登陆注册
6968900000025

第25章 化学结构理论的提出者——布特列洛夫

布特列洛夫,19世纪著名俄国化学家。

布特列洛夫出生在一个地主和退伍军官的家庭中,受到过良好的教育。他是化学结构理论的创立者之一,是俄国有机化学家组成的喀山学派的领导人和学术带头人,他最重要的贡献是提出了化学结构理论。

布特列洛夫从小就聪明活泼,爱好广泛,家里人亲昵地称他为“萨沙”。父亲把他送进了寄宿学校,在寄宿学校里,他迷上了化学试验。

有一回,布特列洛夫找来了硫磺和硝石,在厨房里搞到大量木炭,决定要做炸药。头几次实验还算顺利。布特列洛夫本来对化学一无所知,可是制造炸药的实验使他觉得挺有意思,于是他在床底下放置了不少玻璃瓶子,里面都装着化学药品。

有一回,萨沙和朋友托尼亚一起制造“兰焰”烟火的火药,火药突然爆炸,高高的绿火苗烧着了萨沙的头发、眉毛。教师罗兰特闻声闯进屋来,把两个肇事者关进了禁闭室。这次处罚得很重,一连三天,在其他同学吃饭的时候,布特列洛夫总是被带到屋角罚站。脖子上挂着一块黑板,教师在上面奋笔疾书,写下非常挖苦的4个大字:“大化学家”。但布特列洛夫并没有表示改正错误,只是迫不及待地等着过年,好最后离开这个可恨的学校。

第二年秋季,萨沙进入喀山第一中学。这个学校的老师经验丰富、学识渊博,善于启发诱导学生。萨沙能轻而易举地掌握学到的知识,因为他从小就养成了有条不紊的工作习惯。

他特别感兴趣的是博物学。他热爱大自然,经常向往接近自然界。他不能满足于到森林里、草原上或河岸边游玩,总是要在屋子里喂些乌龟、白鼠和其他各种小动物。

“你喂这些毛毛虫干什么?”父亲有一次向他问道,一边蛮有兴趣地望着一堆毛毛虫,这些小虫子被萨沙装在一个特制盒子里,盒子四周蒙着密密实实的丝线网。

“我想研究它们是怎样过活的。光捉住蝴蝶怎么能行呢,还得弄清楚它变蛹时吃些什么呀。”

“噢,这倒是很像研究工作了,萨沙,”父亲满意地说,“我很高兴你有这种爱好,只是千万不要忘掉数学。要知道,你到秋天要去上大学,要向我国最伟大的数家之一——尼古拉·伊万诺维奇·罗巴切夫斯基学习了!”

“爸爸,我缺乏精密科学的才能,在天文台里也挺枯燥,我想进大学的博物系。我真正感兴趣的是研究植物学和动物学。”

“当然,这事最后要由你自己来定,萨沙,不过我认为你应当进的还是数理系。”

事情与父亲的愿望相反,萨沙还是进了博物系。其实他不过是个旁听生,因为当时还不到成年年龄。第二年,他年满17岁,一年级的学生名册上才有了布特列洛夫的名字。

19世纪60年代,布特列洛夫首次提出了化学结构理论的基本思想。当时,在德国的施别依市,正举行科学家和医生代表大会。会上,布特列洛夫宣读了他的著名论文《论物质的化学结构》。在论文中,他系统地阐明了化学结构理论的基本原理。这一理论的基本观点可以归纳为以下两点:

(1)“假定两个化学原子,具有一定的和有限的化学亲合力,化学原子借这种化学力形成物体,那么,我将这种化学关系,或者叫做复杂物体中的各原子相互结合的方式,称之为化学结构。”

(2)“复杂物质的化学性质,决定于组成这种物质的基本质点的性质,决定于基本质点的数量和化学结构。”

