有機化學結(jié)構(gòu)學說奠基人

1、 有機化學結(jié)構(gòu)學說奠基人 凱庫勒碳原子四價學說和苯分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，使混亂的有機化學研究有了一個統(tǒng)一的方向，而奠定有機化學結(jié)構(gòu)學說基礎的則是俄國化學家布特列洛夫。 1861年，也就是凱庫勒環(huán)狀碳鏈理論提出的同一年，布特列洛夫在德國“自然科學家和醫(yī)生代表大會”上作了題為論物質(zhì)化學結(jié)構(gòu)的報告。 在這篇報告中，布特列洛夫系統(tǒng)地提出了有機化學的結(jié)構(gòu)理論，基本上確立了近代有機結(jié)構(gòu)理論。只可惜他晚年離開了自然唯物主義而陷人神學的泥潭。 在有機化學理論發(fā)展的漫長過程中，值得一提的還有德國的被人們稱為無產(chǎn)階級的化學家的卡爾肖萊馬。 1834年9月30日，卡爾肖萊馬出生在德國西南部達姆斯塔德城的一個手工業(yè)工人家庭

2、。全家11口人都靠著他父親的木匠手藝來生活，因此家庭非常貧困。 1853年，沒有念完中學的肖萊馬就不得不輟學，到外鄉(xiāng)去獨立謀生。 肖萊馬在中學時代就對化學充滿著濃厚的興趣。他在海德堡一家藥房當配藥助手時，盡管事情很繁雜，他仍然盡量擠出一點時間到海德堡大學去旁聽著名化學家本生的化學課。 隨著他對化學認識的加深，一種強烈的化學研究欲望，促使他放棄一切來學習化學。 1895年肖萊馬進人吉森大學化學系。雖然只學習了一個學期，但他卻充分地利用這短短的一段時間，不僅學習分析化學實驗課程，還選修了化學史，這為他后來從事化學研究，打下了初步的基矗 1859年秋，肖菜馬來到了英國，在曼徹斯特歐文斯學院當化學教授

3、羅斯科的“私人助手”，兩年后，成為該?；瘜W實驗的正式助手。從此他開始獨立進行科學研究工作。 年輕的肖萊馬首先將眼光投向一直吵鬧的沸沸揚揚的有機化學研究。 雖然此時有機化學界因為凱庫勒碳原子四價的提出和環(huán)狀碳鏈理論的建立而平靜了許多，但還是存在著一些問題，如：碳原子的四個價是否統(tǒng)一？一些特殊的烷烴是否有兩個并行的異構(gòu)系列？ 當時的人們作如是說：碳原子的四個價是不同的；烷烴有兩個異構(gòu)系列。 但是地位低下的肖萊馬卻對這些權(quán)威人士的結(jié)論持懷疑態(tài)度。幾年的研究經(jīng)驗給了他一種直覺這些結(jié)論不太可靠！ 為了證明這種直覺的正確性，他一頭扎進了實驗室。 從事這項實驗就得與脂肪烴打交道，而這種化合物是異常危險的，它

4、具有很強的“腐蝕性”。為了便于直接地觀察和研究，肖萊馬與別人不同，他采用純樣品進行試驗，因此他的臉上常帶傷痕。 1864年，肖萊馬發(fā)表了題為論二甲基與氫化乙基的同一性的科學論文。用實驗上的強有力論據(jù)證明，乙烷、丙烷都沒有異構(gòu)現(xiàn)象，只是從丁烷起產(chǎn)生異構(gòu)物，并證實碳原子四個化合價的同一性。 這樣，肖萊馬就徹底推翻了關于兩種烷烴異構(gòu)系列的碳價相異的全部現(xiàn)存理論，為原子結(jié)合理論的定型化打開了一個突破口。 恩格斯為此給予了高度評價，說他是有機化學的奠基人之一。 1871年肖萊馬當選為英國皇家學會會員。 肖萊馬不僅是一位優(yōu)秀的化學家，還是一位優(yōu)秀的共產(chǎn)主義者。 早在60年代初期，他就和恩格斯相識，結(jié)下了深

5、厚的革命友誼，又通過恩格斯與馬克思相識并很快成為親密朋友。 肖萊馬的家庭出身和社會經(jīng)歷，使他深切感受到階級壓迫的苦難。他一輩子也忘不了一個德國資本家對他說過的話：“馬兒應當乖乖干活，以便吃到燕麥。” 基于對資本主義制度的深刻認識，肖萊馬在馬克思、恩格斯的幫助和影響下，很快地成為了一名自覺的共產(chǎn)主義者，并加入了德國工人階級政黨和共產(chǎn)國際組織。 在革命斗爭中，他始終堅定地站在馬克思、恩格斯一邊，受到了馬克思、恩格斯的高度信任，他的住址一度成為馬克思、恩格斯的秘密通訊處。 在有機化學研究工作中，肖萊馬自覺以馬克思主義的辯證唯物論為指導思想，取得了突出成就。不僅如此，他在教學中還增設了“化學哲學”和“

