『壹』 芳香油的提取方法
蒸餾、壓榨和萃取、吸附法。水蒸汽蒸餾法 由於設備簡單,操作容易,不論過去和現在,國內外所生產的芳香油,絕大部分均採用水蒸汽蒸餾法生產,就未來而言它仍然是生產芳香油的主要方法之一。 但是,有些芳香植物的加工不能用水蒸汽蒸餾法,應採用何種合適的方法,製成何種產品,因涉及的因素較多,應綜合進行考慮。 芳香植物與熱水和水蒸汽接觸時的情況 芳香植物中的成分多數屬於熱敏性物質,在選擇加工方法時,應首先考慮。
亞臨界(丁烷等)低溫萃取
這種方法整個生產過程在低溫下進行,物料營養成分不會受到破壞,且得率高,產品的品相較好。質量可與二氧化碳超臨界萃取相媲美。 可以形成規模化生產,一次性設備投入少。生產成本低。
1、柑桔油採用水蒸汽蒸餾所得的蒸餾柑桔油與壓榨油相比,香氣相差較遠,這是因為柑桔油中成分與熱水和水蒸汽接觸很容易遭到破壞,所以蒸餾柑桔油質量較差。同樣,茉莉花用水蒸汽蒸餾時,有些成分因受熱而破壞,因此,不能採用水蒸汽蒸餾法。
2、芳香植物中所含香成分的揮發度有些芳香植物用蒸餾法並不能將其香成分蒸餾出來,香莢蘭、黑香豆、安息香等都不能採用水蒸汽蒸餾法,岩薔薇用水蒸汽蒸餾法也只能蒸出極微量的精油,但採用萃取法不僅得率高,而且能將其中有價值的香成分提取出來。這是因為有此香料植物的香成分揮發性較差,只能採用萃取法。
3、精油在植物組織中存在的部位和結構 含有精油油囊的柑桔皮,其油囊較大,且多位於外皮層的表淺部位,加之柑桔皮的組織結構比較松軟,故適合壓榨提油。
4、香花採摘後,在適宜條件下可繼續釋放香氣晚香玉、茉莉等香花,採摘下來之後如能給予適宜的溫濕度,在一定時間內仍有生命力。在花瓣中結合成甙的香成分,在酶的作用下可繼續釋放出遊離的香成分。如採用吸附法,得油率可以增加。 芳香植物加工應注意哪些事項? 芳香植物的產品,作為天然香料往往價格較昂貴,而且有季節性和地區性的特點。同時必須注意到各種天然精油各具有特色的香氣,而且優美柔和,為合成香料所不及。5月上、中旬是玫瑰的盛開期,最好是選用當天採摘的鮮玫瑰花。將花瓣用清水沖洗,去掉上面的灰塵等雜質,瀝干水分。由於玫瑰精油化學性質穩定,從玫瑰花中提取玫瑰精油可採取水中蒸餾法。本實驗的具體操作步驟如下:
1、稱取50 g玫瑰花瓣,放入500 mL的圓底燒瓶中,加入200 mL蒸餾水。按教科書圖6-2所示安裝蒸餾裝置。蒸餾裝置包括:鐵架台兩個、酒精燈、石棉網、蒸餾瓶、橡膠塞、蒸餾頭、溫度計、直型冷凝管、接液管、錐形瓶,以及連接進水口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先乾燥,保證無水。整套蒸餾裝置可分為左、中、右三部分,其中左邊的部分通過加熱進行蒸餾,中部將蒸餾物冷凝,右邊的部分用來接收。安裝儀器一般都按照自下而上、從左到右的順序。拆卸儀器的順序與安裝時相反。具體安裝順序和方法如下。
(1)固定熱源——酒精燈。
(2)固定蒸餾瓶,使其離熱源的距離如教科書中圖6-2所示,並且保持蒸餾瓶軸心與鐵架台的水平面垂直。
(3)安裝蒸餾頭,使蒸餾頭的橫截面與鐵架台平行。
(4)連接冷凝管。保證上端出水口向上,通過橡皮管與水池相連;下端進水口向下,通過橡皮管與水龍頭相連。
(5)連接接液管(或稱尾接管)。
(6)將接收瓶瓶口對准尾接管的出口。常壓蒸餾一般用錐形瓶而不用燒杯作接受器,接收瓶應在實驗前稱重,並做好記錄。
(7)將溫度計固定在蒸餾頭上,使溫度計水銀球的上限與蒸餾頭側管的下限處在同一水平線上。
2、蒸餾裝置安裝完畢後,可以在蒸餾瓶中加幾粒沸石,防止液體過度沸騰。打開水龍頭,緩緩通入冷水,然後開始加熱。加熱時可以觀察到,蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰,蒸氣逐漸上升,溫度計讀數也略有上升。當蒸氣的頂端達到溫度計水銀球部位時,溫度計讀數急劇上升。在整個蒸餾過程中,應保證溫度計的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸餾的時間和速度,通常以每秒1~2滴為宜。蒸餾完畢,應先撤出熱源,然後停止通水,最後拆卸蒸餾裝置,拆卸的順序與安裝時相反。3、收集錐形瓶中的乳白色的乳濁液,向錐形瓶中加入質量濃度為0.1 g/mL的氯化鈉溶液,使乳化液分層。然後將其倒入分液漏斗中,用分液漏斗將油層和水層完全分開。打開頂塞,再將活塞緩緩旋開,放出下層的玫瑰精油,用接收瓶收集。向接收瓶中加入無水硫酸鈉,吸去油層中含有的水分,放置過夜。
為了更好地將油、水兩層液體分離,操作時應注意正確使用分液漏斗。分液漏斗的使用方法如下。
(1)首先把活塞擦乾,為活塞均勻塗上一層潤滑脂,注意切勿將潤滑脂塗得太厚或使潤滑脂進入活塞孔中,以免污染萃取液。
(2)塞好活塞後,把活塞旋轉幾圈,使潤滑脂分布均勻。並用水檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏,確認不漏水後再使用。
(3)將分液漏斗放置在大小合適的、並已固定在鐵架台上的鐵圈中,關好活塞。將待分離的液體從上部開口處倒入漏斗中,塞緊頂塞,注意頂塞不能塗潤滑脂。
(4)取下分液漏斗,用右手手掌頂住漏斗頂塞並握住漏斗頸,左手握住漏斗活塞處,大拇指壓緊活塞,將分液漏斗略傾斜,前後振盪(開始振盪時要慢)。
(5)振盪後,使漏鬥口仍保持原傾斜狀態,左手仍握在漏斗活塞處,下部管口指向無人處,用拇指和食指旋開活塞,使其釋放出漏斗內的蒸氣或產生的氣體,以使內外壓力平衡,這一步操作也稱做「放氣」。
(6)重復上述操作,直至分液漏斗中只放出很少的氣體時為止。再將分液漏斗劇烈振盪2~3 min,然後將漏斗放回鐵圈中,待液體靜置分層。
