德國化學家卡爾?肖萊馬生平貢獻介紹

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德國化學家卡爾·肖萊馬生平貢獻介紹

卡爾·肖萊馬,德國共產(chǎn)主義者化學家。

1834年9月30日生于達姆塔特城的一個木匠家庭。早年就喜愛化學,因貧困只好一面當藥劑師學徒,一面自學。

1859年考入吉森大學化學系,只念了一學期就被迫輟學。同年秋天,去英國曼徹斯特,為歐文斯學院的化學教授羅斯科的私人助手。

1861年成為化學實驗室助教,開始了獨立的科學研究。

1871年被破格當選為英國皇家學會會員。

1874年成為歐文斯學院第一任有機化學教授。

1878年被選為美國哲學學會會員。

1892年6月27日在曼徹斯特逝世。

恩格斯曾這樣稱贊他:"這位朋友既是一位優(yōu)秀的共產(chǎn)主義者,又是一位優(yōu)秀的化學家。"

肖萊馬對有機化學發(fā)展最主要的貢獻是對脂肪烴的系統(tǒng)研究。從1862年起,他從煤焦油和石油中先分離出戊烷、己烷、庚烷和辛烷,仔細地測定了這些脂肪烷烴的沸點等物理常數(shù),分析了它們的元素組成,并通過測定其蒸汽密度求出了其分子量。隨后他繼續(xù)對甲烷、乙烷、丙烷、丁烷直到辛烷都作了深入研究,又通過鹵化、水解、氧化、酯化等反應制備并考察了這些烷烴的衍生物,如鹵化物、飽和一元醇、脂肪酸、醛、酮及酯等,實現(xiàn)了一系列有機合成。這種系統(tǒng)的基礎的研究,極大地豐富了人們對脂肪烴的認識。在他以前,化學家只對個別的、最低的幾種烷烴進行過研究,人們對脂肪烴的認識是零散和無規(guī)律的。正是肖萊馬開創(chuàng)了脂肪烴、包括高級烴在內(nèi)的系統(tǒng)研究,可以說今天我們對脂肪烴的有關知識,最初就是由肖萊馬提供的。

為了了解和掌握脂肪烴的系統(tǒng)知識,肖萊馬不僅付出了辛勤的勞動,而且還是冒著很大的風險的。由于各種脂肪烴的知識還是空白,實驗研究中發(fā)生爆炸事故是難以避免的。對此,恩格斯描繪肖萊馬時說:"那時候,他常常臉上帶著血斑和傷痕來看我。跟脂肪烴打交道可不是鬧著玩的;這些大部分還沒有被認識的物質(zhì),總是在他手上爆炸,這樣他就得到了不少光榮的傷痕。只是因為戴著眼鏡,他才沒有為此而喪失視力。"

1857年,德國化學家凱庫勒提出了碳原子是四價和碳原子間可以相互連成鍵狀的學說。這學說是有機化學的基本理論,也是有機化學發(fā)展的關鍵點。然而這學說的基本觀點和思想并沒有立即為廣大化學家所接受,特別對于碳原子的四價是否等同,碳原子間又是如何相連。認識很不統(tǒng)一。最傷腦筋的是如何運用這一學說來解釋有機化學中大量存在的異構現(xiàn)象。在當時有人就認為碳的四價是相異的,并以此來解釋同分異構現(xiàn)象。有人認為乙烷存在CH3一CH3(甲基)和CH3一H(氫化乙基)兩種異構物,并由此推廣認為CnH2n+2烷烴也應有類似的兩個系列的異構物。為此肖萊馬選擇了這一課題作為自己的攻關對象。

1862-1864年3年里,他做了大量的相關實驗,最后以雄辯的事實證明碳原子的四價的同一性,推翻了上述關于烷烴存在兩個結構系列的假定,清楚地闡明正因為碳原子以其等同的四價與其它碳原子作不同的排列,才呈現(xiàn)出不同的結構而產(chǎn)生異構現(xiàn)象。肖萊馬的這一工作對于化學結構理論的推廣發(fā)展起了積極作用,同時也表明肖萊馬在科學研究中是勇敢的和有革新精神的。肖萊馬在弄清了異構現(xiàn)象后,轉向了對同系物現(xiàn)象的研究。經(jīng)過扎實、細致的實驗研究,他發(fā)現(xiàn)了一條定律,恩格斯把它稱為"CnH2n+2系列碳氫化合物的沸點定律"該定律指出烷烴分子隨著碳原子的增加,沸點逐步升高,直鏈烷烴與具有同樣碳原子數(shù)的支鏈烷烴相比,具有更高的沸點。這一定律清楚他說明有機物性質(zhì)與其結構之間存在內(nèi)在的聯(lián)系,即有機物的性質(zhì)受其化學結構所制約。

此外肖萊馬在脂肪醇方面的研究也取得很大的成績。他發(fā)現(xiàn)了將仲醇轉變成伯醇的普遍反應,有人稱這反應為肖萊馬反應。這個反應后來在有機合成中得到廣泛的應用。1872年,為了便于教學,他親自編寫了一本具有獨創(chuàng)性的《碳化合物的化學教程》。這本書是完全按著有機化學結構理論而寫成的優(yōu)秀教利書,在歐洲很受歡迎。1877年,肖萊馬和羅斯科合作編寫了《化學教程大全》。這是一部百科全書式的化學教本,全書共9卷,到肖萊馬去世后才出齊,至本世紀20年代先后發(fā)行了5版。

恩格斯在談到這本書時指出:"他的巨著化學教程,雖然是他和羅斯科合著的,但幾乎完全是他一個人寫的(這是所有的化學家知道的),此書被認為是英國和德國目前最好的一部著作。"


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