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
  • 快乐心灵的小小说

    快乐心灵的小小说

    故事是青少年认识世界的一扇窗口,是开启智慧之门的一把钥匙。当青少年朋友们面对失败、遭受挫折和感到失望时,本书会给他们力量;当青少年朋友们迷茫和失落之际,本书会给他们慰藉。一个个短小平凡的故事,简单的语言,却蕴含着深刻的道理,一个智慧的人必然是一个善于从平凡的事情中、从简单的语言中领悟大道理、发现大智慧的人。
  • 最使中学生感恩的故事(青少年阅读故事书系)

    最使中学生感恩的故事(青少年阅读故事书系)

    生活中有许多爱像藏于大海中的珍珠。虽小却珍贵无比。父母点点滴滴的爱,我们当时不能发现,却在若干年后回想起来,瞬间温暖全身。有的爱得含蓄,爱得深沉,不能轻易被我们所感知,让我们拥有一双发现爱的眼,去发现那些被我们忽视的小小的爱,发现它们,你会因此得到温暖。也让我们学会用这些小小的爱,给别人带去一缕春风,一丝温暖,一份亲情。
  • 泰山出世(人猿泰山系列)

    泰山出世(人猿泰山系列)

    风靡世界100年的丛林冒险小说!一对年轻的英国夫妇,在远赴非洲的途中突遇水手叛变,他们被放逐到渺无人烟的陌生海岸,开始了最黑暗的冒险历程。没能熬过疾病和猛兽的侵袭,他们先后死去。幸而刚出生的婴儿被丧子的母猿卡拉收养,取名为泰山。在大猿母亲的呵护下,泰山逐渐长大成人,凭借人类的智慧和大猿部落学到的本领成为了丛林之王。就在泰山渴望找到自己身世的线索时,美国姑娘琴恩意外地踏入了他的人生。为了她,泰山费尽周折随琴恩来到了她的家乡……泰山能否在这里破解自己的身世之谜呢?
  • 中外科幻文学故事(上)

    中外科幻文学故事(上)

    为了让广大读者,尤其是青少年读者朋友,参够在有限的时间里阅读最优美的文学名著篇章,我们精心选编了这本《中外文学名著故事总集》,它将世界公认的最具代表性的文学名著,一一改编成故事形式,文字尽量通俗易懂,内容尽量保留精华,以使广大读者可以通过最简捷的形式,畅快阅读中外文学名著的精华。
  • 四个签名与珍宝(福尔摩斯探案全集)

    四个签名与珍宝(福尔摩斯探案全集)

    在世界文学宝库中,柯南道尔的《福尔摩斯探案》系列,是侦探小说的顶级经典名著,是侦探小说中一座不可逾越的文学丰碑。神秘、刺激、曲折、惊恐的故事情节,神奇、智慧、缜密、正义的“神探”形象,使许多读者从喜欢福尔摩斯开始到喜欢侦探小说,使许多作者从喜欢福尔摩斯到走上了侦探小说的创作之路。以至于文学中的名侦探福尔摩斯,与动漫中的米老鼠和宗教故事中的圣诞老人一起,成了世界知名的“三大名人”。这就是文学经典的魅力,这就是文学经典的力量。
热门推荐
  • 七灵往生诀

    七灵往生诀

    宁王百战渡世劫,诀人寻生入冥踪。七星罗布接海入,黄金国度忘余生。风起天山银雪飘,英雄夺宝竞折腰。大弥昆仑十二脉,小弥湘潭五十秋。魂起墨脱千丈梯,命封古格地下城。云飘孤岛崇山叠,往生之咒锁心门。
  • 殿下美男团PK神妃师妹

    殿下美男团PK神妃师妹

    她这一世成为一名练武奇才!拥有着最强第七感!一身上古龙王的血脉,引来了不少妖魔,却也一个不小心,将自己送给了他!她虽然一世狂妄,却也会享受,偶尔看看美男,吃吃豆腐还是可以的!但是他一出现!咦?她的美男怎么全跑了!作者:青丝之羽
  • 末世请开始

    末世请开始

    末世是什么,很多人会说:“丧尸,变异动植物”。不止哦,末世告诉你,那是洪水滔天,火山喷发。地震泥石流,各种极端天气······。
  • 木棉花之梦

    木棉花之梦

    木棉,是一个长相秀气甜美的姑娘,有一个青梅竹马绝世美颜的朋友,还遇到淡然人世独爱自己的男友。看似完美的人生却开始慢慢混乱……
  • 神的剧本

    神的剧本

    他是一个神!他有一个剧本——神的剧本!他要演戏吗?他的人生是什么?他的结果会如何?是注定?是未知?尽在——神的剧本!此书,献给那些仍是神的人!
  • 颜果

    颜果

    原以为只是一场错误的相遇,谁知道这一切都是他精心设计的局。原以为他不会爱人,谁知道他的爱得比谁都疯狂。
  • 异闻默示录

    异闻默示录

    抗日战争时期的东北,拾荒者在两只神秘部队交战过的战场捡到了一本空白的本子。六十八年后,大学老宿舍楼传说中闹鬼封闭了七年的宿舍514再次打开了门。我们在宿舍里找到了一本神秘的笔记本,引发了骇人的巨变。两年后,一场离奇的车祸,一位陌生的老人再次把早已丢失的笔记本交给了我。危险随之而来。惊悚,悬疑,爱情,鬼怪,超能,科技,平行世界,高维生物入侵——随着我一次次险象环生的经历,最终,一个破碎坍塌的宇宙出现在我面前。
  • 二世佛

    二世佛

    天地初开,西天灵山如来拟佛门法旨;仙家昆仑群仙聚集;冥界地藏王修六道轮回;魔界盘踞无崖山;人界疾苦,群雄并起;妖界蠢蠢欲动,六界的故事由此展开。。。
  • 宁废柴传奇

    宁废柴传奇

    昆仑山勾结司幽一定剑、百花琼主等邪魔夜袭武当山,武当山五大强者皆被李司幽一剑刺瞎,武当灭门。武当山弟子程问晓师门破灭,一路逃往程家,却发现程家已被朝庭鹰爪灭门,父母双亡。被各个势力一路追杀,在生死危关的时候,遇见疯疯癫癫的宁废柴,拜宁废柴为师。
  • 暧昧之王者归来

    暧昧之王者归来

    流氓不可怕,就怕流氓有文化。二十一世纪屌丝男秦风穿越异界成了秦寿秦大少,好吧,禽兽也就算了,莫名成了臭名昭著的美男子,秦大少表示淡定。什么?本少不会文化?以本少惊天地之鬼才,尔等不过区区鱼虫烂下尔耳。什么?本少不会武功,打得你爹妈不认识。于是,某人到处浪,他决定将流氓文化发扬光大......