人物簡介
(FriedrichWöhler1800—1882)德國化學家。主要從事有機合成和無機物研究。
幼時喜歡化學,尤其對化學實驗感興趣。1820年入馬爾堡醫(yī)科大學學醫(yī),但仍常在宿舍中進行化學 實驗。他的第一篇科學論文是“關于硫氰酸汞的性質”,發(fā)表在“吉爾伯特年鑒”上并受到著名化學家貝采里烏斯(JonsJ.Berzelius)的重視。后到海德堡大學,拜著名化學家格美林(LeopoldGmelin),生理學家蒂德曼(FriedrichTiedemann)為師。1823年取得外科醫(yī)學博士學位。畢業(yè)后在貝采里烏斯的實驗室工作一年,以后曾在法蘭克福、柏林等地任教。
1828年他發(fā)表了“論尿素的人工制成”一文,引起了化學界的震動。這被認為是第一次人工合成有機物,對當時流行的生命力學說是巨大的沖擊,并開創(chuàng)了有機合成的新時代。他還曾研究苦杏仁油,發(fā)現(xiàn)了氫醌、尿酸,可卡因等。
在無機化學領域,他也有不少貢獻。1827年和1828年發(fā)現(xiàn)了鋁和鈹兩種元素。對硼、鈦、硅的化合物進行了廣泛研究并發(fā)現(xiàn)了硅的氫化物。
生平介紹
弗里德里希·維勒的父親是當?shù)赜忻麣獾尼t(yī)生,為人性格內向,性情沉著而穩(wěn)重。他特別喜歡自己的兒子,非常關心他的成長,為了把他培育成才,父親處處嚴格要求、細心指導孩子。少年時代的維勒喜歡詩歌、美術,還特別愛好收藏礦物標本。中學時代,在各門自然科學中,他最喜歡化學,尤其對化學實驗感興趣。在他居住的房間里,床下胡亂地堆放著許多木箱,里面盛滿了各種各樣的巖石。礦石和礦物標本。地上到處可見形形色色的礦物晶體,屋角里擺放著一堆堆的實驗儀器,有玻璃瓶、量筒、燒瓶、燒杯,有打破的曲頸瓶以及鋼質研體等等,他的宿舍簡直成了一問實驗室和貯藏室。這引起了父親的極大不滿,醫(yī)生要求自己的兒子學好每一門功課,不得偏廢。為此,父子倆常發(fā)生口角。有一次,被激怒了的父親,竟沒收了兒子的《實驗化學》一書。維勒對此很傷心,他被迫跑去找父親的好朋友布赫醫(yī)生。布赫醫(yī)生早年也曾對化學發(fā)生過極大興趣,在他那里,一直存放著許多著名學者編著的化學教科書和一些專著。還有不少柏林、倫敦、斯德哥爾摩科學院的期刊雜志。維勒尋求到了布赫的支持,他不倦地閱讀著這些珍貴的化學資料,還經常同布赫醫(yī)生討論一些他們感興趣的化學,在他的頭腦里,知識天天地積累起來了。維勒的這種旺盛的求知欲又重新激起了布赫對化學的濃厚興趣。他們成了志同道合的忘年交,在各方面布赫都給了維勒以寶貴的支持和幫助。這位醫(yī)生還很注意啟發(fā)維勒的思想,經常對他說:“如果想要成為科學家,你就應當具備許多知識,要什么都知道……”因此,這段友好交往,對維勒中學階段的學習起了良好作用,他更加勤奮地鉆研各門功課。
1820年,他以優(yōu)異的成績從中學畢業(yè)了。按照全家人的意見,維勒選擇了學醫(yī)。1820年秋天,20歲的維勒進入了馬堡的醫(yī)科大學。他喜歡上大學,在學校里他一心一意地攻讀所有的功課。但他只要回到宿舍,就又專心地搞起化學實驗來,天天如此。這好像成了他的一種癖好,不做實驗就不能安穩(wěn)地入睡。晚上,維勒總是埋頭于那些燒瓶和燒杯之間,似乎忘記了世上的一切。他的第一項科學研究,正是在那間簡陋的大學生宿舍里成功的。他最早研究的是不溶于水的硫氰酸銀和硫氰酸汞的性質問題。
有一次,當他把硫氰酸銨溶液與硝酸汞溶液混和時,得到了硫氰酸汞的白色沉淀。經過過濾,他把沉淀物放在一邊,讓它自然地干燥著,自己就躺下去睡覺。但他腦子里還總想著實驗的事,無論如何也不能人睡。于是干脆爬起來,重新點燃蠟燭,接著做實驗。他將一部分硫氰酸汞放在瓦片上,讓它靠近壁爐里熊熊燃燒的炭火。不一會兒,瓦片被燒熱了,上面的白色粉末開始僻啪作響,并逐漸在瓦片上分散開來。維勒高興極了,他興致勃勃地注視著所發(fā)生的一切現(xiàn)象。響聲停止后,他取了一點白色粉末,蘸上點水,用手把它揉搓成一根白色的長條。放在瓦片上干燥片刻,然后給瓦片的一端猛烈加熱。于是,重新又聽到僻僻啪啪的聲音,白色的長條受熱后開始劇烈地膨脹著,形成了一個大氣泡。那氣泡像球一樣飛快地向另一端滾去。待反應停止后,剩下了一塊不能流動的黃色物質。如此壯觀與罕見的分解現(xiàn)象,使維勒非常興奮。他激動得又度過了一個不眠之夜。