『貳』 人工合成麝香。
為了生物多樣性。
隨著對麝香需求的增大,麝科動物日益減少、瀕臨滅絕。所以現在禁止捕殺麝科動物、提倡人工合成麝香,而且合成的麝香成本更低,大眾接受度更高。
人工麝香
麝(shè)
香為雄麝的肚臍和生殖器之間的腺囊的分泌物,乾燥後呈顆粒狀或塊狀,有特殊的香氣,有苦味,可以製成香料,也可以入葯。是中樞神經興奮劑,外用能鎮痛、消腫。簡稱「麝」。
二期臨床通過953例,10個病種,4個復方,4個單方制劑的對照試驗,結果證實了人工麝香具有開竅醒神,活血通經,消腫止痛功效,人工麝香配製的中成葯,與天然麝香配製的中成葯有相同的作用,說明人工麝香具有天然麝香相似的功能,主治和使用范圍。
二期臨床使用復方制劑或單味葯,特別是單獨使用人工麝香,包括蜜丸,水蜜丸,散劑等多種劑型,內服(包括口嚼服)或外用等給葯途徑,均未發現不良反應。說明兩者的安全性也是一致的。
三期臨床通過865例, 5個病種, 4種制劑的對照試驗,進一步證實了人工麝香的療效及安全性與天然麝香近似。
其研究結論為:人工麝香的主要葯理作用與天然麝香基本相同,物理性狀相似,臨床療效確切,可與天然麝香等同配方使用。
因此,1994年衛生部衛葯發(1994)第17號文件中明確規定:人工麝香屬一類新葯,國家保密品種[6];與天然麝香等同配方使用。2004年國家食品葯品監督管理局正式生產批准文號,由北京聯馨葯業有限公司生產人工麝香。許多國寶級的傳統中成葯均以人工麝香為原料,例如六神丸、麝香保心丸等。
由此可見,人工麝香是一個中國獨有的法定可以替代天然麝香的一種葯品和葯品成分,是一個專用名稱,任何其它合成麝香(其介紹見下)都不應被冠以「人工麝香」的名稱。有些媒體報道將二者之間的差異混淆了,犯了知識上的錯誤。
其它麝香
其它合成麝香有時也稱「人造麝香」(不同於前述「人工麝香」),是指通過合成產生的具有類似麝香氣味的各種單一化學物質香料,即有些媒體報道所說的化學成分。其用途通常作為香精的定香劑來使用。這些合成麝香按合成的化學結構可分為:硝基麝香、多環麝香、大環麝香。其安全性與其化學結構相關。
在化妝品行業,《化妝品衛生規范》(2007版)明文規定:
1.禁止添加的合成麝香為:
① 1,1,3,3,5-五甲基-4,6-二硝基茚滿(傘花麝香) [1,1,3,3,5-Pentamethyl-4,6-dinitroindane (moskene)];
② 4-叔丁基-3-甲氧基-2,6-二硝基甲苯(葵子麝香) [4-tert-Butyl-3-methoxy-2,6-dinitrotoluene (musk ambrette)];
③ 5-叔丁基-1,2,3-三甲基-4,6-二硝基苯(西藏麝香) [5-tert-Butyl-1, 2, 3-trimethyl-4, 6 –dinitrobenzene (musk tibetene)]。
2.限量使用的合成麝香為:酮麝香(Musk ketone)(2007版《化妝品衛生規范》錯將酮麝香翻譯為麝香酮Muscone),二甲苯麝香Musk xylene,
3.未禁、限用的合成麝香為:麝香酮Muscone。
有些媒體報道用「人造麝香」來指代上述合成麝香本無可厚非,但是將這種合成麝香與人工麝香(即上述國家法定的、與其它合成麝香有本質區別的葯用成分)混淆起來,卻是莫大的錯誤。
製作過程
就是把林麝雄獸麻醉了或者綁住,人工往麝囊里添加飛蟲,然後在把林麝雄獸放走,等過幾個月在把它抓住,取出固化了的麝香,這就是麝香的製作過程。
葯品參數
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性狀
片劑,氣霧劑。
功能主治
本品具有芳香開竅、通經絡、消腫止痛等作用,能擴張冠狀動脈,抗心絞痛作用與硝酸甘油近似。一般用葯後在2~5分鍾內見效。
用法及用量
舌下含服:每次0.5~1片。氣霧吸入:每次按閥門1~3次。
適用症狀
用於閉證神昏
麝香辛溫,氣極香,走竄之性甚烈,有極強的開竅通閉醒神作用,為醒神回蘇之要葯,最宜閉證神昏,無論寒閉、熱閉,用之皆效。治療溫病熱陷心包,痰熱蒙蔽心竅,小兒驚風及中風痰厥等熱閉神昏,常配伍牛黃、冰片、硃砂等葯,組成涼開之劑,如安宮牛黃丸、至寶丹、牛黃抱龍丸等;用治中風卒昏,中惡胸腹滿痛等寒濁或痰濕阻閉氣機,蒙蔽神明之寒閉神昏,常配伍蘇合香、檀香、安息香等葯,組成溫開之劑,如蘇合香丸。
用於瘡瘍腫毒
咽喉腫痛,本品辛香行散,有良好的活血散結,消腫止痛作用,內服,外用均有良效。用治瘡瘍腫毒,常與雄黃、乳香、沒葯同用,即醒消丸,或與牛黃、乳香、沒葯同用;用治咽喉腫痛,可與牛黃、蟾酥、珍珠等配伍,如六神丸。
3.用於血瘀經閉,徵瘕,心腹暴痛,跌打損傷,風寒濕痹等證。本品辛香,開通走竄,可行血中之瘀滯,開經絡之壅遏,以通經散結止痛每周一次,2周一療程,療效滿意;用治痹證疼痛,頑固不愈者,可與獨活、威靈仙、桑寄生等祛風濕葯同用。
4.用於難產,死胎,胞衣不下。本品活血通經,有催生下胎之效。常與肉桂為散,如《張氏醫通》香桂散;亦有以麝香與豬牙皂、天花粉同用,蔥汁為丸.外用取效,如《河北醫葯集錦》墮胎丸。
此外,近代臨床報導用人工麝香片口服或用人工麝香氣霧劑治療心絞痛,均取得良好效果:由麝香、豬牙皂、白芷等製成麝香心絞痛膏,分別敷於心前區痛處及心俞穴,24小時更換一次,治療冠心病、心絞痛,用麝香注射液皮下注射,治療白癜風,均有顯效;用麝香埋藏或麝香注射液治療肝癌及食道、胃、直腸等消化道腫瘤,可改善症狀、增進飲食;對小兒麻痹症的癱瘓,亦有一定療效。
【用法用量】 入丸散,每次0.06~0.1克。外用適量。不宜入煎劑。