6、化學史”兩門課，向?qū)W生宣傳馬克思主義。 可以說，肖萊馬是19世紀末唯一在哲學上達到辯證唯物主義水平的先進學者。 正當革命和科學事業(yè)都需要肖萊馬繼續(xù)作出貢獻時，無情的肺癌奪去了他的生命。 1892年6月27日，肖萊克因醫(yī)治無效，與世長辭，終年58歲。 恩格斯懷著沉重的心情參加了肖萊馬的葬禮，并特意在德國社會民主黨的中央機關報前進報上發(fā)表了悼念他的文章。 肖萊馬雖然對流行于有機化學界的“類型論”有所突破，但還沒有能從立體的角度考慮問題。 1815年，法國化學家比奧發(fā)現(xiàn)，某些天然存在的有機化合物在液態(tài)或溶液的情況下，有旋光性。這一發(fā)現(xiàn)成了建立有機立體化學的一大開端。 1874年9月，范霍夫（荷蘭化學

7、家）發(fā)現(xiàn)了不對稱碳原子存在的事實，范霍夫的這一發(fā)現(xiàn)，成功地解釋了旋光異構(gòu)。 范霍夫1852年出生在荷蘭一個著名的醫(yī)生家庭中，父親滿心希望他長大后能夠繼承自己的衣缽，成為一名醫(yī)學家，但他后來卻成為了一名化學家，師承凱庫勒學習化學，后來又到法國武茲實驗室學習。 在武茲實驗室，他發(fā)現(xiàn)了甲烷正四面體的空間結(jié)構(gòu)，研究了具有不對稱碳原子化合物的旋光異構(gòu)。 1874年，獲得博士學位的范霍夫回到了荷蘭的鹿特丹。 第二年，范霍夫把他在凱庫勒實驗室和武茲實驗室多方面的研究成果，寫了一篇名為立體化學（又譯為空間化學）的著名論文。 這篇論文，引起化學家們極大的爭論。 支持者們說這篇論文是機智而精明的理論，具有劃時代的

8、意義。 反對者們則多方進行攻擊。一個典型的代表是萊比錫著名化學家柯爾貝，他說：“范霍夫博士不對精確的化學作認真的研究，而是幻想著乘上希臘神話的神馬，用他的立體化學宣布自己達到了科學的頂峰，看到了原子在空間如何組成立體結(jié)構(gòu)的，人們要問這神馬從哪里來的？這大概是范霍夫從他工作的獸醫(yī)學院借來的?！?這位著名教授的尖刻攻擊，不僅沒有扼制住立體化學理論的發(fā)展，反而幫助了范霍夫宣傳了他的學說，使更多的人了解了立體化學，也使范霍夫“一朝醒來，名聲大噪”。 1878年，范霍夫發(fā)表了著名專著有機化學概念，這部書是有機化學奠基性的著作之一。 范霍夫不僅是有機化學的奠基人，還是物理化學的奠基人。 范霍夫在學術(shù)上的貢

9、獻極多，一生發(fā)表有重要學術(shù)價值的論文200多篇，出版專著9部。 1901年，范霍夫榮獲了諾貝爾化學獎，他是歷史上獲得諾貝爾化學獎的第一位專家。 至此，有機化學的立體化學理論才基本完成。 諾貝爾 有機化學是在資本主義大工業(yè)生產(chǎn)中，應社會的需要才產(chǎn)生和逐步發(fā)展起來的。 日益豐富的有機化學知識為合成有機化合物創(chuàng)造了條件。 在人工合成有機化合物中，染料首先異軍突起，并迅速走向市場，創(chuàng)造了極大的社會效益。 過去人們使用的染料都是從有機植物中提取的。但在1856年英國皇家化學學院霍夫曼的學生柏琴卻在實驗中偶然發(fā)現(xiàn)，利用無機物也可以人工合成染料，便改變了這種局面。 從此，人們有目的地先分析天然染料的結(jié)構(gòu)，然

10、后用無機物做原料，相繼合成了多種染料。 德國是個有機化學研究異?；钴S的國家，染料的合成研究以野火燎原之勢在德國迅速發(fā)展起來，并很快把入工染料堆人了市場，合成染料給德國的化學工業(yè)增添了異彩。 在 1886年到 1900年期間，德國 6家最大的化學公司共取得了948項染料專利，而英國只取得86項，德國人幾乎壟斷了全世界人造染料的生產(chǎn)。 德國人發(fā)了大財！ 人工染料的合成緩解了大工業(yè)生產(chǎn)中的紡織業(yè)對染料的需要。而且由于成本低，價格相對便宜，很受歡迎。 可以說，人工合成染料的發(fā)現(xiàn)，真正達到了豐富人民生活，造福于人民的目的。 但是事物的發(fā)展往往是出人意料的?！坝欣赜斜住边@是中國的一句古話。當諾貝爾研制出