在布特列洛夫之前,有许多化学家对有机结构理论的建立作出了重要贡献。例如19世纪中期,弗兰克兰在研究金属有机化合物时,提出了不同的元素具有不同的结合能力的见解。5年后,凯库勒提出了原子数的概念,他认为:“化合物的分子,由连同原子结合而成,与某个原子相化合的其他元素的原子或基团的数目,取决于各成分的亲合力值”,他说的“亲合力值”就是原子价。他通过研究还进一步指出:“一个原子的碳和四个原子的氢是等价的。”这就提出了碳原子的四价学说。随后,英国有机化学家库帕在《论一个新的化学理论》一文中,也提出了碳的四价学说,并阐明了碳原子可以互相连接成链的思想,他指出:“碳原子可以和一定数目的氢、氯、氧、硫等元素结合,碳原子和一价元素的最高结合能力是四”,“碳原子彼此之间也可以结合”。

布特列洛夫总结了前人的研究成果,经过独立的研究,系统地提出了有机结构理论。他认为化学物质的结构和性质是紧密联系在一起的,指出:“当人们懂得了物质的化学性质依赖于化学结构的一般原理以后,就可以从化学结构推测化学性质。”

布特列洛夫坚信,他所创立的结构理论,必将成为化学上的普遍法则。布特列洛夫还拟定了确定化学结构的方法,制定了确定化学结构的基本原则。此外,他十分注重研究在保持一些化学基团的结构条件下所进行的一些化学反应。他预言,在化学反应中,各种基团有进行重排的可能性。

经过深入地研究物质的化学结构,布特列洛夫首先正确地解释了同分异构现象。他指出,化学同分异构体,是那些由相同的化学元素组成,但具有不同化学结构的化合物。他还成功地解释了同分异构体性质对结构的依赖性。他认为物质结构内部,存在着构成化学结构的间接的“原子的相互影响”,正是由于这种影响,使原子具有不同的“化学意义”,这种不同的“化学意义”,要看原子所处的化学结构条件而定。

布特列洛夫和他的学生经过长期的实验研究和理论研究,把化学结构学说的一般原理具体化为许多法则。这些经验性的法则,直到二十世纪以后,才像其他所有的化学理论一样,得到电子理论的解释。

经过长时期的实验研究和理论研究,布特列洛夫提出的有机结构理论逐步成熟、完善和系统化;他用这一理论成功地说明了有机化学中的各种经验事实,同时,他的理论还能预言新的有机化合物的存在。他把他的研究成果写成《有机化学研究导论》一书,这本书在1864年—1866年曾三次在喀山出版,在1867年—1368年还曾两次用德文出版,现在,这本书已经成了研究有机化学史和早期有机结构理论的经典著作。

布特列洛夫不仅是个卓越的化学家,而且还是一位天才的植物学家。他在温室里进行过各种实验,写出了与园艺、花卉栽培和耕作问题有关的不少论文。他研究培育果树新品种,努力改进果树栽培法,根据科学道理来栽培果树。他还进行不同品种的杂交试验,以便培育出杂交新品种。

他在花园的一个僻静角落里养了几箱蜜蜂,将之作为养蜂场。开始时,养蜂场小得可怜,经过他的多方努力,养蜂场得到了迅速发展。

“要想繁殖蜜蜂,就必须掌握有关的知识和熟练技巧。只有这样,养蜂业才能在经济上成为一项收入来源。”这位科学家断言道,并且以素有的坚定精神研究起蜜蜂来。他写下了好多篇论述养蜂业的文章。他非常重视与养蜂有关的科普文章,认为它们具有重要的经济意义——养蜂人可以从中得到切合实际的指点和很有价值的建议。

布特列洛夫还是一个兼职医生,他的医术在全省农民中很有名气。每逢星期日,邻村的人总是络绎不绝地来到布特列洛夫家向他求援。

“老爷,我的男孩子生了病,恐怕活不成了!”一个瘦骨嶙峋的农民说,还一边用手揉搓着脏草帽。

“孩子在哪里?”布特列洛夫问。

“在院子里的大车上。”农民回答。

布特列洛夫走到大车前,掀起破烂的被子,仔细看了看孩子红肿的小手,说道:“脓肿,必须动手术。”一小时后,布特列洛夫走出“手术室”,轻松地喘口气,道:“手术很顺利。”

