初中化學(xué)化學(xué)家提出化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的布特列洛夫

Page1提出化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的布特列洛夫

布特列洛夫

（公元1828～1886）阿列克薩得爾·米哈依洛維奇·布特列洛夫，1928年9月3日生于一個(gè)偏僻的農(nóng)村小鎮(zhèn)，卒于1886年8月5日，終年58歲。

布特列洛夫是世界著名的俄國化學(xué)家，他是化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)立者之一，是俄國有機(jī)化學(xué)家組成的喀山學(xué)派的領(lǐng)導(dǎo)人和學(xué)術(shù)帶頭人，這個(gè)學(xué)派薈萃了一大批俄國化學(xué)界的精英，在世界化學(xué)史上有著深遠(yuǎn)的影響。

布特列洛夫誕生在一個(gè)地主和退伍軍官的家庭中，他的父輩們?cè)鴧⑴c過1812年反抗拿破侖的衛(wèi)國斗爭(zhēng)，布特列洛夫從小過著比較富有的生活，受到過良好的教化。他的初等教化是在一所寄宿學(xué)校里完成的，1839年進(jìn)入喀山中學(xué)讀書。在中學(xué)時(shí)期，他喜愛物理學(xué)、數(shù)學(xué)和博物學(xué)，對(duì)化學(xué)更有著特殊深厚的愛好。1844年中學(xué)畢業(yè)后，他以優(yōu)異的成果考入喀山高校，進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)化學(xué)。1849年高校畢業(yè)，因?yàn)槌晒麅?yōu)良并有獨(dú)立探討的實(shí)力，所以彼留在喀山高校任教。

1851年，布特列洛夫在喀山高校獲得了碩士學(xué)位，他的碩士論文題目是《論有機(jī)化合物的氧化》，1854年，他獲得了莫斯科高校博士學(xué)位后，就回到喀山高校擔(dān)當(dāng)教授。當(dāng)時(shí)在喀山高校任教授的有很多著名的科學(xué)家，例如，克拉烏斯、齊寧等，這些人都是享有盛名的科學(xué)家和教化家，布特列洛夫和這些專家共同工作，受益很深。后來，克拉烏斯教授被聘到捷爾普斯克高校任教，布特列洛夫就主持和領(lǐng)導(dǎo)喀山高校的全部化學(xué)教學(xué)活動(dòng)。

在1857年一1858年，布特列洛夫曾到國外進(jìn)行科學(xué)旅行和考察，在這期間，他結(jié)識(shí)了很多著名的化學(xué)家，其中有凱庫勒、康尼查羅等。他還在著名的武茲試驗(yàn)室進(jìn)行了一系列的探討工作。在探討中，他首先發(fā)覺了制備二碘甲烷的新方法，并制備了很多二碘甲烷和二碘甲烷的衍生物。他在武茲試驗(yàn)室首次合成了六次甲基四氨（烏洛托品）。首次合成了甲醛的聚合物，并且發(fā)覺，這些聚合物經(jīng)石灰水處理睬轉(zhuǎn)變成糖類物質(zhì)。這些新的探討戌果，受到歐洲各國化學(xué)家的注目和贊揚(yáng)，一樣認(rèn)為，布特列洛夫的工作是化學(xué)上開創(chuàng)性的工作，特殊是糖類物質(zhì)的合成，被認(rèn)為是人類歷史上的第一次。

1861年，布特列洛夫首次提出了化學(xué)給構(gòu)理論的基本思想。這一年9月份，在德國的施別依市，實(shí)行了科學(xué)家和醫(yī)生代表大會(huì)。會(huì)上、布特列洛夫宣讀了他的著名論文：《論物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)》在論文中，他系統(tǒng)地闡明白化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的基本原理。這一理論的基本觀點(diǎn)可以歸給為以下兩點(diǎn)：

1．“假定兩個(gè)化學(xué)原子，具有肯定的和有限的化學(xué)親合力、化學(xué)原子借這種化學(xué)力形成物體，那么，我擬將這種化學(xué)關(guān)系，或者叫做困難物體中的各原子相互結(jié)合的方式，稱之為化學(xué)結(jié)構(gòu)?！?/p>