獲得榮譽
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2016年1月8日,「人工麝香研製及其產業化」項目獲得國家科技進步一等獎。 [1]
麝香,一種傳奇的珍稀葯材,在433種中成葯中廣泛應用,卻險些隨著麝的瀕危而面臨消失。2016年1月8日獲得2015年度國家科技進步獎一等獎的「人工麝香研製及其產業化」課題面對天然麝資源驟減殃及國葯的困境,尋找到了「無麝也香」的解決辦法。
保護資源
「麝是國家一級保護動物。由於殺麝取香的傳統方式,我國雄麝僅存5萬余頭,屬瀕危狀態。每頭雄麝可取香10克,即使全部捕殺僅產麝香0.5噸。」課題組第一完成人、中國醫學科學院葯物研究所天然葯物化學研究室於德泉院士告訴記者,目前我國麝香的年需求量超過15噸,供需矛盾十分突出。
「百姓用葯需求滿足不了,動物資源無法保護,這樣下去不行!」於德泉回憶說,為此,1975年,衛生部、中國葯材公司組建了由中國醫學科學院葯物研究所牽頭、山東濟南中葯廠和上海市中葯研究所參加的課題組,要解決麝香代用品問題,以「絕密」項目開展人工麝香研製。
這是一項從零開始的研究。最難得的是原料:僅有的1公斤天然麝香。要用這1公斤天然麝香完成對其化學成分、有效物質、葯理作用、配方原則等全面分析研究,其中的困難可想而知。
於德泉說:「我們結合化學實驗和動物實驗一起做。70年代設備也不先進,量又特別少,我們必須精打細算,用微量方法做研究。」
盡管原料短缺、設備有限,在課題組的合力攻關下,新成果不斷涌現:發現天然麝香中關鍵葯效物質—抗炎多肽蛋白質類成分,確定天然麝香中各類成分的相對含量及比例;制備了多種來源的樣品,進行跟蹤篩選,發現並研製出天然麝香中關鍵葯效物質的替代品-芳活素,合成了重要原料麝香酮、海可素……
課題組還設計出獨特的人工麝香配製處方,成功研製出人工麝香,經臨床證實了人工麝香的可替代性,終於在1993年獲得中葯一類新葯證書。
「要知道,人工麝香的成功研製和推廣使用,相當於少獵殺900萬頭雄麝。」課題組完成人之一,中國醫學科學院葯物研究所副所長庾石山說。
傳承瑰寶
在《神農本草經》中,麝香被列為上品,在古書《醫學入門》《名醫別錄》以及李時珍著《本草綱目》等醫學著作中也均有記載。其具有開竅、辟穢、通絡、散淤等諸多功效,主治中風、痰厥、驚癇、中惡煩悶、心腹暴痛、跌打損傷、癰疽腫毒。且麝香的香味濃郁,經久不散,對人的心理和生理系統都有極其顯著的影響。
在北京聯馨葯業有限公司,記者看到了這種傳奇的葯物——一種棕黑色粉末狀的物質。對於非專業人士而言,幾乎看不出人工麝香和天然麝香的差別。
除了外觀相似,經臨床研究表明,人工麝香主要葯理作用與天然麝香基本相同,臨床葯效確切,可與天然麝香等同使用。
除了影視劇中常被誇張化的活血通絡之用,麝香還有開竅醒神、消腫止痛等功效。據統計,麝香配伍的中成葯處方占《全國中成葯處方集》11%以上。其中,不乏急救良葯安宮牛黃丸、局方至寶散等國寶級中成葯。
於德泉告訴記者,人工麝香自1994年上市以來,已在全國760家企業應用。目前含麝香成分的433種中成葯中,有431種完全用人工麝香替代了天然麝香,替代率達99%以上。
「天然麝香每公斤50萬元左右,價高量少,質量也參差不齊。而人工麝香每公斤不到6萬元,據估算,至少能降低葯價30%-50%。」庾石山說,目前,人工麝香累計銷售超過90噸,年用葯病患者超1億人次,不僅滿足了群眾用葯需求,還保證了國寶級中成葯品種的傳承。
創新科研
「人工麝香的廣泛應用,既離不開前期的科學研究,也離不開後期的產業化和質量標準的不斷提高。」中國醫學科學院葯物研究所所長蔣建東說。
在庾石山看來,人工麝香項目成功的「法寶」之一,就是始終將產學研融為一體,在研製的階段,已考慮生產使用;而在投入市場後,仍不忘進一步的研究提高,在研究中不斷發現、解決問題,完善、提高質量和標准。
「這是歷時40年,三代科技工作者跨部門、多行業,聯合協同攻關的成果。這樣產品才會有生命力。」庾石山說,通過創新建立人工麝香產業化核心技術及生產管理規范和質量控制體系,通過制訂首個人工麝香國家標准,實現人工麝香規模化生產,通過對每批產品的每個生產過程進行嚴格操作、實時監測,人工麝香才能完成從實驗室到市場,從小規模到大規模的發展之路。
事實上,麝香並不是唯一告急的名貴中葯材,熊膽、虎骨和部分植物葯材也面臨同樣的窘境,也同樣需要人工替代品。
對此,中國醫學科學院院長曹雪濤認為,人工麝香項目的成功,為以科技手段助力傳統醫葯學的傳承和發展探出了一條可借鑒的成功之路。
「人工麝香是傳統醫葯科學化、創新化、國際化發展的典範。」曹雪濤說,在人工麝香項目取得成功的基礎上,中國醫學科學發展在如何形成合力,運用優勢資源破解重大關鍵性難題上,有了更多經驗和動力。
其他信息
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不良反應和注意:不良反應少見,但陰虛體弱者及孕婦不能用。
規格:舌下含片:30mg;氣霧劑:0.18g/瓶。
是否醫保用葯:非醫保
是否非處方葯:處方
人造麝香
由於天然麝香由於來源有限,人工麝香代替天然麝香是大勢所趨,人工麝香價格500萬一噸。
以催化重整C9芳烴分離裝置分離出均三甲苯、偏三甲苯後的副產品重組分溶劑(169~178℃餾分)—混合C9芳烴為原料,其中含連三甲苯40%~50%,以三氯化鋁為催化劑與異丁烯進行烷基化反應,合成出5-叔丁基-1,2,3-三甲基苯中間體,經蒸餾後,用混酸進行硝化反應得到西藏麝香。本方法不但具有工藝路線簡單,生產成本低的特點,同時也解決了富集連三甲苯的利用問題。
