在荷蘭，當(dāng)時(shí)人們普遺存在著輕視化學(xué)的偏見。父親反對(duì)兒子當(dāng)化學(xué)家，17歲那年，范霍夫中學(xué)畢業(yè)，還是聽從了父親的意見。在上大學(xué)前， 1869年他先到德爾夫特高等工藝學(xué)校學(xué)習(xí)工業(yè)技術(shù)。在那里，他以優(yōu)異的成績(jī)博得了在該校任教的化學(xué)家A.C.奧德曼斯和物理學(xué)家范德?桑德?巴克胡依仁的器重，兩年就學(xué)完了規(guī)定三年學(xué)習(xí)的內(nèi)容。這段學(xué)習(xí)，更增強(qiáng)了范霍夫畢生從事化學(xué)的信心和決心。 在家里時(shí)，父親對(duì)拜倫詩篇的酷愛曾感染了他們?nèi)�。往后，孔德的�?shí)證哲學(xué)思想又使范霍夫俯首傾倒。這些都使他學(xué)會(huì)了從哲學(xué)的角度來看待生活中的一切。也使他一生在化學(xué)研究方面，經(jīng)常站到哲學(xué)高度來窺視大自然的奧秘。
1872年，范霍夫在萊頓大學(xué)畢業(yè)后，為了在化學(xué)上得到深造，他先后到柏林拜德國著名有機(jī)化學(xué)家凱庫勒為師。次年凱庫勒又推薦他去巴黎醫(yī)學(xué)院的武茲實(shí)驗(yàn)室。在著名化學(xué)家武茲的指導(dǎo)下，范霍夫與他法國的同窗好友勒?貝爾得到了深造。此后他們雙雙成為新的立體化學(xué)學(xué)科的創(chuàng)立者。 19世紀(jì)中葉，關(guān)于有機(jī)化合物的經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論，已經(jīng)由凱庫勒和俄國化學(xué)家布特列洛夫等人基本上建立起來了。但同時(shí)，人們?cè)絹碓蕉嗟匕l(fā)現(xiàn)了某些有機(jī)化合物具有旋光現(xiàn)象。法國人巴斯德首先發(fā)現(xiàn)酒石酸、葡萄酸部具有左旋和右旋兩種不同結(jié)構(gòu)。后來，德國化學(xué)家威利森努斯也發(fā)現(xiàn)了乳酸的旋光異構(gòu)現(xiàn)象。范霍夫在巴黎由武茲指導(dǎo)，同勒?貝爾分別對(duì)某些有機(jī)化合物為什么會(huì)有旋光異構(gòu)現(xiàn)象的問題，進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)和探索。1874年，范霍夫和勒?貝爾分別提出了關(guān)于碳的正四面體構(gòu)型學(xué)說。
一天，范霍夫坐在烏德勒支大學(xué)的圖書館里，認(rèn)真地閱讀著威利森努斯研究乳酸的一篇論文，他隨手在紙上畫出了乳酸的化學(xué)式，當(dāng)他把視線集中到分子中心的一個(gè)碳原子上時(shí)，他立即聯(lián)想到，如果將這個(gè)碳原子上的不同取代基都換成氫原子的話，那么這個(gè)乳酸分子就變成了一個(gè)甲烷分子。由此他想像，甲烷分子中的氫原子和碳原子若排列在同一個(gè)平面上，情況會(huì)怎樣呢？這個(gè)偶然產(chǎn)生的想法，使范霍夫激動(dòng)地奔出了圖書館。他在大街上邊走邊想，讓甲烷分子中的4個(gè)氫原子部與碳原子排列在一個(gè)平面上是否可能呢？這時(shí)，具有廣博的數(shù)學(xué)、物理學(xué)等知識(shí)的范霍夫突然想起，在自然界中一切都趨向于最小能量的狀態(tài)。這種情況，只有當(dāng)氫原子均勻地分布在一個(gè)碳原子周圍的空間時(shí)才能達(dá)到。那么在空間里甲烷分子是個(gè)什么樣子呢？范霍夫猛然領(lǐng)悟，正四面體！當(dāng)然應(yīng)該是正四面體！這才是甲烷分子最恰當(dāng)?shù)目臻g排列方式，他由此進(jìn)一步想象出，假如用4個(gè)不同的取代基換去碳原子周圍的氫原子，顯然，它們可能在空間有兩種不同的排列方式。想到這里、范霍夫重新跑回圖書館坐下來，在乳酸的化學(xué)式旁畫出了兩個(gè)正四面體，并且一個(gè)是另一個(gè)的鏡像。他把自己的想法歸納了一下，驚奇地發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)的旋光特性的差異，是和它們的分子空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的。