2．“……困難物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，確定于組成這種物質(zhì)的基本質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì)，確定于基本質(zhì)點(diǎn)的數(shù)量和化學(xué)結(jié)構(gòu)?！?/p>

在布特列洛夫之前，有很多化學(xué)家對(duì)有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的建立做出了重要貢獻(xiàn)。例如1852年，弗蘭克蘭在探討金屬有機(jī)化合物時(shí)，提出了不同的元素具有不同的給合實(shí)力的見解。1857年，凱庫勒提出了原子數(shù)的概念，他認(rèn)為：“化合物的分子，由連同原子結(jié)合而成，與某上原子相化合的其它元素的原子或基團(tuán)的數(shù)目，取決于各成分的親合力值”，他說的“親合力值”就是原子價(jià)。他通過探討還進(jìn)一步指出：“一個(gè)原子的碳和四個(gè)原子的氫是等價(jià)的?！边@就提出了碳原子的四價(jià)學(xué)說。1858年，英國有機(jī)化學(xué)家?guī)炫猎凇墩撘粋€(gè)新的化學(xué)理論》一文中，也提出了碳的四價(jià)學(xué)說，并闡明白碳原子可以相互聯(lián)接成鏈的思想，他指出：“碳原子可以和肯定數(shù)目的氫、氯、氧、硫等元素結(jié)合，碳原子和一價(jià)元素的最高結(jié)合實(shí)力是四”，“碳原子彼此之間也可以結(jié)合”。

布特列洛夫總給了前人的探討成果，經(jīng)過獨(dú)立的探討，系統(tǒng)地提出了有機(jī)結(jié)構(gòu)理論。他認(rèn)為化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是緊密聯(lián)系在一起的，指出：“當(dāng)人們懂得了物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)依靠于化學(xué)給構(gòu)的一般原理以后，就可以從化學(xué)結(jié)構(gòu)推想化學(xué)性質(zhì)。”布特列洛夫堅(jiān)信，他所創(chuàng)立的結(jié)構(gòu)理論，必將成為化學(xué)上的普遍法則。布特列洛夫還擬定了確定化學(xué)結(jié)構(gòu)的方法，制定了確定化學(xué)結(jié)構(gòu)的基本原則。此外，他非常注意探討在保持一些化學(xué)基團(tuán)的結(jié)構(gòu)條件下所進(jìn)行的一些化學(xué)反應(yīng)，他預(yù)言，在化學(xué)反應(yīng)中，各種基團(tuán)有進(jìn)行重排的可能性。經(jīng)過深化地探討物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，布特列洛夫首先正確地說明白同分異構(gòu)現(xiàn)象，他指出，化學(xué)同分異構(gòu)體，是那些由相同的化學(xué)元素組成，但具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物。他還勝利地說明白同分異構(gòu)體性質(zhì)對(duì)結(jié)構(gòu)的依靠往。認(rèn)為物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部，存在著構(gòu)成化學(xué)結(jié)構(gòu)的間接的“原子的相互影響”，正是由于這種影響，使原子具有不同的“化學(xué)意義”，這種不同的“化學(xué)意義”，要看原子所處的化學(xué)給構(gòu)條件而定。

布特列洛夫和他的學(xué)生經(jīng)過長(zhǎng)期的試驗(yàn)探討和理論探討，把化學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)說的一般原理具體化為很多法則，這些閱歷性的法則，直到本世紀(jì)以后，才象其它全部的化學(xué)理論一樣，得到電子理論的說明。

布特列洛夫不僅是一位化學(xué)理論家，同時(shí)也是一位嫻熟的試驗(yàn)家。他和他的助手，對(duì)結(jié)構(gòu)理論所預(yù)言的一些新物質(zhì)，都一一進(jìn)行了試驗(yàn)證明。例如，他從結(jié)構(gòu)理論動(dòng)身，預(yù)言了位置異構(gòu)和碳鏈異構(gòu)的存在，隨后，他們就在試驗(yàn)室合成了丁醇和異丁醇，并正確他說明白這兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。1864年，布特列洛夫還用結(jié)構(gòu)理論，大膽地預(yù)言兩種了烷和三種戊烷的存在，這一預(yù)言，后來也在試驗(yàn)室中得到了證明。

