维勒:他打脸贝采里乌斯,开辟有机化学,发现同分异构,却与钒失之交臂|化学大咖诞辰317周年快乐
弗里德里希·维勒
试剂、烧杯、曲颈甑,他的四周寂静下来,一颗实验的心完全沉没。白衣少年,除了热爱一无所有,但也要横下心与父亲争夺命运。
静,能寒窗苦读;动,能化生万物。六十载春秋风华,四十年沥血著书,他的一生仿佛一部化学大纲。
遥望苍穹,他是最亮的星 。
医科生的命,化学党的心
维勒的父亲是当地小有名气的医生,他固执地希望儿子学医(要知道,即使是现在外科医生的收入也是不菲的)。然而维勒从小就偏爱化学, 中学时通读哈金的《实验化学》, 偷偷拿走父亲药房里的化学药品,开始了实验狗的道路 (雾)。
然而硫燃烧时呛人的烟味终究还是被父亲逮着了, 父亲认为他不务正业,没收了他的《实验化学》。
所幸维勒遇到了布赫医生,“孩子,这些化学书,你爱看哪一本,你就拿走。”布赫医生十分帮助、支持小维勒的化学之路, 让他21岁便发表了第一篇论文。
但在父亲的威迫下,维勒前往马尔堡大学学医,但对化学痴心不改。 他的宿舍简直就是一间实验室 。
地上到处可见形形色色的矿物晶体,屋角里摆放着一堆堆的实验仪器,有玻璃瓶、量筒、烧瓶、烧杯,有打破的曲颈瓶以及钢质研体等等。
良马有幸遇伯乐 才子适逢遇知音
原来都是套路........
于是维勒便在格麦林(Gmelin)的实验室里,开心地走上一条不归路。实验室里先进齐全的设备与名师指导,让维勒突飞猛进, 每年都能发表一篇论文 (给跪了_(:зゝ∠)_)。
有心栽花花不开,无心插柳柳成荫
1824年, 维勒打算制备氰酸铵 。他在氰酸中倒入氨水后,用火慢慢加热,想把溶液蒸干,得到氰酸铵结晶。不过,蒸发过程实在太慢了。维勒一边加热,一边忙着把从瑞典带回来的化学文献译成德文。(维勒:请叫我多面手~)
临睡前他停止了加热, 清晨醒来一看得到的是针状晶体——和以前他制备的氰酸铵晶体完全不一样啊!
而且氰酸铵中加入氢氧化钾溶液,加热以后,会放出氨气,闻到氨气的臭味,可这种针状晶体却没有类似现象。
奇怪,这是一种什么样的“氰酸铵”呢?
他经过仔细研究发现所得到的竟然是尿素 !尿素存在于许多动物的尿液中。一个成年人每天大约排出30克尿素,而维勒制得的尿素,与尿中的尿素一模一样。
尿素的制备,说明了有机物是可以由无机物制备的,打开了有机化学的大门!
当时的化学界被活力论统治着 。
活力论 (又称生命力论)认为有机物是生命过程的产物,所以 有机物只能在生物体内受到一种神秘的生命“活力”的作用才能产 生。在实验室里,人们只能合成无机物质,不能合成有机物质,更不可能由无机物合成有机物。
维勒由无机物(氰酸、氨水)合成有机物尿素,无疑动摇了生命力论的根基。著名化学家贝采里乌斯最初听到这个消息时,讽刺地说:“ 那你能不能在实验室造出一个孩子来 ”(再神的dalao,也有犯错的时候)。
维勒的制备激发了无数后来人,乙酸、酒石酸等有机物纷纷由无机物制备出来, 活力论彻底完蛋,有机化学迎来新时代。
同分异构,化学里的“多胞胎”
维勒测定了氰酸银的组成,发现与化学家李比希测定的雷酸银的元素组成与元素含量完全相同, 两种性质不同的物质怎么可能组成完全相同呢?
