煤焦油、苯和小蛇的故事(1 / 2)

煤焦油、苯和小蛇的故事

十九世紀初,西歐工業比較發達的國家,把煤幹餾製成的焦炭用於煉鐵,但對同時產生的煤焦油和煤氣等,這些烏黑、氣味難聞而又容易著火的東西找個出路,曾經大為苦惱了很長一段時間。當時隻有化學家對它們感興趣,化學家把它們拿來,經過仔細的分離提煉,得到了無數種的有機化合物。原來,在有機化合物中,它們是特殊的大家族,有機化學家們把它們叫做芳香族化合物。

起初,人們從香樹脂、香料油等天然產物中得到了一些有特殊香味的純物質,現在又從煤焦油等物中,得到了組成、化性與前者相似東西,盡管其氣味並不芳香,但品種更多,在科學研究上的意義更大,做為有機化合物中的一族,更 具有代表性,給它們以“芳香”的美名,並沒有什麼不相稱,隻是它的含義已不再隻是表麵上有香味而已。

芳香族有機物中,最主要的化合物是苯。

最早發現苯的人是英國化學家和物理學家法拉第(1791—1867)。他從貯運煤氣的桶裏凝集的油狀物中,經過分離得到了一種無色液體,他用當時原子量H=1、C=6的標準測出它的實驗式是C2H,並測出它的蒸汽比重是氫氣的39倍。但他沒有推出它的分子式。如用現在原子量標準H=1、C=12、苯的實驗式應該是CH,根據蒸汽比重就能算出它的分子量是78,就很容易知道苯的真正分子式是C6H6。在約9年之後的1834年,又有人把安息香酸和石灰放到一起幹餾,也得到同一碳氫化合物,才給它起了個名字叫“苯”(benzene),接著又有人測定出它的分子式是C6H6。

十九世紀中葉,有一位德國有機化學凱庫勒(1829—1896),在研究芳香族有機化合物方麵,做出了卓越貢獻。他發現所有芳香性(族)化合物都有一個共同的特點。即它們進行非徹底破壞(不燃燒)的激烈反應後,常常失去部分的碳,但主要產物總是至少含有六個碳原子。這種含有六個碳原子的化合物,就是以苯為主體的化合物。於是1865年凱庫勒提出了以苯為基團的芳香族化合物的設想,並曾用多種圖式表來表示苯的分子結構,最後確定了的正六邊形圖式,就是我們現在學化學時常用的苯的結構式。

早些時候,凱庫勒在研究有機化合物的分子組成時,於1857年提出了“原子數”的概念,指出:氫、氯、溴、鉀為“一原子的”,氧和硫是“二原子的”,氮、磷、砷是“三原子的”而碳是“四原子的”。這是化合價的初期說法,也就是說,這些元素分別是一價、二價、三價和四價。在這一基礎上,凱庫勒認為有機化合物中,碳原子之間可以連成鏈狀,這就能很好的說明例如碳氫化合物中,由甲烷(CH4)開始,隨著碳原子數目的增多,就分別能有組成不同的乙烷(C2H6)丙烷(C3H8)丁烷(C4H10)等一係列化合物存在的道理了。