正文 第11章 近世代數理論的形成(5)(1 / 3)

有機合成的提出者——貝特洛

貝特洛(1827~1907)是法國有機化學家、物理化學家和科學史學家。貝特洛一生的研究工作可歸納為五個方麵。

有機合成方麵,合成(synthesis)一詞就是他最先使用的。1854年,他不但證明甘油為一種醇,而且發現甘油能與3當量的酸化合。1855年,由乙烯和硫酸合成了乙醇,這是第一次不用發酵而製得乙醇。1857年,由甲烷經氯化而製得甲醇。他還合成了甲烷和乙烯、樟腦和冰片、乙炔、苯和氫氰酸等。

物理化學方麵,1861~1862年,他和聖吉爾共同研究乙酸和乙醇的酯化反應及其逆向的皂化反應。1869年他研究琥珀酸溶於乙醚和水中時發現,無論溶解多少,其分配係數為一常數。他在熱化學方麵提供了大量的精確數據。1879年和1898年,分別出版了他的有關熱化學的書籍。書中證明了蓋斯定律。

炸藥方麵,他發現爆炸波,開辟了一個新的重要分支學科。化學史方麵,他於1869年開始收集有關上古的化學記載。分析了一些古幣和古物,第一次把亞曆山大時期的化學家著作編成大體完整的詳注本。

農業化學方麵,1883年他最先指出空氣中的氮可被微生物固定於土壤中,並曾將無聲放電作用於植物,以助其生長。

有機化學結構理論的形成

基團論的誕生

基團論認為在眾多的有機化合物分子中存在一些化學性質相當穩定的原子團——基團,有機化合物是由這些基團組合而成;在一般的有機反應中這些基團不變,隻是發生基團間的重新組合。拉瓦錫就曾認為有機酸都是由碳氫組成的酸基原子團與氧原子結合而成的。蓋一呂薩克在研究氰化物時發展了基團的概念。他明確指出,“基團”就是作為整體參加反應的原子團。貝采利烏斯則將電化二元論推廣到有機化學中,認為含氧有機化合物都是複合基團的氧化物,他把有機酸視為荷負電的氧化物;把醇類視為荷正電的氧化物;把酯類描述為鹽的形式。但是在很多情況下(例如糖類),很難判定它們是由哪些基團組成的。

1810~1820年間,有機化學家們專注於判斷哪些是在一般化學反應中不發生變化的複合基團。他們盡可能地把各種有機反應與無機反應對應起來認識。到了1837年,基團論及有機化合物與無機化合物的類比關係得到了普遍的承認。基團理論在當時歸納了一些有機化學的事實,解釋了一些有機反應,為有機化學的係統化起到了一定作用。但它沒有揭示有機化合物的本質。

煤焦油染料工業的開創者——霍夫曼

霍夫曼(1818~1892)是德國有機化學家。霍夫曼最先將實驗教學介紹到英國,並培養了珀金和弗蘭克蘭等著名化學家。

霍夫曼的研究範圍非常廣泛。最初研究煤焦油化學,在英國期間解決了英國工業革命中麵臨的煤焦油副產品處理問題,開創了煤焦油染料工業。珀金在他的指導下於1856年第一次合成了人造染料苯胺紫,他本人合成了品紅,從品紅開始,合成一係列紫色染料,稱“霍夫曼紫”。回國後發展了以煤焦油為原料的德國染料工業。他在有機化學方麵的貢獻也很多。

霍夫曼在化學理論方麵,於1849年最先提出“氨型”的概念,成為後來“類型說”的基礎。他提出胺類是由氨衍生而來的,其中氫原子為烴基取代而成。伯、仲、叔胺由此命名。他發現了季銨鹽,指出氫氧化四乙銨為強堿性。

價鍵理論的創始人——凱庫勒

凱庫勒(1829~1896)是德國化學家。1850~1858年期間,有機化學處在比較混亂的狀態。雖然某些化學家已提出一些概念,列出了一些結構式,但多屬不真實的假設。多數化學家不能理解為什麼有機化合物中竟能集合那麼多碳原子。

1857年,凱庫勒提出碳是四價的;1858年進一步提出,碳原子間可以相連成鏈狀的學說。這就開辟了理解脂肪族化合物的途徑。1865年凱庫勒提出了苯的環狀結構學說苯的結構可想像為6個鏈形碳原子閉合而成,於是打開了芳香族化學的大門。由於凱庫勒的價鍵理論被應用到許多其他有機化合物的研究中,19世紀中葉,不僅有機化學在理論上取得了蓬勃的發展,並且還在德國建立起了龐大的有機化學工業,特別是染料及製藥工業。

凱庫勒寫了不少有機化學教科書(1861~1887),主要有《有機化學教科書》、《有機化合物結構研究》等。