這個方法實際上利用連三甲苯 二步合成的,比傳統的合成方法路線短,費用省,連三甲苯價格是5萬一噸,1.2噸連三甲苯可合成一噸三甲苯麝香。
麝和麝香
麝視覺發達、聽覺靈敏、行動輕捷,但性膽怯,常於晨昏單獨活動。棲居在海拔較高的灌木林或針、闊葉混交林地方的麝一般毛色較深;生活在青山有小塊草地環境中的毛色較淺,但毛的下部均呈灰白色,向上顏色逐漸轉深並有光澤。麝毛微呈波浪狀,十分輕軟,可制高級藏式墊子或枕芯。
麝
麝自1988年定為國家二級野生保護動物後[3],又在2003年將麝科的所有種類調整為一級野生保護動物[4]。麝主要分布於東北、華北及陝西、甘肅、青海、四川、西藏、雲南、貴州、廣西、湖北、河南、安徽、河北等地。
西藏主要產馬麝,體形較形林麝大,吻較長,全身呈棕色,通常僅頸部有少量模糊黃點,頜頸下和腹部呈黃白色。雄麝上頜犬齒發達,露出唇外,向下微曲,俗稱「獠牙」;臍部有香腺囊,囊內包含 香。雌麝上頜犬齒小不外露,也無香腺囊。
麝(shè)香為雄麝的肚臍和生殖器之間的腺囊的分泌物,乾燥後呈顆粒狀或塊狀,有特殊的香氣,有苦味,可以製成香料,也可以入葯,是中樞神經興奮劑,外用能鎮痛、消腫。
麝香是天然香料,屬動物性香料之一,又名:當門子、臍香、麝臍香、四味臭、臭子、臘子、香臍子。 麝香也是十分名貴的葯材,含有豐富的營養成份。含水22.66%、灰分8.62%(其中含鉀、鈉、鈣、鎂、氯、硫酸根、磷酸根等)、含氯化合物(中含碳酸銨1.1%、銨鹽中的氨1.89%。尿素0.4%、氨基酸氮1.077%,總氮量6.16%)、膽甾醇2.19%、粗纖維0.59%、脂肪酸5.15%、麝香酮1.2%。麝香性辛、溫、無毒、味苦。入心、脾、肝經,有開竅、辟穢、通絡、散淤之功能。主治中風、痰厥、驚癇、中惡煩悶、心腹暴痛、跌打損傷、癰疽腫毒。許多臨床材料表明,冠心病患者心絞痛發作時,或處於昏厥休克時,服用以麝香為主要成分的蘇合丸,病情可以得到緩解。古書《醫學入門》中談:「麝香,通關透竅,上達肌肉。內入骨髓……。」《本草綱目》雲:「……蓋麝香走竄,能通諸竅之不利,開經絡之壅遏。」其意是說麝香可很快進入肌肉及骨髓,能充分發揮葯性。治療瘡毒時,葯中適量加點麝香,葯效特別明顯。西葯用麝香作強心劑興奮劑等急救葯。
『叄』 高錳酸鉀製取氧氣的發生裝置叫什麼
高錳酸鉀製取氧氣的發生裝置叫鐵架台(帶試管)。
高錳酸鉀(KMnO4,相對分子質量=158.034),無機化合物,深紫色細長斜方柱狀結晶,有金屬光澤,正交晶系。
在化學品生產中,廣泛用作為氧化劑,例如用作製糖精,維生素C、異煙肼及安息香酸的氧化劑;在醫葯上用作防腐劑、消毒劑、除臭劑及解毒劑;在水質凈化及廢水處理中,作水處理劑,以氧化硫化氫、酚、鐵、錳和有機、無機等多種污染物,控制臭味和脫色;在氣體凈化中,可除去痕量硫、砷、磷、硅烷、硼烷及硫化物;在采礦冶金方面,用於從銅中分離鉬,從鋅和鎘中除雜,以及化合物浮選的氧化劑;還用於作特殊織物、蠟、油脂及樹脂的漂白劑,防毒面具的吸附劑,木材及銅的著色劑等。
高錳酸鉀是最強的氧化劑之一,作為氧化劑受pH影響很大,在酸性溶液中氧化能力最強。其相應的酸高錳酸HMnO4和酸酐Mn2O7,均為強氧化劑,能自動分解發熱,和有機物接觸引起燃燒。
高錳酸鉀具有強氧化性,在實驗室中和工業上常用作氧化劑,遇乙醇即分解。在酸性介質中會緩慢分解成二氧化錳、鉀鹽和氧氣。光對這種分解有催化作用,故在實驗室里常存放在棕色瓶中。從元素電勢圖和自由能的氧化態圖可看出,它具有極強的氧化性。在鹼性溶液中,其氧化性不如在酸性中的強。作氧化劑時其還原產物因介質的酸鹼性而不同。
工業上制備KMnO4較為簡便的方法是用鉑作陰極電解氧化K2MnO4:首先用KOH將含60%MnO2的礦石轉化為K2MnO4,再電解氧化生成KMnO4。
氫氧化鉀水溶液加二氧化錳和氯酸鉀共同煮沸、蒸發,余渣熔為漿狀後用水浸漬,再通以氯氣、二氧化碳及臭氧,或用電解錳酸鹽的鹼性溶液也可製得。
KMnO4也可用PbO2或NaBiO3在鹼性條件下氧化錳(Ⅱ)鹽來製取,低濃度鹼有利於錳(Ⅱ)的形成。
主要用途
在化學品生產中,廣泛用作氧化劑,如用作製糖精、維生素C、異煙肼及安息香酸的氧化劑;醫葯中用作防腐劑、消毒劑、除臭劑及解毒劑;在水質凈化及廢水處理中,作水處理劑,以氧化硫化氫、酚、鐵、錳和有機、無機等多種污染物,控制臭味和脫色。還用作漂白劑、吸附劑、著色劑及消毒劑等。
『肆』 李比希貢獻能排第幾
李比希對農業和生物化學作出重大貢獻,被認為是有機化學的創始人和「化學工業之父」。他在大學里設計出現代化實驗室教學方法,被譽為歷史上最偉大的化學教育家之一。 這篇文章是30年前所做,若有錯誤之處,請指正。
李比希(Justusvon Liebig,1803—1873)
19世紀中葉以前,德國還是一個由數十個小邦國封建割據的國家,經濟發展水平遠遠落後於英、法等先進的資本主義國家。當時世界科學的中心在法國巴黎。其後,在短短幾十年裡,德國在政治上完成了由封建主義向資本主義的轉變,工業上先後趕過法國和英國成為歐洲頭號工業強國,科學也後來居上成為新的中心。在落後的德國迅速改變面貌的這段歷史時期中,德國的科學家們具有什麼樣的精神呢?他們又做出了什麼樣的努力和貢獻呢?19世紀德國偉大的科學家李比希,就是這些為振興祖國科學和工業事業做出積極貢獻的代表人物之一。
1
天生的化學家
對於天生的化學家尤斯圖斯·馮·李比希來說,他生逢其時,一輩子都活躍在一個化學家大有可為的時代。1803年 5 月 12 日,他誕生於德國達姆施塔特城。父親喬治·李比希是當地一位頗負名氣的葯劑師。母親瑪麗·卡羅琳娜·瑪澤琳是個猶太人的私生女,她生育了 9 個孩子,尤斯圖斯·李比希排行老二。