11、近代炸藥時，他可能沒有想到，僅僅在他去世后的半個世紀，就有數(shù)以千萬計的人倒在他所研制的炸藥的硝煙中 1833年10月21日，一個瘦弱的嬰兒在瑞典首都斯德哥爾摩誕生，聽他的啼哭，看他的身體，使人難以相信，他就是后來的震撼了整個世界的炸藥大王艾爾福雷德諾貝爾。 諾貝爾的父親伊墨紐諾貝爾，是一個普通的機械師，很早就在工廠做工，雖然他沒有受過高等教育，可是他喜歡化學實驗，特別鐘愛于制造炸藥，對建筑學也很有見解，是個熱心于科學的人。 諾貝爾從小體弱多病，但意志頑強，從不甘心落后，父親對他非常賞識，也很關心諾貝爾的興趣愛好。 一天，年幼的諾貝爾看見他的父親又在制造炸藥，便問道：“爸爸，炸藥傷人，是可怕的東

12、西，你為什么要制造它呢？” “因為它還可以用來開礦，筑路，許多地方都需要它呀！”父親說。 “那我長大了也要做炸藥?！敝Z貝爾似懂非懂地點了點頭說。 “我倒希望你成為一名出色的機械師。”父親撫摸著他的頭說。 1841年，諾貝爾8歲，進了當?shù)氐囊凰?guī)小學學習，但他只讀了一年就被迫退學了。 1842年春，他的母親帶著他們兄弟幾個離開了家鄉(xiāng)來到了圣彼得堡，與父親一起生活。 由于此地沒有瑞典學校，諾貝爾兄弟只能由家庭教師教授學業(yè)。 這時他的父親因創(chuàng)制了一種水雷，受到了一個俄國將軍的重視，后來又從事機械發(fā)明，境遇已經(jīng)有了很大的改變。 在父親的鼓勵下，年歲稍大的諾貝爾就離開家庭，去各地旅行，訪求名師。18歲

13、時，他對科學、文學和哲學已經(jīng)有了一定的修養(yǎng)。 對年輕的諾貝爾來說，學習上的最大障礙，就是語言的障礙。為了學好外語，他常常選一些外國名著譯成瑞典文，再轉(zhuǎn)譯成外文，然后將譯稿與原著對照，來檢查自己的掌握情況。依此方法，他先后學會了俄文、英文、法文和德文。 1852年，他回到家里，在父親的工廠里工作，漸漸在技術(shù)上顯示出他的非凡才能。父親有了這個得力的助手，事業(yè)如日中天，日漸興旺。 然而，好景不長，由于俄皇易人，俄國政府廢棄前約，使父子倆的事業(yè)跌入深谷，1859年，父子倆不得不返回瑞典再謀生計。 當時，許多國家迫切要求發(fā)展采礦業(yè)，加快采掘速度，炸藥不能適應這種需要，成了一個急待解決的大問題。 年近60

14、的父親，回國后重整旗鼓，和三個兒子一起研究制造炸藥。 1862年，父親突然中風，從此再未能康復。 按照父親的想法是要用硝化甘油制造出更好的炸藥。 硝化甘油是意大利人蘇雷羅在 1847年用硝酸和硫酸處理甘油得到的一種有機化合物，是一種比其他火藥威力大得多的猛烈炸藥。 但是，這種炸藥特別敏感，容易爆炸，制造、存放和運輸都很危險，人們不知道該怎么使用它。 他的父親在實驗中和前人一樣失敗了，而且不能再實驗了。諾貝爾繼續(xù)了父親的實驗和研究，從此，他就在死神的威脅下為人類向大自然索取動力。 1862年的夏初，諾貝爾做了一次十分重要的實驗：在一個小玻璃管內(nèi)盛硝化甘油，塞緊管口；然后，把這個玻璃管放入一個稍大

15、一點的金屬管內(nèi)，里面裝滿黑色火藥，插入一只導火管后，再把金屬管塞緊。 裝好以后，諾貝爾兄弟倆人一起來到水溝旁，點燃導火管后，把金屬管扔入水溝。 結(jié)果，發(fā)生了劇烈的爆炸，水花四濺，地面震動，顯然比同等數(shù)量的黑色火藥的爆炸要猛烈得多。 這次成功的實際意義不在于實用，而在于諾貝爾第一次發(fā)現(xiàn)了引爆硝化甘油的原理黑色火藥的爆炸，可以引發(fā)分隔開的硝化甘油完全爆炸。 1863年，諾貝爾和他的弟弟一起，在斯德哥爾摩海倫坡建立了一所實驗室，從事硝化甘油的制造和研究。在實驗中他努力尋求硝化甘油爆炸的引爆物。 經(jīng)過無數(shù)次的試驗，這年的年底，諾貝爾終于發(fā)明了使硝化甘油爆炸的有效方法。 起初，諾貝爾用黑色火藥作引爆物；后來，他發(fā)明了雷管來引爆硝化甘油。 1864年，他取得了這項發(fā)明的專利權(quán)。 但是，在當時大批量生產(chǎn)硝化甘油，仍然充滿了風險；而且在運