經過幾個月的深入研究,他在自己的第一篇科學論文中,詳細地描述了這個現(xiàn)象。由布赫醫(yī)生推薦,這篇論文發(fā)表在《吉爾伯特年鑒》上。該文發(fā)表后,立即引起了瑞典化學家貝采里烏斯的重視。他在撰寫《年度述評》中,以十分贊許的口吻對維勒的論文給予了肯定的評價。
這一成果增強了這個青年學生的信心,為了繼續(xù)深造,他決定到海德堡去。維勒要拜著名化學家列奧波德·格美林、生理學家蒂德曼教授為師。1822年秋天,維勒到了海德堡,首先在蒂德曼教授指導下從事實驗工作,準備將來當醫(yī)生。同時,他還可以在格美林的實驗室里工作。那里的實驗條件較好,所需的物品應有盡有。維勒繼續(xù)著手研究氰酸及其鹽類,同時還得同蒂德曼教授一道工作,頭緒繁多的研究項目,使他的全部時間安排得滿滿的。然而,這個青年人,硬是堅持了下來,取得了豐碩的成果。
維勒在化學方面取得的成果,表現(xiàn)出他卓越的研究才能和在化學上的較深造詣,深得格美林和蒂德曼教授欣賞,他們和他結下了深厚的友情。根據蒂德曼教授的建議,他又著手研究一個極為重要的生理學課題,即研究動物有機體尿液中排泄出來的各種物質。維勒用狗作實驗,也對自己進行實驗,他從尿中分離出了純凈的尿素。這是一種易溶于水的無色晶體。維勒對它進行了全面分析,查明了該物質的一些重要性質。經過實驗,他還得知在人們的一日三餐中,哪些食物能夠引起尿中尿素含量的增加。這些實驗結果,使蒂德曼教授感到十分滿意。
1823年9月2日,維勒通過了畢業(yè)考試,他獲得了外科醫(yī)學博士學位。但他并沒有為此而興高采烈,因為這將意味著他就要離開格美林的化學實驗室,告別這位良師益友。格美林了解到這位年輕人的心情,于是就推薦他到瑞典著名學者貝采里烏斯那里去學習與工作。當年冬天維勒就到了斯德哥爾摩,在這位卓越化學家的私人實驗里開始工作了。此時的貝采里烏斯正在研究氟、硅和硼的化合物。在這里,維勒熟練地掌握了分析和制取各種元素的不少新方法。同時,他還繼續(xù)研究氰酸。一年的留學時間轉眼就過去了,1824年9月告別了貝采里烏斯,維勒回到家鄉(xiāng)法蘭克福;丶液蟮牡诙,他重又來到布赫醫(yī)生家里,同過去一樣,他們幾乎每天都在一起熱烈地討論著有關化學問題。維勒重新把自己的住所變成了實驗室。在繼續(xù)研究氰酸的同時,他利用實驗過程中的空閑時間,把貝采里烏斯主編的《年度述評》譯成了德文。
當時,維勒正埋頭研究制取氰酸銨的最簡便的方法。他首先讓氰酸和氨氣這兩種無機物進行反應。結果使他感到意外,生成物不是氰酸銨,而是草酸。他多次重復這一實驗,結果仍然一樣。于是改用氰酸與氨水進行復分解反應,企圖制得氰酸銨,結果他注意到“形成了草酸及一種肯定不是氰酸銨的白色結晶物”。他分析了這種白色物質,證明它確實不是氰酸銨。因為它與苛性鉀反應,并不放出氨,它與酸反應,也不能產生氰酸。因此,維勒肯定,他發(fā)現(xiàn)了一種與氰酸銨不同的新物質。那么,這白色晶體究竟是什么呢?限于當時的實驗條件,他自己還證明不了。他渴望有一個條件較好的實驗室,為此,他毅然受聘到柏林工藝學校去任教。盡管那里的工資待遇不高,居住條件較差,但他滿意那里有一個設備齊全的實驗室。