父親的樓房坐落在達姆施塔特城中一條狹窄的胡同里,掛著「喬治·李比希葯房」的招牌。樓房第一層有好幾個大房間,那是父親配製和出售各種葯品的葯房。小李比希生於斯,長於斯,那些奇形怪狀的瓶瓶罐罐在他眼前展現出一個變幻莫測的化學世界。葯房還有一個被家裡人稱為「廚房」的附屬建築物,通常,只有那些特別復雜的醫用浸膏才在那裡配製,或者在那裡蒸餾某種液體,孩子們不能輕易闖進「廚房」。這更加增添了「廚房」的神秘色彩。它刺激著小李比希的想像力,並磁石般地吸引著他動手去實驗些什麼。
走出家門,狹窄的小胡同卻是一個應用化學的小世界。鄰居艾斯納先生雖然沒有高深的學問,卻會用脂肪、鹼和鹽熬製成硬挺而白凈的肥皂!小李比希還常去鮑埃爾先生的染房或辛德勒先生的製革作坊,一看就是半天。熱鬧的集市也吸引著他,他從一位賣仙丹妙葯的人那裡學會了製造爆炸雷管。於是,父親的葯房成了他製造「小炸彈」的實驗室。達姆施塔特城的男孩子們非常愛玩這種小炸彈,紛紛向小李比希購買。當這個孩子把自己掙到的錢交給父親時,他心中充滿了自豪感。無疑,這種生活環境使李比希從童年起就樹立了這樣一種信念:只有那些在實驗室中能夠加以模仿再現的東西,才是值得研究的,有意義的。
相比之下,學校正規教育的那些拉丁語、希臘語和語法公式,李比希感到乏味極了。上課時,他的思想總是開小差,成績也不出色。李比希的鄰桌羅意林熱愛藝術,上課同樣心不在焉。李比希後來回憶寫道:「我和鄰桌的同學羅意林相互競爭,看誰占據班上最低的位置。當我考慮實驗時,他的習慣是在桌上用書蓋著秘密地寫東西。當我問他寫什麼時,他回答說:『我在作曲』。」小李比希玩忽學業引起了老師的憂慮。有一天,老師問他將來到底想干什麼,李比希當即起立,毫不猶豫地答道: 「我准備當個化學家!」
這明確的回答招致的是一陣嘲笑。當時,雖然拉瓦錫、伏特等科學家的工作已為化學革命拉開了序幕,但化學的重要性及其應用問題遠未被人們所認識。在不少人心目中,它和煉金術是分不清的。事實上,在李比希生活的時代,由蒸汽機所引起的第一次工業革命,已極大地促進了鋼鐵、冶金、紡織等工業的迅猛發展,人們需要大量的化學材料和製品。例如,天然染料顯然已不能滿足紡織工業的需要,而工業廢料煤焦油也是一個頗待研究、利用的寶庫。小李比希對老師和同學的嘲笑不那麼以為然。他耳濡目染的生活環境使他深深體會到,化學可以為人類生活謀取實際利益,可以為新興產業打開大門。這種自幼培養起來的堅定信念,支配了李比希今後一生的科學活動,促使他總是力圖開辟化學的新領域,並把化學的實際應用擺在重要位置上。這種追求和奮斗讓李比希成為在德國科學和工業振興、後來居上的潮流中起了重要作用的代表人物之一。
小李比希不是不愛讀書,他是帶著對化學的夢想一頭扎入化學的學習中去的。他從市裡大公宮廷圖書館借閱各種化學書籍。館員海斯總是熱情地接待這個求知慾很強的孩子。他向李比希推薦了馬凱爾編著的 32 卷本的《化學詞典》,施塔爾的《燃素化學》,卡文迪許的著作及化學教授葛特林等人的自然科學札記。一開始,小李比希的注意力被一本名叫《銻之凱旋車》的精裝本厚書所吸引。這是 15、16 世紀德國著名僧侶兼煉金術家巴賽爾·瓦倫丁寫的,裡面有當時的化學知識以及作為煉金術和古代醫學化學理論的基礎概念。這些充滿煉金術語以及各種哲理和假說的書籍,很難使一個孩子從中理出個頭緒來。但小李比希仍然懷著內心的嚮往,把宮廷圖書館書架上的化學書籍依次讀完了。他更有興趣的是在家裡的葯房和那個神秘的「廚房」里重復書中的實驗資料。每一次實驗,他都極其嚴肅認真,注意觀察實驗過程中的各種現象,從不忽略任何細節。孩童時代的這種自我嚴格訓練,使李比希具備了化學家所必需的敏銳觀察力和嫻熟的實驗操作技巧。
施塔爾(Georg Ernst Stahl 1659-1734)系統地提出了「燃素說 」
小李比希終於被學校開除了,原因是他在上課時玩弄自製炸葯引起了一次爆炸。父親並沒有過分地譴責孩子,他深深理解兒子對於化學的迷戀。小李比希被送到霍恩葯房店主皮爾施先生那裡當助手,賺錢糊口。這個勤奮能乾的徒弟很快贏得了店主的信任,常常獨立幹些活計。店主還撥給他一間閣樓,供他業余做實驗。不幸的事又發生了。有天晚上,李比希在閣樓里醉心於實驗時,他幾天前制好的一種新炸葯,由於被從桌上滾下的研杵擊中而發生了劇烈爆炸,掀掉了閣樓房頂,小化學家卻皮肉未損。皮爾施再也不能容忍了,把他送回達姆施塔特。這一年,李比希才 15 歲。
李比希回家後,父親暗自慶幸他親愛的兒子回到自己身邊,從此父親多了一個具有淵博化學知識的得力助手,葯房的收入增加了。盡管這樣,維持一大家人的生活還是很緊張的。富有遠見的父親仍決心送兒子上大學深造。他知道,孩子的才能決非在一個小城的葯房中所能施展得開,小李比希應該登上德國化學界的大舞台。
1820 年,李比希進了波恩大學,第二學期又隨師轉入愛爾蘭根大學。當時,德國大學雖然以古典學術和哲學研究著稱於世,卻依然在講授一種混雜的自然哲學。著名哲學家謝林正在波恩大學教哲學課,李比希的化學老師卡斯特納教授深受謝林的影響。德國高校偏重於哲學的教學體系,雖然使李比希獲得了必要的哲學訓練,這對他成為大科學家是有益的,但他不能接受卡斯特納教授對實驗工作的冷漠態度。這時,另一位教授為李比希提供了實驗室。在那裡,他進行了一系列確定雷酸組成的實驗。
埃爾蘭根 - 紐倫堡大學, 德國傳統的文科類大學卻擁有頂尖的工程院系
李比希明白,對於一個真正的化學家來說僅僅進行哲學思辨是不行的,而科學落後的德國卻拘泥於古典傳統,難以擺脫這個崇高的思想包袱。 李比希渴望到在世的國外大化學家身邊去學習。剛好,一件意外的事件使他不得不出國。