农民们都认为布特列洛夫是个真正的医生,有人甚至在集市上出售取名为“布特列洛夫药粉”之类的草药。

尽管布特列洛夫在化学上有过杰出的贡献,成了有世界影响的科学家,但是在帝俄时代,他并没有得到应有的待遇和尊重,当局对他的研究采取了令人气愤的冷漠态度。十月革命之后,苏联政府在莫斯科罗蒙诺夫大学化学楼前,专门为布特列洛夫建立了纪念碑,作为对这位伟大的化学家的永久性的纪念,以表彰他杰出的科学贡献。

布特列洛夫通过自己的勤奋和努力,在化学上作出了极大的成就,他的名字,将永远记在化学发展的史册上,成为后世景仰的楷模。

同类推荐
  • 数学故事与趣味

    数学故事与趣味

    为了引导中小学生培养对各门学科的兴趣,我们特地选编了这套“中小学生趣味阅读”丛书,包括《语文故事与趣味》《作文故事与趣味》《文学故事与趣味》《数学故事与趣味》《科学故事与趣味》《军事故事与趣味》《历史故事与趣味》《动物故事与趣味》《植物故事与趣味》《艺术故事与趣味》共10册。这套丛书从不同的学科、不同的角度介绍了培养兴趣的重要性和培养这些兴趣的方式方法,并详细讲解了各个学科的名人成才故事,涉及少年儿童必须知道的许多知识领域,具有很强的系统性、实用性和现代性,是一套小小的百科全书,非常适合少年儿童阅读和收藏。
  • 幸福在哪里

    幸福在哪里

    每个人都梦想能找到幸福国。幸福国真的存在吗?玛努格决定去找找看。就这样,他背着小包,踏上了漫长的旅途,一路上经过了许多地方。每到一个地方,他都会收获许多惊喜和微小的幸福。他在寻找幸福的路上发现了幸福的秘密。幸福的意义,就在于去追寻。
  • 地球“发烧”了(趣味地理卷)

    地球“发烧”了(趣味地理卷)

    地理是研究地球表面各种自然现象、人文现象以及它们之间的相互关系和区域差异的学科,是最美丽的科学,也是与我们的生活联系最紧密的科学。为什么这样说呢?
  • 兽王·九玄龟珠

    兽王·九玄龟珠

    黑龙帮帮主丁屠天的寿宴上,兰虎联合其他的势力对黑龙帮发起了攻击。令人意想不到的是,独孤奇也在宴会上突然出现。独孤奇告诉兰虎,四大神兽之一的玄龟在外星陨落,全身生命精华分为九颗珠子散落四方,独孤奇邀请兰虎结盟,一同前往外星寻找九颗九玄龟珠,平分天下。兰虎断然拒绝,双方一场大战,独孤奇乘坐早已研制妥当的单人宇宙飞船破空而去……在桃花源的帮助下,兰虎最终飞向后羿星,开始九死一生的寻找九玄龟珠之旅……
  • 真假泰山(人猿泰山系列)

    真假泰山(人猿泰山系列)

    人猿泰山系列是一部让中小学生开阔眼界、丰富想象力的书,是一部教给孩子动物是朋友、大自然是家园的温情冒险小说,是一部中小学图书馆和孩子的书架上不得不放的书,是父母与孩子共同阅读的睡前故事。小说情节奇谲精彩,主人公强悍而无畏,为孩子们打开了一扇充满着浪漫英雄主义的丛林世界大门。译者的话:上世纪四十年代,我们在读初中时,《人猿泰山》作为世界名著,曾经风靡一时。每逢课间十分钟,同学们几乎满教室争说泰山。当时,这部奇趣曼妙的小说,已经在我们心里扎根了。1988年,我俩六十岁退休后,曾到各地旅游,顺便到各省大图书馆、大学图书馆查询此书,不但译本遍寻不得,连原文本也没有了。
热门推荐
  • 办案要略

