尿素是人们摄取蛋白质在体内新陈代谢的产物,随尿排出的量依摄取食物蛋白质的量而转移。当摄取普通混合膳食时,一日排出量20~25克。它是一种白色结晶体。武勒人工合成尿素表明有机化合物并不都是由生命力造成的了。这一成果打破了无机化合物与有机化合物之间不可逾越的界墙,具有非常重大的意义。
人们对尿素的不断认识
早在1737年和1785年,德国医生博哈夫和法国实验演示员鲁埃分别蒸发尿获得尿素。
1811年,英国化学家戴维的堂弟J.戴维将一氧化碳和氯气的混合物暴露在日光中,获得羰基氯化物,称它为光气。他还将光气与氨作用,合成尿素。但是他和他的前人一样,没有认清它是什么物质。
1820年,英国化学家普鲁特分析了它,得出下列数据:氮46.65%、碳19.97%、氢6.67%、氧26.65%,这就得出尿素的分子式CH4N2O。
1822年,德国人武勒制得氰酸银、氰酸铅等氰酸盐。1828年,他将氰酸银用氯化铵溶液处理,得到一种白色结晶状物质,实验表明这种白色晶体物质毫无氰酸盐性质。他还将氰酸铅用氢氧化铵溶液处理,也得到这一白色晶体。最初,他认为这种白色晶体物质是一种生物碱,但是检验结果是否定的。后来他考虑到是尿素,把它和从尿中提取的尿素进行比较,证明是同一物质。他便分析了它的化学组成。得到的结果是:氮46.78%、碳20.19%、氢6.59%、氧26.24%。
▲尿 素
这和普鲁特分析尿素的结果是一致的。
事实上,早在1824年武勒已经人工制得尿素。这年他用瑞典文在《斯德哥尔摩科学院报告》中发表《论氰化物》。1825年他又用德文发表此论文。文中叙述将氰与氨水作用,获得草酸和一种白色奇异的结晶物质。不过当时他没有认清这白色奇异的结晶物质是尿素。
氰与氨在水存在下反应,生成氰铵和氰酸铵,后者在加热后分子重排,转变成尿素。
人工合成尿素的伟大意义
尿素的合成给“生命力论”一拳重击。“生命力论”是武勒的老师、朋友贝采利乌斯提出来的。19世纪初期,贝齐里乌斯根据一些无机盐在电解中,金属成分总是移向阴极获得电子形成金属,非金属成分总是移向阳极丢失电子形成非金属这些实验结果,提出所有化合物的形成是由于相反电荷的吸引。在氯化钠中,钠是正电的,氯是负电的,相反电荷的吸引说明了此盐的稳定性。在硫酸钠较复杂的情况下,强正电性的钠与负电性的氧结合,形成氧化钠,同样正电性的硫与氧结合,形成氧化硫。由于氧化钠中钠的强正电性,使氧化钠仍具有一些正电性,同样氧化硫中氧的负电性强,使氧化硫仍具有一些负电性,因此氧化钠和氧化硫能进一步结合,形成硫酸钠。这在当时又被称为分子组成的二元论。
分子组成二元论应用于无机化合物是成功的,但应用于有机化合物却遭到碰壁。因为绝大部分有机化合物是非电解质,是不能被电解成两部分的,于是贝采利乌斯就提出“生命力论”。由于有机化合物来自动物和植物,它仍是有生命力的。这就是说,有机化合物是由生命力造成的。
现在,武勒人工合成尿素表明有机化合物并不都是由生命力造成的了。武勒在1828年2月22日给贝采利乌斯的信中写道:“我要告诉阁下,我不用人或狗的肾脏制成尿素。氰酸铵是尿素。”1830年,法国化学家杜马写道:“化学家们为武勒人工制成尿素这一卓越的发现欢呼。”德国化学家李比希在1837年写道:“我们感激武勒不借助生命力的作用,令人惊奇且在一定程度上难以解释地制成尿素。这一发现必将打开科学中的一个新领域。”
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