青年李比希有著熱烈的社交傾向,他生性好爭斗,並且往往很執拗。這樣,他成為大學生中一個秘密社團的核心人物。在一些社團爭端中,李比希是個引人注目的角色。愛爾蘭根大學當局搜查了他的住所並對他提出起訴。李比希必須出國去避風。塞翁失馬,焉知非福。達姆施塔特市大公的秘書,以前曾在宮廷圖書館結識過小李比希,很欣賞他的才華。所以,當李比希向大公請求給予他去巴黎學習的資助時,很快就得到批准。卡斯特納教授也為他寫了推薦信。 1822年,李比希就這樣離別了祖國,前往當時世界科學的中心——巴黎。在人生的道路上,他邁出了有決定意義的一步。
在邁出這一步之前,他面臨著兩個選擇:巴黎和斯德哥爾摩。斯德哥爾摩是當時舉世公認的化學權威——J. J. 貝采里烏斯 (1779—1848) 所在地,他和他傑出的助手們、學生們形成了化學界的一大學派。而繼英國之後,法國成為近代科學的中心已有數十年了,從奠定近代化學基礎的大科學家 A. L. 拉瓦錫 (1743—1794) 起,法國化學學派就開始形成。19 世紀 20 年代,那裡集聚著蓋 - 呂薩克 (1778—1850) 、路易·雅克·泰納爾 (1777—1857) 、M. E. 舍夫勒 (1786—1889) 等大化學家;還有著名的巴黎工藝學校校長 P. L. 杜隆 (1785—1838) ,都對近代化學的發展做出了卓越的貢獻。李比希到巴黎時只有 19 歲。
貝采里烏斯(1779-1848),被認為是和拉瓦錫,波以耳,道爾頓一同作為現代化學創始人之一。
巴黎當時不僅擁有世界上第一流的化學家,而且有最先進的實驗室。在李比希的大學時代,以有機化合物的提純、有機分析和有機合成為研究對象的近代有機化學,還處於初創時期。其中,首先發展起來的是有機化合物的元素分析,碳氫分析尤為重要。蓋-呂薩克和泰納爾就是由於在 1810 年取得了有機化合物元素分析的第一批令人滿意的結果,而聞名於化學界。
蓋-呂薩克(Joseph Louis Gay-Lussac,1778-1850),提出了著名的解釋氣體溫度、體積和壓強關系的呂薩克定律
李比希再也不是一個玩忽學業的學生了。蓋-呂薩克是個優秀的化學教師。他講授嚴格的知識體系,並啟發學生思考有關化學發展方向的問題。他還親自指導學生們做實驗。可以說,李比希後來成為一個傑出的化學家和教育家,主要是在蓋-呂薩克那裡受訓的結果。
蓋-呂薩克也很快注意到這位從落後的德國來的年輕化學家。尤其是他對李比希精確地測定雷酸鹽組成的工作,大為贊賞。1823 年 6 月 23 日,他在法國科學院報告了這一研究成果,引起了人們的注意。會議休息時,德國科學界的泰斗——亞歷山大·馮·洪堡(1769—1859)見到了李比希,洪堡滿腔熱情地鼓勵這位後起之秀努力學習。
洪堡對祖國的青年優秀人才,並不是停留在口頭贊助上。他總是想辦法提供人才成長的最好條件。這次會議之後,由於洪堡的推薦,李比希從普通大學生實驗室中調出來,作為蓋-呂薩克的助手轉入他的私人實驗室。這樣,李比希開始了和法國大化學家的合作研究。他不僅掌握了復雜的分析方法,而且學會了進行系統的研究。
蓋-呂薩克的言傳身教,法國大學注重科研實驗的風氣,使李比希深深體會到:利用實驗室對化學家進行系統訓練是多麼重要。實驗室及其指導者,對於學習化學的人來說,無疑是個示範中心。初學者只有在這里接受嚴格訓練、接受科學原則,才有可能知道如何進行科學研究。
李比希先後在德國、巴黎學習化學。相比之下,德國大學就落後、沉悶得多了。對振興祖國科學事業懷有滿腔熱情的李比希,決不滿足於個人的學業和進取。 他暗自下決心,回國後要建立起現代化的化學實驗室,讓一批又一批的年輕人在那裡受訓,然後形成一支新型的科研隊伍。
2
吉森實驗室和《年鑒》
1824年春,21歲的李比希返回故鄉達姆施塔特。不久,他被破格任命為吉森大學編外化學教授。這項任命並沒有通過吉森大學學術委員會,而是由於洪堡和蓋-呂薩克兩位大科學的書面保舉,才獲得吉森當局批準的。
李比希的理想終於實現了:他成為一個名副其實的化學家。他那飽滿的青春熱情和旺盛精力,他那對振興祖國科學教育事業的崇高責任心,使他不可能把自己關閉在小實驗室中潛心搞研究。 他不但要搞研究,還要推行一整套教育改革的計劃。
李比希認為,不能僅僅照搬他在巴黎學習的課本。他編寫了新的教學大綱。這一大綱,為近代化學教學新體制奠定了一個良好的基礎。同時,他開始著手創建世界上最先進的化學實驗室。由於他是編外教授,就不能指望得到學校當局的支持。他就向政府機構提交了建立化學實驗室的報告。政府工作的低效率實在令人沮喪,李比希遲遲得不到答復和任何實際幫助。年輕人的熱情和勇往直前精神,是不可挫敗的。李比希是個勤於動手的實幹家,又很善於交際。他不顧一切地開始建造實驗室。為此,他花去了自己800盾的積蓄。不久,政府經費也撥下來了。
1826 年,年輕的李比希教授雙喜臨門。他慘淡經營的吉森大學化學實驗室終於建成了,他為之疲於奔走的改革教育體制的建議,也得到大學教授們的一致同情和支持。這年 5 月,他還同亨利艾塔·莫頓豪小姐舉行了婚禮。
李比希的實驗室是個什麼樣子呢?它是利用一個廢的空兵營改造的,裡面沒有通風設備。屋子中間是一個大煤爐,靠牆四周擺著椅子。別看這個實驗室貌不驚人,它卻是德國科學家自己精心設計的第一個實驗機構,體現著訓練新型科學家的整個新模式。有經驗的化學家在這里精心安排實驗計劃,把學生從一個階段引導到下一個階段,從系統嚴格的操作訓練到能在科學家指導下獨立進行研究。實驗室不再是簡單重復課本上的練習,而是要讓學生接受真正的科研訓練。
吉森大學李比希的實驗室