    办案要略

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 毒舌小神医

    毒舌小神医

    初入都市的小神医凭借一张毒舌,树敌无数,又凭借过人医术救人无数,如同勤劳的小蜜蜂周旋在各色美女之中
  • 万圣归来

    万圣归来

    雷帝著《雷经》,太玄大帝著《太玄经》太一道、万剑宗,还有西漠秃驴打生打死魔门蠢蠢欲动,楼兰古国强势降临而我余林——不过一外门弟子耳,证道成帝就行!
  • 夏歌行

    夏歌行

    【慢热·有一种感情贯彻整个生命】礼夏曾从未想过被救赎,因为她知道自己终究会连同无边无际的绝望一起慢慢腐烂。没有梦幻,没有浪漫,但她也未曾意料到会有那样一个少年闯进自己的生活里……她也不知道是哭着,还是笑着,就这样和他说着话。他笑起来,那双墨一样的眸子闪着浅浅的光。“……你要不试试,考城美?”“我都休学了。”她笑起来。“你面前不是有个学霸吗,他帮你啊。”花落事非,光阴梭去,少年即将走离,“谢谢你,顾卓晨……”她哭起来,“真的,谢谢你……”谢谢你出现在我的生命里。
  • 爱太难

    爱太难

    也许每个人的爱情都有你难言的苦痛。小米至今分不清楚被背叛与被抛弃究竟哪个比较痛苦,因为她是首先被背叛而后被抛弃,两件事同时发生同时叠加在她的身上,所以那种感觉她懂得,可是她却形容不出来,所以后来每次与别人讨论到类似的问题上时,她的总结就是:“就那样。”就那样到底是什么?她不知道,她只是想,如果这两样东西可以分开来承受,或许,会好一些。
  • 综漫之寻找不知名之物

    综漫之寻找不知名之物

    呵,这样就完了吗?感觉怎么有点不对呢?喂喂!什么!我竟然还没出生!什么鬼?貌似。。。我还在‘娘’胎里T-T什么时候可以出去?出来了,为什么我是最小的?QAQ你们欺负‘人’我要去告诉爸爸!什么?他们去度蜜月了!我要离家出走!!!!“砰砰”“摔死了!这是哪?什么日本的地狱?你叫鬼灯?那么一起到人间玩玩吧!”“有什么好玩的?”“去看看吧!”“鬼灯,你看我捡到了一个小狐狸!他的脸上花的,好好笑”“魅夜!!!那明明是个狐妖!”“啊?那么小狐狸你叫什么?要是没有名字就叫‘斑’,好吗?不说话就是同意啦!”
  • 金牌废物

    金牌废物

    一个律师,穿越来到古代,代替一个“丑八怪”。而那“丑八怪”,灵魂走了,尸体还在。听闻那丑八怪是众人眼中的废物。可却料不到,“丑八怪”现在是一个江山大美人,不止嘴伶俐,等级也好,个个都好......
  • 废材逆袭:嗜血邪王快走开

    废材逆袭:嗜血邪王快走开

    她是二十一世纪景家最有天赋的天之骄女,不仅精神力十分强悍,武学功夫了得,还有一手妙手回春的医术。可是她却被姐姐和未婚夫联手暗算,重生在另一个大陆。他是冰冷残忍的嗜血邪王,瞧不起弱小的她,对她百般捉弄。某玥:“冥哲渊,若我不死,一定会杀了你的!”某渊:“就凭你?痴心妄想!”当废物变成天才,不仅闪瞎了一群极品的狗眼,更是俘获了邪王的心。“玥儿,本王不喜欢你跟别的男人走的太近。”“你算哪根葱,滚!”“玥儿这么想和本王一起滚?本王这就满足你。”
  • 伤寒补例

    伤寒补例

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 折翼为剑,戮心为誓

    折翼为剑,戮心为誓

    当摆脱所谓“命运”之时,命运是否已经改变?改变的命运又是否为“命运”所编排?自以为对世界的认知又是否准确?怎样才算真实的自己?