到1828年為止,他一直在這里工作,使用了當時最先進的實驗分析方法,證實了他早在四年前在家鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)過的白色晶狀物質正是尿素。他還發(fā)現(xiàn),用氯化銨與氰酸銀或以氨水與氰酸鉛反應,都能得到比較純凈的尿素,維勒感到無比興奮,經過自己三四年的艱苦工作,他終于實現(xiàn)了由無機物來人工合成尿素的設想。他把這一成果寫成論文,題為“論尿素的人工制成”發(fā)表在1828年《物理學和化學年鑒》第12卷上。這篇論文引起了化學界的一次震動。因為在18世紀至19世紀初,生物學和有機化學領域中普遍流行著一種生命力論。它認為有機物只能依靠一種生命力在動植物有機體內產生:在生產上和實驗室里,人們只能合成無機物質,不能合成有機物質,尤其是由無機物合成有機物更不可能。貝采里烏斯曾認為,許多化學定律對有機物不起作用。因此,維勒的成就在公諸于世后,立即產生了巨大反響,不少人為之歡呼。紛紛祝賀。但同時也遭到了許多人的反對。貝采里烏斯最初聽到這個消息時,幽默地諷刺說:“能不能在實驗室造出一個孩子來”。
人工合成尿素,不僅為維勒本人贏得了榮譽,這一發(fā)現(xiàn)在化學史上也具有重大意義。首先,人工合成尿素又一次提供了同分異構現(xiàn)象的早期事例,成為有機結構理論的實驗證明;其次,這一發(fā)現(xiàn)強烈地沖擊了形而上學的生命力論,為辯證唯物主義自然觀的誕生提供了科學依據。它填補了生命力論制造的無機物同有機物之間的鴻溝。恩格斯曾指出,維勒合成尿素,掃除了所謂有機物的神秘性的殘余;第三,人工合成尿素在化學史上開創(chuàng)了一個新興的研究領域。盡管這一發(fā)現(xiàn)最初僅限于孤立的個別事例,而且在生命力論者看來尿素不是真正的有機物,只是動物機體的排泄物并易于分解成氨和二氧化碳,只是一種聯(lián)系有機吻和無機物的過渡產物,真正的有機物決不能人工合成。但維勒提出的有機合成的新概念,促使了以后關于乙酸、脂肪、糖類物質等一系列有機合成的成功。因此可以說,維勒開創(chuàng)了一個有機合成的新時代。
維勒是一位化學教育家。也為人類培育了許多化學良才,他的學生中有不少人后來成了著名的教授、工程師和化學工藝師。弗里德里希·維勒,最終成為世界上赫赫有名的偉大化學家,他一生中取得了科學研究的累累碩果,但同時,他也有過重大失誤。他曾因一時疏漏而失去了發(fā)現(xiàn)化學元素釩的機會。當時維勒正在斯德哥爾摩隨貝采里烏斯從事研究工作,教授曾指定他分析墨西哥出產的黃鉛礦石。在分析化驗過程中,維勒曾發(fā)現(xiàn)過一種特殊的沉淀物,當對他認為這可能是鉻的化合物、未去深究其真實面目,過后這一現(xiàn)象又被他的同學瑟夫斯特姆發(fā)現(xiàn)。后者卻抓住這個現(xiàn)象不放,經過反復實驗研究,終于發(fā)現(xiàn)那沉淀物是一種含有新元素的物質,這種元素就是釩。維勒得知后,在感到震驚的同時,思想上也很苦悶、內疚和失望。為此,他受到了恩師貝采里烏斯及時的鼓勵和教導,重新振作了起來,但這件事仍然令他終生難忘,他還常常以此為訓去教育他的學生及子女。
維勒的這一經歷,成為后輩科學工作者的一面鏡子。他的實踐表明,在科學面前,不能有半點疏忽和粗心大意。對任何新現(xiàn)象、新問題,都不能單憑經驗去作主觀的猜測。要善于進行全面的客觀的觀察與實驗,思維要敏捷,注意捕捉科學實踐中的一切機遇。
1882年9月23日,弗里德里希·維勒因病醫(yī)治無效,逝世于哥廷根。這無疑是化學事業(yè)發(fā)展中的一大損失。至今,每當人們提到尿素的人工合成時,都會很自然地想起維勒的名字。
其他貢獻
維勒還分離出硼,研究了硅烷和鈦及其化合物的性質。1842年他制備了碳化鈣,并證明它與水作用,放出乙炔。
維勒和李比希還合作在有機化學方面做出了很多貢獻。1832年他和李比希共同發(fā)現(xiàn)了苯甲酸基團,研究了有機化學的基團反應;1837年又共同發(fā)現(xiàn)了扁桃苷;1848年維勒發(fā)現(xiàn)了氫醌。
主要著作
1:Lehrbuch der Chemie/化學課本,德累斯頓,1825年出版,4卷;
2:Grundriss der Anorganischen Chemie/無機化學概論,柏林,1830年出版
3:Grundriss der Organischen Chemie/有機化學概論,柏林,1840年出版
4:Praktischen Uebringen der Chemischen Analyse/分析化學實驗教程,柏林,1854年出版