無疑,李比希是這個實驗室的靈魂。無論是他那作為教師的磁石般的吸引力,還是他那高超的分析技巧,都使他在推行教學改革時獲得了信任和成功。而且,當他在訓練學生們時,也能夠自己動手搞一系列研究。化學研究從化學家個人的實驗,變成了有組織的研究計劃,其結果是科學成果和科學人才同時涌現。這一光輝的典範,很快在其他實驗科學里得到推廣。
李比希的肖像畫,作於 1821 年
就這樣,從李比希開始登上德國科學和教育舞台那天起,他就不僅是一個卓越的化學家,而且是一個傑出的科學活動組織家和教育家,其作用和影響遠遠超出他對一門學科——有機化學的貢獻。 他所創建的吉森實驗室,在化學史上是現代實驗組織和教育相結合的開端; 在德國,它是科學和工業振興的一個堅實而又光輝的起點。 正如著名科學史家丹皮爾所說:「1826 年,在吉森建立了一個實驗室,從那時到1914 年,學術研究的有系統的組織工作,在德國異常發達,遠非他國所及」。
作為一個科學事業家,李比希還渴望掌握更有力的手段。為了促進學科發展和培養人才,1832年李比希開始編輯出版《葯學年鑒》 (Annalen der Pharmacie,1832—1839) 。1840 年,它改名為《化學和葯學年鑒》 ( Annalen der Chemie und Pharmacie) 。這是李比希對德國科學發展最持久的不朽功績之一。他去世後,雜志改名為 《李比希化學年鑒》。至今,它仍以這個響亮的名字刊行,是當今世界化學領域權威性學術刊物之一。 (編者註:1998年,這本期刊和歐洲一些其他化學期刊合並成歐洲有機化學雜志 European Journal of Organic Chemistry )
化學和葯學年鑒
羅伯特·邁爾( 1814—1878 )在 1842 年完成了論文《論無機自然界的力》,但是得不到當時物理學界的承認。李比希卻同意將它發表在自己的年鑒上,表現了他的真知灼見和支持新生事物的勇氣。 因為這篇論文包括了關於熱功當量的研究成果,也就是說包括了能量守恆的偉大原理。
教學、科研、實驗室工作和寫作,對於一個科學家來說已經是夠沉重的負擔了,但是李比希仍然耗費大量精力,從事《年鑒》編輯工作。 他仿效貝采里烏斯的做法,對每一篇刊載的文章都要加上親筆寫的短評。為了評論化學論文,他在寫短評前要在實驗室里對文章進行驗證。 通常,他把驗證工作交給助手們。可以想像,李比希正是以十倍的熱情從事這些頭緒繁多的工作的。
李比希所推行的這一套一反德國沉悶傳統的新教學法,無疑是有生命力的,加之他那旺盛的活力,出色而熱情的個性,他很快吸引了和培養了大批出色的學生。科學人才在德國成批地涌現出來。在之後數年、數十年中,這些學生成為德國化學工業迅速發展的領導人物。他們既有大學學術中心的、也有工業生產第一線的骨幹。
李比希的學生很多。其中最著名的有這樣一些人。奧古斯特·霍夫曼 (Hofmann,1818—1892) ,他是在吉森大學學哲學和法律的,在李比希魅力的感召下轉學化學,後來成為李比希最主要的助手。他從煤焦油中製取化合物,這些成果對於德國強有力的染料工業在 19 世紀後期的迅猛發展是至關重要的。在他接受柏林大學的聘請後,便在那裡建立了化學研究所並培養了大批優秀的學生,他還於1868年創建了德國化學學會。赫爾曼·費林 (1812—1885) ,他後來發明了測定單糖的方法和反應試劑,是德國著名的有機化學家和工業技術家。稍有有機化學知識的人都知道弗里德里希·凱庫勒( 1829—1896 ),1865 年,他首次滿意地寫出苯的環狀結構式,對有機化學發展做出了劃時代的貢獻。他本來是進吉森大學學建築的,也是在李比希的感召下改攻化學。卡爾·弗雷澤紐斯(1818—1897),從 1841 年起成為李比希的助手,他發明了新的化學方法,並效仿李比希,在威斯巴登建立了另一個至今聞名於世的實驗室,還終身從事編輯《分析化學雜志》 (Zeitschriftf ü r Analytische Chemie) 。雅各布·弗爾加德,他以創立用途廣泛的精確的滴定法而載入化學史冊。
霍夫曼在化學領域做出過許多傑出貢獻
這些傑出的德國科學人才,又培養出更多的人才。他們用李比希所示範的科學精神,獻身於德國的科學、教育和工業事業。眾所周知,德國的科學的趕超是以化學為突破口的。1848 年,德國資產階級革命成功後,出現了普遍的工業高漲熱潮。其中新興的化學工業發展尤為迅猛。到 19 世紀末 20 世紀初,德國的酸、鹼化學工業品產量已佔世界首位,染料、醫葯、照相化學產品馳名世界。因為這些工業的特點就是通過引進新產品進行不斷的更新。這些工業的優勢在於組織和教育。要能提供訓練有素的化學研究人員去探索新產品,要能提供化學工程師保證有效地生產和推銷。顯然,這場較量的優勢在德國這一邊。正是李比希開創的教育傳統把大量只有平凡能力的人訓練成為化學工業所急需的大批化學家。據統計,1890 年德國化學家竟達英國的兩倍之多。
李比希的學生中還有不少外國人。如奠定原子價學說的著名英國化學家——愛德華·弗蘭克蘭 (1825—1899) ;確定乙醇、乙醚化學式的英國化學家亞歷山大·威廉·威廉姆遜 (1824—1904) ;創立有機化學類型說的著名法國化學家查理·熱拉爾 (1816—1856) ;義大利著名化學家阿斯卡尼奧·索波列羅 (1812—1888 ) ;還有被門捷列夫譽為「俄國化學家之父」的 A. A. 沃斯克列先斯基也是李比希的學生。
從 1824 年李比希到吉森,至 1852 年他前往慕尼黑的 28 年間,以李比希的實驗室和《年鑒》為中心,形成了一個有機化學的吉森學派,李比希和他的學派聲名震動世界學術界。
3
深入有機化學的原始森林
