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拜耳的父母怎么把孩子培养成诺贝尔化学奖得主

2016-06-01 化学加



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导读

“默而识之,学而不厌,诲人不倦,何有于我哉?”他就是拜尔,德国著名的有机化学家,1905年的诺贝尔化学奖得主。都说父母是孩子最早的老师和榜样,且看别人家父母是怎样培养出诺贝尔化学奖得主的。


阿道夫-冯-拜耳,Adolf von Baeyer,(1835-1917),德国最知名的有机化学家之一。因合成靛蓝,以及在有机染料和芳香族有机化合物的研究中做出了突出的贡献而荣获1905年诺贝尔化学奖。

那些年,拜耳也曾经年少轻狂追女孩,也曾经有过“仰天大笑出门去,我辈岂是蓬蒿人”的感慨。有一次,他与父亲随便谈起已经是德国有机化学权威的凯库勒教授,年轻气盛的拜耳随口说:“凯库勒嘛,只比我大6岁……” 父亲立刻打断了他的话,恨恨地问道:“难道学问是与年龄成正比的吗?大6岁怎么样,就不值得学习吗?我学地质时,几乎没有几个老师比我大,老师的年龄比我小30岁都有,难道就不学了?”这件事对拜耳的震动很大,教育极深,后来他常对人讲:“父亲一向是我的榜样,他给我的教育很多,这次是最深刻的一次教育了。”

拜耳的父母关心他的成长,不断地启发他、鼓励他、支持他,也经常以友善的方式纠正他的错误,更重要的是父母的言行给了他最好的教育。每当拜耳学习、研究遇到困难的时候,他的脑海就会浮现出年迈的老父亲戴着老花镜在灯下伏案学习的情景,这也不断地鞭策他克服困难,努力学习。

拜耳没有辜负父母的期望,他曾先后师从著名化学家本生和凯库勒学习化学,在两位名师的指导下,拜耳的学业有了极大的进步。1858年,年仅23岁的拜耳就获得柏林大学的博士学位。1860 年他在柏林贸易专科学校任教, 同时开展科学研究。他在研究尿酸的过程中发现了一种有意义的酸, 这就是后来的巴比妥酸(barbituric acid), 这一名称是用他的女友Barbara 的名字命名的, 后来这类化合物被发展成一大类安眠药和麻醉品。1872年他被任命为斯特拉斯堡大学的化学教授,1875年他继承李比希作慕尼黑大学的化学教授,并在那里度过余生。

从1865年开始,拜耳就开始了天然蓝色染料靛蓝的化学合成研究。事实上,人们很早就开始用靛蓝为衣物染色,早在春秋战国时期,荀子在《劝学》中就提到“青出于蓝而胜于蓝”,这里的蓝就指靛蓝。19世纪,印度也大规模地种植靛蓝植物,但仍无法满足纺织业的需求。因此,靛蓝的化学合成显得非常必要。拜耳曾先后开发了以吲哚醌、邻硝基肉桂酸、邻硝基苯丙炔酸、邻硝基苯甲醛等为起始原料的四代合成路线,越来越简便地合成了靛蓝。1882年,拜耳还发展了三条以煤焦油为原料制备靛蓝的合成路线,并实现了工业化生产,极大地促进了染料业的发展。拜耳还通过X-射线单晶衍射的方法确定了靛蓝的化学结构,指出其中的碳碳双键为反式。在染料的研究中,拜耳和他的学生还成功研制了重要的蓝色染料阴丹士林(Indanthren),民国时期,这是中国最标志的衣着色彩,阴丹士林在中国刮起了“最炫民国风”。

而靛蓝则为70年代蓝色牛仔裤的风靡做足了准备,时至今日,拜耳在染料方面的研究和贡献仍然影响着国计民生。

靛蓝的结构

除了靛蓝,拜耳还实现了第一个人工合成的天然染料——茜素的合成。他还以邻苯二甲酸酐和苯酚为原料合成了经典的指示剂酚酞,遇到碱性溶液无色酚酞能够变为红色。还得到过苯酚和甲醛的缩聚物,只不过这种缩聚物并未有引起拜耳的重视,后来贝克兰仔细研究这种缩聚物,制成了大名鼎鼎的酚醛树脂,宣告了高分子塑料时代的到来。可见,化学反应中不仅目标产物很重要,每一个副产物同样重要,也许副产物中就包含了精彩的化学!

1885年,拜耳首次提出了构型为四面体的有机化合物键角为109°28`,并在此基础上提出了拜耳张力学说,这为环状化合物的研究打下了坚实的理论基础。除此之外,拜耳还详细研究了苯及其衍生物等芳香化合物的氢化。与拜耳相关的人名反应:用过酸把醛酮氧化为酯的Baeyer –Villiger氧化。拜耳的研究成果,使世界上建起了无数的化工厂,使得世界有机化学工业进入了一个新的发展阶段。拜耳将毕生精力都用于学习和研究,晚年,他仍孜孜不倦地致力于科学研究工作,直至82岁逝世。

子曰:“默而识之,学而不厌,诲人不倦,何有于我哉?”拜耳不仅自己刻苦学习,做到了学而不厌,也积极培养学生,做到了诲人不倦,一生可谓桃李满天下,在众多的学生中就有好几位获得过诺贝尔化学奖。包括“青出于蓝而胜于蓝”的费歇尔(E. Fischer)获得了1902年的诺贝尔化学奖;布希纳(E. Buchner)因发现酶的发酵及其他生物化学成果获得了1907年的诺贝尔化学奖;维兰德(H. O. Wieland)因研究胆酸等甾族化合物获得1927年的诺贝尔化学奖。值得一提的是,著名有机化学家,已故兰州大学化学系教授朱子清先生(1900-1989)曾随维兰德学习过有机化学,使得拜耳的化学血脉也流传到了中国,流传到了兰大。

参考文献:

[1] 吴祺. 拜耳与合成靛蓝[J]. 化学通报, 2001, 8:527.

[2] Henry S. Nobel Prize Winner in Chemistry, 1901-1950[M]. New York: H. Schuman, 1953.



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