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回眸 | 1828年尿素首次人工合成,开创有机合成的新时代

2023-02-22 19:54
来源:澎湃新闻·澎湃号·政务
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“有机物”最早是指来自生物体的物质,因为早期发现的有机物都是从生物体内分离出来的。但随着有机合成的发展,许多有机物在实验室可由无机物合成得到。“有机物”这一词已失去了原来的含义。

打破无机物和有机物界限的是德国化学家维勒,他于1828年2月22日首次在实验室里合成了有机化合物尿素。人工合成尿素,这一成功强烈冲击了形而上学的活力论,为辩证唯物主义自然观的诞生提供了科学依据,同时也为化学开创了一个新兴的研究领域,可以说,维勒因此而开创了一个有机合成的新时代。

活力论的由来

活力论源于古希腊的亚里士多德。他认为生物区别于非生物的特点,在于生物是具有灵魂的;不同生物的灵魂功能不同。

亚里士多德

近代活力论则主要认为生物体的一切活动,都是由其内部所具有的非物质因素即“活力”或“生命力”所支配的。活力论否定生物的物质性,它把生命活动看作是由凌驾于物质之上的力量引起的。

虽然早在19世纪,化学家们已经能从生物体中获得有机物,比如尿素、酒石酸、柠檬酸等,但是他们还不能人工合成任何有机物。因此他们认为有机物只能在“生命力”的作用下才能产生出来,因此人工合成是不可能的。

开创有机合成新时代

到了1824年,维勒做了一个氨与氰酸相混合的实验。当氨与氰酸气体在容器中被水混合,振动摇晃了一段时间之后,随着温度的升高,液体不断被蒸干,出现了一种结晶体。当时维勒认为,这就是他想要研究的“氰酸铵”。

德国化学家维勒

他把这种晶体溶入水中,用来检测它的性质,但是出乎意料的情况发生了,这种物质不是他所想象的所谓“氰酸铵”,而是一种新物质。

他继续研究,终于发现了这种物质早就存在了,他曾多次测量过,不会出错。但是这种物质在实验室里从来没有被合成出来过,它就是尿素!

活力论的终结

这种结果使维勒十分惊讶。因为按照流行的活力论观点,尿素是含有某种生命力的物质,在实验室里人工合成是完全不可能的。但是维勒经过多次实验证明,他的实验是正确的。

他兴奋地给老师贝采利乌斯写信报告说,“我不用人或狗的肾脏已经从无机物制得了有机物的尿素!”但是,老师并未像学生那样惊喜,而是给了学生一番讽刺“也许你还能在实验室里制造出一个孩子来?”

1828年,维勒用德、法两种语言,在贝采利乌斯主编的刊物《物理学和化学年鉴》第12卷发表了总结性论文《论尿素的人工合成》,文章指出,制取尿素后两种方法比较好,并详细论述了证明该白色结晶物是尿素的检验分析过程,最后总结道:“尿素的人工合成,这是一个特别值得注意的事实,因为它提供了一个从无机物人工合成有机物,并确实是所谓动物体中的实物的例证。”

这篇论文的发表,可说是石破天惊,它打破了多年来占据有机化学领域的生命力学说,引起了化学界的一次震动。不少人为之欢呼,纷纷祝贺。对此项发现,恩格斯曾评价,维勒合成尿素,扫除了所谓有机物的神秘性的残余。

开创有机合成的新时代

人工合成尿素就像是导火索,引爆了有机合成的“大炸弹”,不久,乙酸、酒石酸等有机物,像雨后春笋一般相继被合成出来,开创了有机合成的新时代。

现在,有机合成化学已经历了近200年的历史,有机合成作为一门科学对人类文明和科学的发展产生着巨大影响。它是向现代社会提供医药、农药、香料、染料、纤维、仿生材料的基本源泉,也是合成新分子捕捉我们幻想和想象力的最具创造性的科学领域之一。

综编:知网百科网站

“医药速览”公众号

“生活中的化学”公众号

原标题:《回眸 | 1828年尿素首次人工合成,开创有机合成的新时代》

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