受此影响,后来人们发现这种情况不仅仅局限于雷酸银与氰酸银,化学世界里还有很多这样的“双胞胎”甚至“三胞胎”、“多胞胎”。
人们给它们取了个名字,叫“同分异构体”,意思是如果一些化合物具有相同的化学式,但结构和性质都不相同,那么它们互相称对方为 同分异构体——相同的分子式、不同的结构。
黄金千万,不如纯铝几两
1827年,维勒将金属钾与氯化铝共热后的生成物倒入水中,得到了银灰色的铝粉。但 当时铝的价格比黄金还要昂贵 ,被誉为“来自黏土的白银”(黏土含有氧化铝)。
图:虚荣的拿破仑三世使用铝制餐具宴请宾客
当法国化学家德维尔制得了金属铝后, 人们曾用这种当时非常稀罕的“贵金属”铸成奖章 ,奖章的一面铸着拿破仑第三的肖像, 另一面则铸着维勒的名字和“1827”字样 。
敲开凡娜迪斯女神之门
图:绚丽多彩的钒化合物
维勒曾一时疏忽未能将褐铅矿的分析进行到底,以致错过了发现金属“钒”的机会。 维勒因此写信给老师贝采里乌斯,倾诉自己的苦闷。回信颇有意思,摘要如下:
(注:由于钒的化合物具有绚丽的颜色,发现者以希腊神话中美丽女神凡娜迪斯(Vanadis)的名字命名为钒(Vanadium))
亲爱的维勒,
今天我寄给您一份样品,这是新发现的钒元素。顺便,我给您讲个故事吧。
从前,在北方住着一位 女神 ,她很美,又非常勤劳, 她叫凡娜迪斯(Vanads) 。
一天, 有个小伙子向她求爱,只敲了一阵门,就不再敲了 。凡娜迪斯未起来开门,想试试小伙子有无耐心。
过了许久,女神来到窗口,望着匆匆而去的小伙子,惊奇地发现他就是维勒。不免小声埋怨:“啊,是淘气包维勒呀!好呀, 让他白跑一趟也应该,谁叫他缺乏耐心呢。 ”
又过了几天, 另一位小伙子来敲门,不但敲得坚决,还干脆有力,有股不达目的不罢休的韧劲。
图:也许就像谢耳朵这样执着吧hhhh
女神感动了,站起来为他开门,热情地邀他进屋。小伙子长得真帅,很有礼貌,和凡娜迪斯一见钟情。
相识不久, 两人结婚了,生下个活泼的小男孩,起名叫元素钒(Vanadium) 。您知道小伙子是谁么,他就是您的同学塞夫斯特瑞姆。
你的老师 贝采里乌斯
好基友就是——我写的论文给你发
“ 以我俩的名义发表的某些小文章,其实是我们当中的一个人完成的,这是赠给另一个人的绝妙小礼物 。我想这就可以使你了解我俩之间的相互关系了。”
“如果李比希不在的话,我恐怕连一半的工作都难以完成。”
——维勒这么形容他们的友谊
“当一个人需要帮助的时候,另一个人则早已作好了准备, 我们两个人犹如一个人似的 。”
——李比希与维勒一起做实验后的感想
维勒与李比希,仿佛恩格斯与马克思,不过奇怪的是, 他们的性情可谓一个天南一个地北。
李比希性情急躁、勇猛好斗,维勒温厚谦虚、从不争执;李比希是富于幻想、擅于理论思考的浪漫型,维勒是思维谨慎、擅长实验的古典型。
鬼知道他们为啥成为44年的好基友。 二人合作谱写了化学史上精彩的二重奏,为有机化学、无机化学做出了卓越贡献。
1882年7月31日,是维勒的82岁诞辰。许多知名人士都赶来祝贺。维勒幽默地说“诸位庆贺我的生日,未免太性急了点。等我活到90岁,到那时才来祝贺不算晚。”
然而就在他讲过这话之后不到两个月,与世长辞。后人说“ 他的一生无日不在化学之中度过——不是学化学,就是教化学,或者研究化学! ”
图:德国发行了纪念维勒和尿素合成实验的邮票,邮票上面的圆球和短棒结构模拟了尿素的化学结构
今天,是维勒诞辰317周年 。他发表过化学论文270多篇,获得世界各国给予的荣誉纪念达317种,在化学的多个领域开疆扩土,贡献卓著。
而他要求他的墓碑只能是一块刻着名字的石头,不准刻任何头衔。
云山苍苍,江水泱泱,先生之风,山高水长!
在此表示深深的敬意!
化学君
回顾维勒的一生,犹如一颗耀眼的明珠,在科学的天空中永放光彩。
无机化学领域,他的研究从常见的氧、氮、磷到稀少的钽、铂、钯等30多种元素的近百种物质,霍夫曼评价道“ 若罗列开来,真成了一部化学大纲了 ”。
有机化学领域,他和李比希共同发现了苯甲酸基团,研究了有机化学的基团反应,后又发现扁桃苷、氢醌等。分析化学领域同样丰富多彩。
他培养了几代英才——科尔贝(Kolbe)、费尔希(Fitting)、徐布诺(Huebner)、拜尔斯坦(Beilstein)等,哪个不是化学大家?
“细推化学即是乐,不用浮名绊此生”,便是对维勒最好的诠释了吧。
维勒教授的《论尿素的人工合成》中文译稿,想看的可在百度云下载:
https:// pan.baidu.com/s/1mibYtb a
参考资料:
刘景清, 丁郑南, 赵元芳. 维勒教授的生平和业绩[J]. 化学通报, 1999(3).
何法信, 毕思玮. 化学史上的双子星座李比希与维勒[J]. 化学通报, 2000, 63(8):000060-64.
维基百科-Friedrich Wöhler
文首诗歌借鉴了历届感动中国人物颁奖词
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文|钒高 编辑 | 钒高
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