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)期的試驗(yàn)探討和理論探討，布特列洛夫提出的有機(jī)結(jié)構(gòu)理論逐步成熟、完善和系統(tǒng)化；他用這一理論勝利他說明白有機(jī)化學(xué)中的各種閱歷事實(shí)，同時(shí)，他的理論還能預(yù)言新的有機(jī)化合物的存在。他把他的探討成果寫成《有機(jī)化學(xué)探討導(dǎo)論》一本巨著，這本書在1864～1866年曾三次在喀山出版，在1867～1368年還曾兩次用德文出版，現(xiàn)在，這本書已經(jīng)成了探討有機(jī)化學(xué)史和早期有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的經(jīng)典著作。

在有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的指導(dǎo)下，布特列洛夫還具體地探討了有機(jī)化學(xué)的聚合作用，提出了聚合反應(yīng)理論，并做了大量的精彩的試驗(yàn)，為有機(jī)合成化學(xué)奠定了基礎(chǔ)，布特列洛夫這一開創(chuàng)性的工作，為他的學(xué)生列別捷夫加以繼承和發(fā)展，列別捷夫經(jīng)過深化的探討，發(fā)覺了人工合成橡膠的工業(yè)方法，1910年，他發(fā)表了關(guān)于了二烯鈉聚合的探討成果人這一成果是蘇聯(lián)早期合成橡膠的理論基礎(chǔ)。

布特列洛夫在化學(xué)教學(xué)和培育人才方面也有杰出的貢獻(xiàn)。他在喀山高校任教18年，培育了一大批優(yōu)秀的化學(xué)人才。他的學(xué)生遍及全俄各高校和科研單位，很多人成了著名的教授和專家，其中主要有，馬爾柯夫尼可夫，A.H.波波夫，A.M.查依采夫等。布特列洛夫在彼得堡高校擔(dān)當(dāng)化學(xué)教授17年，也培育出一大批著名的學(xué)者，其中有，A.E.法沃爾斯基，等。作為一個(gè)教化家，布特列洛大在多方面為學(xué)生樹立了榜樣。他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，精益求精，對(duì)教學(xué)工作盡心竭力，事必躬親。他的學(xué)生和同事，每當(dāng)回憶起他的教學(xué)和探討工作時(shí)，都一樣贊揚(yáng)他是“一個(gè)無與倫比的人”，這些人部以與他一起工作過或當(dāng)過他的學(xué)生而驕傲。

布特列洛夫在科學(xué)上的成果是劃時(shí)代的，作為一“個(gè)宏大的你學(xué)家也是當(dāng)之無愧的。他受到了科學(xué)家們的普遍的承認(rèn)”科學(xué)史上將恒久留名。

科學(xué)家也會(huì)犯錯(cuò)誤。在19世紀(jì)60年頭末期以后，布特列洛夫背離了自然科學(xué)唯物主義。因而使他失去了科學(xué)的進(jìn)取心。相反，對(duì)扶亂招魂術(shù)、降神術(shù)等荒誕迷信的東西卻發(fā)生了深厚的愛好。他還把這些東西作為探討對(duì)象，用科學(xué)方法進(jìn)行探討。他對(duì)扶虬深信不疑。自己還用這種方法預(yù)卜吉兇禍福。他認(rèn)為，人是有靈魂的，靈魂和上帝都是存在的，這些思想和他的自然科學(xué)成果產(chǎn)生了尖銳的沖突。假如有靈魂的魂，那么靈魂的化學(xué)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)是什么樣的？這類問題使布特列洛夫非常尷尬，因而，這位宏大隊(duì)化學(xué)家深深地陷入苦悶之中。

盡管布特列洛夫在化學(xué)上有過杰出的貢獻(xiàn)，成了有世界影響的科學(xué)家，但是在帝俄時(shí)代。他享受不到應(yīng)有的待遇；也得不到應(yīng)有的敬重，他逝世以后，一些簡(jiǎn)潔的紀(jì)念活動(dòng)都是靠他的學(xué)生在私下實(shí)行的，當(dāng)局對(duì)此則實(shí)行了令人生氣的冷漠看法。十月革命之后，在