李比希不僅是一個卓越的科學組織家和教育家,而且是一個走在科學前沿、披荊斬棘的傑出科學家。當時,無機化學研究已趨於成熟。而有機化學則是剛剛引起人們的興趣,它的實踐和理論都還處於一片混沌的混亂狀態。醋酸可以用 19 種不同的化學式寫出,每個化學家都認為使用自己的一套化學表達式是獨立見解的標志。對於無機化合物和有機化合物是否遵循著同樣的化學規律,化學家們持不同見解,爭吵激烈到了相互攻擊的地步。
李比希的摯友、偉大的德國化學家弗里德里希·維勒 (1800—1882) 曾說過這么一句話,足以反映出他們所處的時代,他說:「有機化學當前足以使人發狂。它給我的印象,好像是充滿著最新奇的東西的原始森林;它是一個猙獰的無邊無際的使人沒法逃得出來的叢莽,也使人非常害怕走進去。」
李比希清醒地認識到,要在混亂中找到秩序,要在眾說紛紜的爭論中發現並堅持真理,首先必須奠定可靠而又迅速的分析方法。 因為理論必須要由實驗來鑒別,而當時對有機化合物的分析方法和手段顯然是太落後了,要弄清有機物的結構和反應規律幾乎是不可能的。因此,李比希的科研重點是,通過對大量有機化合物的分析,建立一套新的科學的分析方法。
李比希首先著手解決有機化合物基本分析的一般性困難。他發現,用傳統的燃燒方法分析得出的有關氮的結果是不可靠的。於是,他採用他和蓋-呂薩克所提出的在真空中燃燒的方法來減少誤差,並把同樣的方法應用於其他有機酸的分析程序。李比希還發現,碳的分析也有特殊困難。因為含碳的生物鹼的分子量很大。在確定碳的含量時,只要有1%的誤差,就會導致錯誤的分子式。他想,溶液是不宜於分析分子量大的化合物。為此,李比希作出了關鍵性的技術創新。他採用了一種新裝置,使燃燒的氣體通過裝有氯化鈣的管子來吸收水分,然後再用苛性鉀完全吸收碳酸。這種新方法,得到可以分析的分子量十倍於原有的方法。此外,他還做了大量的改進,從而建立了一套簡單得多也可靠得多的程序。這種分析程序很快成為化學界的標准程序。
最終在 1830 年,李比希在前人工作的基礎上,把碳氫分析發展成為精確的定量分析技術。 他和他的學生們用這種方法,分析了大量有機化合物,得到了精確的結果,並進而給出了這些化合物的化學式。這就使化合物的類之間的關系逐漸清楚了。這些分析和寫出有機化合物的化學式,為有機化學理論的形成打下了基礎。
正是這樣,李比希從分析方法入手,帶領著他的學生們在有機化學的原始森林中,開辟出一條路來。李比希沿著自己的路,辛勤地工作著,他一生分析過數不清的化合物,給出了一個又一個化學式和反應式。也許,其中最值得一提的是他和維勒合作完成的一項工作。
1829 年底,李比希在海德堡大學施皮斯博士家,結識了維勒。兩人一見如故,終身保持著深厚的友誼。維勒的老師是大名鼎鼎的貝采里烏斯。他在和李比希見面以前,早就在雷酸和氰酸有關問題上展開過學術爭論。和李比希熱烈好鬥的性格形成鮮明對照的是,維勒生性冷靜,不喜爭執,常常清醒地看到事物可笑的一面。那時,李比希在吉森,維勒在柏林。兩人結識後,立即開始了頻繁的學術通訊合作。相距遙遠,使兩個科學家深感遺憾。
1831年,在李比希的幫助下,維勒調到距吉森只有100 公里的卡賽爾工學院任教授。那一年,維勒的妻子故去,李比希擔心朋友過於悲傷而損害健康,於是邀請維勒和他一起研究苦杏仁油。兩個朋友合作得那麼好,在一個月的時間里就完成了一項劃時代的研究。1832 年,論文以《關於苯甲醯基 (安息香酸基) 的研究》為題發表。這項研究表明,苦杏仁油可以轉變成一系列含有 C 7 H 5 O 基的化合物。這一重大發現振奮了整個化學界。貝采里烏斯為這一工作歡呼,把它說成是「植物化學的新紀元的開始」。
盡管李比希和維勒的工作地點在此後均有變動,但他們的友誼與合作是持久不變的。後來維勒曾這樣描寫他們的關系:「我可以打個比喻,如果以我倆的名義發表的某些小文章是我們中的一個人完成的話,那麼,這同時也是贈給另一個人的絕妙的小禮物。我想,這就可以使你了解我倆之間的相互關系了。」
作為 19 世紀最傑出的化學家,李比希除了完成了數量多得驚人的實驗研究外,他還是個頭腦清晰的思想家,在理論研究上同樣出色。
當時,有機化學理論正醞釀著一場革命。化學權威貝采里烏斯把他在無機化學中總結出的二元的電化學說推廣到有機化學中去。他還認為,由於某種神秘的「活力」參與了化合物的生成,才會存在有機界,因此不可能在實驗室里人工制備有機化合物。1828 年,維勒發表了《論尿素的人工合成》。這一重大發現突破了無機化學和有機化學之間的絕對界限,動搖了「活力論」。1834 年,法國著名化學家 J. B. A. 杜馬 (1800—1884) 和 A. 羅朗 (1808—1853) 在比較系統地研究了鹵代反應後,初步提出了取代學說。這一新學說直接威脅著貝采里烏斯的電化學二元學說。貝采里烏斯感到了這種威脅,他在給維勒的信中,憤憤不平地說:「 (杜馬) 這種主張必定導致目前這樣的化學的整個建築物垮台,而這個革命卻是基於用氯分解醋酸!」
李比希在這場有機化學理論變革中,始終採取積極進取的態度,並作出了傑出貢獻。李比希認為,大量實驗事實表明,在有機取代反應中,氯是可以取代氫的。他在自己的《年鑒》上表了個鮮明的態度:「我不贊成貝采里烏斯的意見,因為它們建立在一大堆沒有任何證明的空洞假設的基礎上。」
1837 年 10 月 23 日,李比希與杜馬聯名向法國科學院提呈了一份研究綱領論文。文章置貝采里烏斯的權威於不顧,斷言:無論是無機化學還是有機化學,「化合的規律和反應的規律在兩個化學分支中都是完全一樣的」。這個宣言為人工合成有機化合物清掃了思想障礙。從此,李比希和杜馬在有機化學界分享貝采里烏斯的偉大權威性,成為新的科學思想的領袖。
1838 年,李比希在大量研究的基礎上給出了有機基的明確定義:基是一系列化
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