這就是物質(zhì)產(chǎn)生旋光異構(gòu)的秘密所在。 范霍夫認(rèn)為，在已經(jīng)建立起來的經(jīng)典有機(jī)結(jié)構(gòu)理論中，由于人們還不了解原子所處的實(shí)際位置，所以原有的化學(xué)結(jié)構(gòu)式不能反映出某些有機(jī)化合物的異構(gòu)現(xiàn)象。他根據(jù)自己的研究，于1875年發(fā)表了《空間化學(xué)》一文。首次提出了一個(gè)“不對(duì)稱碳原子”的新概念。不對(duì)稱碳原子的存在，使酒石酸分子產(chǎn)生兩個(gè)變體??右旋酒石酸和左旋酒石酸；二者混合后，可得到光學(xué)上不活潑的外消旋酒石酸。范霍夫用他所提出的“正四而體模型”解釋了這些旋光現(xiàn)象。
范霍夫關(guān)于分子的空間立體結(jié)構(gòu)的假說，不僅能夠解釋旋光異溝現(xiàn)象，而且還能解釋諸如順丁烯二酸和反丁烯二酸、順甲基丁烯二酸和反甲基丁烯二酸等另一類非旋光異構(gòu)現(xiàn)象。分子的空間結(jié)構(gòu)假說的誕生，立刻在整個(gè)化學(xué)界引起了巨大的反響，一些有識(shí)之上看到了新假說的深刻含義，紛紛稱贊范霍夫這一創(chuàng)舉。例如，荷蘭烏德勒支大學(xué)的物理學(xué)教授畢易?巴洛稱“這是一個(gè)出色的假說！我認(rèn)為，它將在有機(jī)化學(xué)方面引起變革�！敝袡C(jī)化學(xué)家咸利森努斯教授寫信給范霍夫說：“您在理論方面的研究成果使我感到非常高興。我在您的文章中，不僅看到了說明迄今未弄清楚的事實(shí)的極其機(jī)智的嘗試，而且我也相信，這種嘗試在我們這門科學(xué)中……將具有劃時(shí)代的意義�！彼麄兌挤e極支持和鼓勵(lì)范霍夫把自己的論文譯成法文、德文等多種文字予以廣泛傳播。 然而在當(dāng)時(shí)，許多人還不了解新學(xué)說的真正含義，他們甚至激烈反對(duì)范霍夫的觀點(diǎn)。德國萊比錫的赫爾曼?柯爾貝教授寫文章尖銳地諷刺說：“有一位烏德勒支獸醫(yī)學(xué)院的范霍夫博士，對(duì)精確的化學(xué)研究不感興趣。在他的《立體化學(xué)》中宣告說，他認(rèn)為最方便的是乘上他從獸醫(yī)學(xué)院租來的飛馬，當(dāng)他勇敢地飛向化學(xué)的帕納薩斯山的頂峰時(shí)，他發(fā)現(xiàn)，原子是如何自行地在宇宙空間中組合起來的�！倍浦B格等人卻斷言范霍夫的假說與物理定律不相容。但是，這些反對(duì)意見不僅沒有損害范霍夫的新理論，反而為這一理論的推廣和傳播起了宣傳作用、因?yàn)槟切┓彩亲x過柯爾貝等人的尖銳評(píng)論文章的人，都會(huì)對(duì)?范霍夫的理論發(fā)生興趣，都要去了解一下他論文的內(nèi)容。于是，反倒使新理論在科學(xué)界迅速傳播開來。正如拜倫說過的話一樣“一朝醒來，名聲大噪�！笨聽栘惖热说呐u(píng)竟使范霍夫成了顯赫一時(shí)的人物。不久，范霍夫就被阿姆斯特丹大學(xué)聘為講師，1878年又成為化學(xué)教授。
因此，范霍夫首創(chuàng)的“不對(duì)稱碳原子”概念，以及碳的正四面體構(gòu)型假說（有時(shí)*稱為范霍夫一勒?貝爾模型）的建立，盡管學(xué)術(shù)界對(duì)其褒貶不一，但往后的實(shí)踐卻證明，這個(gè)假說成了立體化學(xué)誕生的標(biāo)志。 1878到1896年間，范霍夫在阿姆斯特丹大學(xué)先后擔(dān)任過化學(xué)教授，礦物學(xué)、地質(zhì)學(xué)教授，并曾任化學(xué)系主任。這期間，他又集中精力研究了物理化學(xué)問題。他對(duì)化學(xué)熱力學(xué)與化學(xué)親合力、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和稀溶液的滲透壓及有關(guān)規(guī)律等問題進(jìn)行了探索。
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