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有机化学奠基人

时间:2023-08-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:德国著名的有机化学家肖莱马,比发现苯环的德国化学家凯库勒和布列特洛夫更重视有机化学思想的探索,对有机化学发现做出了重大贡献,被誉为有机化学奠基人之一。他还利用大量的实验数据和事实证明了乙烷及其衍生物的同分异构现象,从而为有机化学结构理论的确立奠定了坚实的基础。恩格斯在《卡尔·肖莱马》一文中指出,肖莱马是“现代的科学的有机化学的奠基人之一”。

德国著名的有机化学家肖莱马(Carl Schorlammer 1834—1892年),比发现苯环的德国化学家凯库勒和布列特洛夫更重视有机化学思想的探索,对有机化学发现做出了重大贡献,被誉为有机化学奠基人之一。肖莱马还是马克思和恩格斯的好朋友。

1834年9月30日,肖莱马生于德国的达姆斯塔特。父亲是个木匠,母亲是个勤劳朴实的家庭妇女,家庭生活非常贫困。肖莱马在勉强读完小学之后,父亲供不起他继续上中学。迫于生计,肖莱马只好到了一家药店给一名药剂师当学徒。但他那求学好上的心促使他边工作边自学中学课程。过了几年,他居然能够看懂药剂师所开出的药品配方和一些书籍。这使得这位药剂师大为惊讶,同时也非常喜欢这个勤奋好学的小徒弟,给他提供了许多方便条件。肖莱马是个懂事的孩子,几年中他的知识长进很快,尤其喜欢做化学实验。肖莱马自学完成了初中和高中的数学、物理、化学和生物等课程。到了1859年,他通过自学考入吉森大学化学系,开始了他梦寐以求、探索科学奥秘的大学生涯。但因为家庭经济困难,支付不起学费,他只念了一年就被迫辍学了。在万般无奈之下,1860年深秋,肖莱马来到了英国曼彻斯特,当了欧文斯学院化学教授罗斯科的私人助手。在这里,肖莱马虚心向知识丰富的教授们求教,以他那勤奋好学的精神赢得了众人的提携和鼓励。1861年,肖莱马担任了化学实验室的助教,从此开始了独立的化学研究工作。别看助教这个不起眼的职位,这可是肖莱马刻苦自学勤攻苦读换来的,它也标志着肖莱马学术生涯的开始。

当时是19世纪中叶,有机化学发展到了群雄逐鹿时期。另一位德国有机化学家维勒于1828年合成了尿素,首先从无机物中合成了有机物,对有机化学的发展起到了巨大的推动作用。1856年,英国化学家柏琴在世界上第一个用人工方法合成了燃料,开创了工业化生产燃料的新局面。1858年,俄国化学家布列特洛夫发现了制备二甲烷的新方法,并制备了许多二碘甲烷和二碘甲烷的衍生物。他还在实验室中首次合成了甲醛的聚合物。布列特洛夫对有机化学的重要贡献是他首次提出了化学结构理论的基本思想,并在德国访问时发表了著名的论文——《论物质的化学结构》。1957年,与肖莱马同乡的德国伟大化学家、发现苯环的凯库勒提出了原子数的概念,并用原子价命名之。凯库勒进一步指出:“一个原子的碳和四个原子的氢是等价的。”这就提出了碳原子的四价学说。1958年,英国有机化学家库帕在《论一个新的化学理论》的论文中,也提出了碳原子四价学说,并阐明了碳原子可以互相连接的思想。

面对这些著名科学家所取得的辉煌成就,肖莱马深深感到有机化学正处在一个腾飞的前夜。他也深知要想在这方面做出重大贡献,不花费力气是不行的。于是,肖莱马利用在实验室工作的方便条件,一边刻苦学习各位先辈大师们的理论成果,一边自己在实验室里做实验。肖莱马通过大量实验证明,有机化学以前所说的“二甲基”和“氢化乙基”是同一种物质,即乙烷C2H6,以大量充分的事实证明了这一点,并发表著名的论文:《论二甲基与氢化乙基的同一性》。他的这一发现,使当时世界各国化学界为之一震。果然,肖莱马的论文发表两年之后,A.C.布朗根据肖莱马的观点确定了乙烷的结构式。

同样,肖莱马又提出了有机化学一个著名的理论——同分异构理论。据此,肖莱马坚决否认了乙烷有两种异构体的传统说法,肯定了丙醇有两种异构体的存在。他还利用大量的实验数据和事实证明了乙烷及其衍生物的同分异构现象,从而为有机化学结构理论的确立奠定了坚实的基础。

在此基础上,肖莱马首次从石油中分离出戊烷、己烷、庚烷、辛烷,确定了它们的原子组成、结构、沸点和分子量,从而填补了烷烃研究的一项空白。肖莱马还制取了许多烃的衍生物,合成了四甲基乙烷和正丙醇等。由于肖莱马在科学上的巨大成就,1871年他被英国皇家学会选为会员,1874年,又被聘为欧文斯学院第一任有机化学教授,1878年被选为美国哲学学会会员。这时,肖莱马的口袋里只有一张小学毕业文凭。后来,肖莱马又发表了许多有价值的著作:《有机化学教程》《化学教程大全》《有机化学的产生和发展》《化学史》等。

为什么一个只有小学文化的肖莱马能够取得如此辉煌的成就呢?主要有以下几点。

1.肖莱马对有机化学的研究,选择了有机化合物中最重要、最简单的脂肪烃作为起点,由简单到复杂地展开研究,这就抓住了有机化学的关键。正如马克思所写《资本论》那样,从最简单的商品概念入手,进而建立了庞大的理论大厦。恩格斯在《卡尔·肖莱马》一文中指出,肖莱马是“现代的科学的有机化学的奠基人之一”。

2.肖莱马是马克思和恩格斯的朋友。马克思和恩格斯不断地向肖莱马学习和了解当时有机化学的发展状况,而肖莱马又在马克思和恩格斯的影响下,从事了一些政治活动,是第一国际的成员,还是德国社会民主工党党员。他自觉地运用辩证唯物主义哲学作为指导,从事自己的化学研究,用唯物辩证法的规律解释有机化学的同分异构现象,探索有机物分子结构功能的辩证关系。同时,肖莱马还在大学里用马克思主义的观点讲授哲学和化学史。肖莱马的研究成果为马克思和恩格斯的著作提供了非常丰富的自然科学资料。同时,他通过实际科学研究证明:“化学的发展是按辩证法的规律进行的。”这在当时众多科学家中是很少见的。

3.肖莱马的成功最重要的还是源于他的勤奋好学。肖莱马当初在药店当学徒时,一边在药剂师老板的支持下刻苦自学,一边利用业余时间到海德堡大学旁听化学课。通过自己勤奋努力自学,他终于考入了吉森大学化学系。但是,当他无奈辍学之后,他又开始了自学。他通过刻苦学习,在同学的帮助下,先在罗斯科化学实验室工作,从事专门研究。在这里,肖莱马比别人付出更多。因为他深知,既没有文凭又没有水平的人在哪里都不会有机会的。两年时间里,肖莱马练就了高超的实验技能,又到欧文斯学院实验室工作,一边给学生讲实验课,一边正式开始自己的科学实验研究,终于取得了巨大的成就。

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