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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(829)

  五、有机化学

  在组织好实验室之后,李比希就开始着手解决另一个对他个人的科学活 动具有重要意义的课题,也就是要解决有机化合物的分析问题。当时,由于 贝采利乌斯的工作,无机物的分析已经达到了相当完善的程度;而与之相比, 有机物的分析,对于化学家,甚至对于那些拥有现代实验室的具有丰富经验 的化学家来说,仍然是最困难的领域。许多化学家对有机物都进行了很长时 间的研究,但是进展却很小,甚至还无法确定这类物质的化学成分。如果连 这类物质的成分还都不能确定,那么又怎么能够研究这些主要是由碳、氢、 氧等元素构成的种类繁多、性质各异的物质呢?

  李比希在自己的研究工作中,改变了大多数化学家通常采用的方法,他 不仅改变了化学实验仪器的形状,还变换了方法,他将拉瓦锡、盖吕萨克及 贝采利乌斯的方法进行了综合、改进。这种新方法在实验中的应用结果是非 常令人吃惊的——当时,如果说贝采利乌斯得出某种物质可靠的分析数据需 要两个半月的时间,那么在李比希的实验室里,做同样的分析仅需一天就足 够了。

  李比希在有机物的定量分析方法方面的改进,使化学家们掌握了打开通 向有机化学广阔领域的大门的钥匙,他的工作成绩,是化学史中一项重大的 成就。这项成就指引着后来的化学家们在有机物研究方面不断取得进步。

  1828年12月底的一个晚上,李比希在他的朋友,海德堡大学的施皮斯 博士在法兰克福的家里欢度新年的时候,结识了施皮斯在海德堡大学的同 事,比他大三岁的弗里德里希·韦勒。

  韦勒是一位身材高大、举止文雅的外科医学博士,而这位外科医学博士 在化学实验研究方面有着高深的造诣,韦勒是一位化学天才。他的第一篇科 学论文是对硫氰酸汞的一个实验现象的描述,这篇论文发表在《吉尔伯特年 鉴》上。文章虽然不长,但却引起了贝采利乌斯的重视并在他撰写的 《年度 述评》中,以十分赞许的口吻对这篇文章做了肯定的评价。韦勒的文章显示 出了他在化学方面非常深厚扎实的知识和他具备极好的实验才能。可是谁能 相信,这时的韦勒还没有听过一次正式的化学课呢?

  1822年,韦勒在海德堡加入了葛梅林的实验室,开始了他对氰酸的研 究,根据分析结果,氰酸是由碳、氮、氢及氧组成的。韦勒还成功地制得了 氰酸的银盐和钾盐。他的研究成果分别发表在1822年和1823年出版的两篇 论文中。

  与此同时,在巴黎盖吕萨克的实验室里,李比希也在对这类化合物进行 研究,李比希把这种化合物称为“雷酸”。当读到李比希在1823年的研究报 告时,韦勒对于他们之间竟然得到完全不同的结果大为吃惊。韦勒从李比希 文章的开头就发现了这种不同。为了验证他们两人的成果,韦勒对李比希所 制得的“氰酸汞”进行了分析。分析之后,他认为把这个化合物称为雷酸汞 是有根据的,因为此盐具有极其猛烈的爆炸性质。而韦勒所制得的氰酸汞则 根本不爆炸。这使韦勒不禁在想:“是不是合成的过程中出了什么差错呢?”

  事实上,两个人的成果都没有错,而是因为两个人碰到了“同分异构” 现象。这种现象对于当时的韦勒是无法解释的。事实上,“同分异构”这个 名称是贝采利乌斯在1829年才提出来的。韦勒研究的是氰酸的化合物,而李 比希研究的则是与氰酸呈同分异构的雷酸的化合物。

  1828年,李比希与韦勒的相遇终于使他们有机会解决两个关于雷酸和氰 酸的争论。这两位科学家进行了热烈的交谈,甚至把主人施皮斯都忘在了一 边。最后,终于弄清楚了,原来他们俩研究的是两种性质截然不同的化合物, 不过,这两种化合物的定性和定量组成却又完全相同。

  两位科学家最终取得了谅解,而这几个小时的热烈交谈对他们彼此之间 不仅是有益的,而且是必要的。这个值得纪念的夜晚,竟成了他们二人深厚 的和富有成果的友谊的开端,这种友谊,一直持续到李比希生命的最后一刻。

  关于同李比希的友谊,韦勒曾写道:“我可以打个比喻,如果以我们俩 的名义发表的某些小文章是我们中的一个人完成的,那么,这同时也是赠给 另一个人的绝妙的小礼物。我想这就可以使你了解我们之间的相互关系了。”

  尽管他们之中一位在基森,而另一位在柏林,但他们决定立即进行协作 研究,他们的协作是从氰酸开始的。相隔几百公里,并没有妨碍两位科学家 的友谊与协作。他们相互赠送研究用的物质并进行频繁的通信。他们之间不 论是谁,只要获得一项研究成果,那么这也必定是另一个人的财富。

  不久,两个人的共同研究的领域由氰酸和雷酸扩大到了其他化合物的研 究方面。他们把注意力转向了当时称为苦杏仁油的苯甲醛。这种物质存在于 苦杏仁中,具有特殊的气味。初步研究表明,苦杏仁油中含有一定数量的氢 氰酸。

  经过一段富有成效的协作研究,李比希和韦勒断定:把黄色油状的苦杏 仁油在空气中放置几分钟后,生成的产物是苯甲酸,的确是这样,把一滴苯 甲醛在空气中放置几分钟后,他就会变成苯甲酸。这两位科学家打算合成出 苯甲醛的氯代衍生物,可是却得到了一种具有特殊难闻气味的液体。分析结 果表明,这个新物质与苯甲醛的不同之处只是原来苯甲醛里边的一个氢原子 被一个氯原子取代了。当李比希把两个化合物的化学表达式进行对比之后, 指出了苯甲酰基的存在。他的这一研究成果,在李比希与韦勒共同完成的划 时代的著作《论苯甲酸的基》一文中,向世人进行了的阐述。贝采利乌斯和 其他一些化学家都认为,苯甲酸酰基的发现标志着有机化学的发展已经进入 了一个新的时代。李比希和韦勒在1832年完成的这一著作,对有机化学的发 展起了很大的影响。


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