作。化學所柳大綱所長接到中國科學院黨組書記周榮鑫同志轉來王震副總理的手書:要求化學所開展腐植酸的化學研究。因此,在1976年,張德和被指派參與這方面的工作,經過實地考察,他認為各地採用的腐植酸銨的生產方法是不合理的,沒有科學依據,需要進行深入的實驗室研究,在當時徹底砸爛所謂的“資產階級科研路線”的政治形勢下,他敢於面對一些人形“左”實右的批判和指責,堅持首先開展了題目為“腐植酸氨化機理的研究”的基礎性研究,研究的結果表明:腐植酸與液氨的反應主要是腐植酸分子上的羧基與氨的酸鹼中和反應和微弱的物理吸附作用,在較高的反應溫度,原先已生成的-COONH4(起速效的銨態氮)會轉變為-CONH2(起緩效的醯胺態氮),因此當時生產上採用過量的氨水和高溫高壓的合成方法是不合理的,反而浪費了大量的液氨,這個科學結論受到了有關部門的重視,這項“腐植酸氨化機理的研究”課題榮獲1977年中國科學院重大成果獎。
在柳大綱所長的支持下,張德和於1979年將本人在腐植酸方面的研究重點轉向腐植酸的結構、物化性質和化學改性的基礎研究,志在填補國內的空白並為國內的其他研究、開發和應用工作給予理論上的指導。經過10餘年系統深入的研究證明,腐植酸是一類組分不均一的、分子量多分散的大分子複雜混合物。由於形成腐植酸的植物種源、腐殖化條件的不同,腐植酸的結構是有差異的,它們的某些性質也不盡相同。腐植酸分子上有眾多的羧基和酚羥基,因而它不溶於有機溶劑,而只溶於高pH值的水中,給腐植酸的組分分離和結構分析造成很大困難。張德和首先找到了兩種合適的甲基化反應,使腐植酸轉化為有機溶劑可溶的物質,為腐植酸的分子量分級、分子量測定和複雜組分的分離和組分鑒定鋪平了道路。根據這些工作,他確定了煤炭腐植酸的分子量大小範圍和證明了它們主要是酚酸、羥基苯羧酸、多環羥基苯羧酸類似物的混合物,他利用分離分析生物大分子的一些技術和方法,按腐植酸分子的體積大小、電荷強弱和pK值大小將它們分離成一系列的區帶,並對這些區帶的特性作了闡述。與此同時,他還研究了腐植酸在水溶液中的聚電解質的性質和腐植酸對黏土懸浮液的流變性質的影響。從他對腐植酸結構的進一步認識,並結合過去他在高分子化學方面的工作經驗,張德和開展了腐植酸與天然大分子(棉纖維素和天然橡膠)的接枝聚合反應和腐植酸與合成高分子的聚合反應的研究。這些研究為開拓腐植酸新的應用途徑創造了良好的條件。
根據中國科學院和石油部的合作協定,張德和於1982年承擔了研製和開發一種能耐高溫、抗鈣鹽的用於鑽深層油井的鑽井處理劑,他將國外的一種名牌產品進行了剖析,並參考了從中獲得的部分信息,獨創性地使腐植酸與二種不同性質的合成高分子結合在一起,研製出了一種優於國外同類產品的泥漿處理劑(降失水劑),並取得了一項專利,這種降失水劑經多個油田實際使用,證明性能優越。現在這種產品已在國內很多油田上廣泛使用,取得了很大的經濟效應,並已與一家新加坡廠商合作,產品已銷往國外。這項研究成果榮獲中國科學院1992年度科技進步一等獎。此外,張德和還與北京同仁醫院等單位協作研製了一種腐植酸類(黃腐酸)內服藥。經嚴格的理化測試、動物試驗和臨床試用,證明該葯有明顯的活血化淤功效,在衛生部組織專家評審通過後,已作為一種治療消化道出血和心血管疾病的藥品(名為烏金石口服液)。這項研究成果榮獲北京市1996年度科技進步一等獎。近年來,他在基礎研究方面正在進行腐植酸的拉曼光譜研究,已取得一些結果。他還在國家經委和中國化學會的支持下,組織了四次全國腐植酸科研成果報告會,使從事科研、開發、生產和使用的各類科技人員在直接交流中獲得新的知識和信息。
自1976年起張德和在中國化學會中擔負了一些工作,在任副秘書長期間,曾代表中國化學會參加了由美、日、加三國聯合主辦的二次“泛太平洋化學大會”的籌備會。在任亞洲化學學會聯合會(FACS)秘書長期間,負責籌辦於1991年8月在北京召開的“第四次亞洲化學大會”。自1976年以來,他一直任《化學通報》副主編、《應用化學》編委和中國化學會諮詢服務工作委員會主任,為傳播化學知識,推廣科技成果作出了一定的貢獻。
張德和在長期的科研工作中,一直以國家利益為重,並以此作為選題的主要準則。在具體的科研工作中,他將“理論與實際”、“基礎與應用”很好地聯繫和結合起來,在一些常規的或任務性的工作中,他儘可能地充實其理論內容,使之更具有科學性,先後在國內外刊物上發表論文60餘篇。他重視培養青年科學工作者,除指導研究生外,還為化學所的大學生開辦了英語脫產學習班和業餘學習班。為了使廣大的化學工作者在參加國際學術交流活動中,更好地運用英語和取得更好的交流效果,他與金熹高合作在亞洲化學大會召開之前,在《化學通報》上連續刊載了“國際學術會議的英語口語”的科技英語輔助材料。會議結束后,根據大家的要求,他們進一步修改與充實了原有內容,由中國石化出版社在1995年出版成書。對一些具有較大推廣意義的科技成果,他多次組織了全國性的學術會議和各種專門知識的學習班,取得了很好的社會效益。
1929年4月1日 出生於上海。
1947-1950年 上海聖約翰大學化學系學習,獲理學學士學位。
1950-1956年 中國科學院有機化學研究所任研究實習員。
1956-1983年 中國科學院化學研究所任助理研究員、副研究員。
1980年 任中國化學會《化學通報》副主編。
1980-1992年 任中國化學會副秘書長。
1983-1994年 任中國科學院化學研究所研究員。
1991-1993年 任亞洲化學學會聯合會秘書長。
1 張德和。紅外光譜鑒定。見:朱善農等著。高分子材料的剖析。北京:科學出版社,1988,25~35
2 陳本明,張德和譯。合成聚合物與塑料分析手冊(J.歐班斯基等著).北京:化學化工出版社.1982
4 張德和,錢人元。從一個濃度的溶液黏度計算特性黏數。高分子通訊,1957,3:39
6 張德和,劉登良。吐魯番風化煤黃腐酸的結構研究,Ⅰ,Ⅱ.化學學報,1982,40:933;40:1123