人物生平
摩西·岡伯格出生于俄羅斯帝國伊麗莎白格勒(現(xiàn)烏克蘭基洛沃格勒)。1884年,岡伯格一家為了逃避沙皇亞歷山大二世遇刺后的大屠殺,移民到了芝加哥。岡伯格在芝加哥的時(shí)候半工讀,一邊在畜牧場工作,一邊讀高中。1886年,岡伯格考入密歇根大學(xué),1890年獲得理學(xué)士學(xué)位,在阿爾伯特·普雷斯科特的督導(dǎo)下1894年獲得博士學(xué)位。他的論文《咖啡堿和它的一些衍生物》(Trimethylxanthine and Some of its Derivatives)延續(xù)了他的導(dǎo)師普雷斯科特的研究工作,當(dāng)中論述了咖啡因的衍生化[1]。1893年岡伯格在密歇根大學(xué)當(dāng)上教師。
1896年至1897年間,岡伯格離開密歇根大學(xué),在慕尼黑大學(xué)與阿道夫·馮·拜爾、約翰尼斯·提艾利和在海德堡大學(xué)與維克托·梅耶從事博士后研究,在這一年里,他成功制備了一直難以制備成功的四苯基甲烷。在嘗試制備更為立體擁擠的六苯乙烷的過程中,岡伯格發(fā)現(xiàn)了三苯甲基自由基,成為人類首次發(fā)現(xiàn)可以穩(wěn)定存在的自由基,因?yàn)檫@樣他被認(rèn)為是自由基化學(xué)的奠基人。這項(xiàng)研究工作后來由威廉·舒?zhèn)惪烁M(jìn)。岡伯格是沃納·以馬利·巴赫曼的導(dǎo)師,巴赫曼繼續(xù)了岡伯格的研究工作,并一同發(fā)現(xiàn)Gombergu2013Bachmann反應(yīng)。
從德國回國后,岡伯格繼續(xù)在密歇根大學(xué)任教,1927年他升任化學(xué)系主任,直至1936年退休。岡伯格曾擔(dān)任1931年美國化學(xué)學(xué)會(huì)主席。岡伯格成年后一直和他的妹妹索菲婭在安阿伯市居住,兩兄妹未曾結(jié)婚。
四苯基甲烷的合成
岡伯格是第一位成功合成四苯基甲烷的化學(xué)家。反應(yīng)先通過三苯甲基溴甲烷與兩當(dāng)量的苯肼取代得到2-三苯甲基苯肼,而后進(jìn)行自由基氧化反應(yīng)得到1-苯基-2-三苯甲基二氮烯(偶氮化合物),最后通過加熱進(jìn)行自由基反應(yīng)(偶氮部分成氮?dú)怆x去形成三苯甲基和苯基自由基)得到四苯基甲烷。
持續(xù)自由基的發(fā)現(xiàn)
為了得到六苯乙烷,岡伯格嘗試用三苯基氯甲烷進(jìn)行武茲偶聯(lián)反應(yīng),然而通過對白色晶體產(chǎn)物進(jìn)行元素分析后發(fā)現(xiàn)實(shí)際結(jié)果與通過反應(yīng)方程式計(jì)算出來的理論值不相同:
計(jì)算值 | 實(shí)際值 | |
碳元素(C)比例 | 93.83% | 87.93% |
氫元素(H)比例 | 6.17% | 6.04% |
于是岡伯格假設(shè)反應(yīng)過程中 與氧分子合成過氧化物 。并用過氧化鈉和 反應(yīng)生成了證明了這一點(diǎn)。
為了排除氧氣的影響,岡伯格在二氧化碳?xì)怏w環(huán)境下,利用三苯基氯甲烷和鋅反應(yīng)得到自由基。這種物質(zhì)能迅速與空氣、氯氣、溴氣、碘反應(yīng),由于觀察到這種容易與朝氧族和鹵族元素反應(yīng)的性質(zhì),結(jié)合其他的實(shí)驗(yàn)證據(jù),比如六苯乙烷在空氣中的不穩(wěn)定,岡伯格斷定他已發(fā)現(xiàn)第一例穩(wěn)定存在的自由基和三價(jià)碳。這個(gè)論斷曾持續(xù)多年引起爭議,因?yàn)閷Φ姆肿淤|(zhì)量進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)是自由基質(zhì)量的兩倍。后來,岡伯格和巴赫曼發(fā)現(xiàn)六苯乙烷與鎂反應(yīng)得到格氏試劑,這個(gè)反應(yīng)是人類第一次用碳?xì)浠衔锓磻?yīng)得到這樣一個(gè)化合物。對其他三芳甲基化合物的研究得出的結(jié)果與岡伯格的結(jié)果相似,和二聚體六苯乙烷被假定存在于化學(xué)平衡中,然而這種結(jié)構(gòu)后來被證明是錯(cuò)誤的,因?yàn)槌霈F(xiàn)了醌式二聚體 。
岡伯格在他的第一篇三價(jià)碳報(bào)告《論三價(jià)碳》(On Trivalent Carbon)的結(jié)尾寫道:“此項(xiàng)研究工作將得到延續(xù),我希望將這一領(lǐng)域留給自己研究”。19世紀(jì)的化學(xué)家都尊重這一句話,但岡伯格發(fā)現(xiàn)他所建立的這一個(gè)化學(xué)領(lǐng)域太大,以致不能單獨(dú)一人去研究。
遺產(chǎn)
1947年岡伯格去世,他的遺產(chǎn)捐贈(zèng)到密歇根大學(xué)化學(xué)系,用作創(chuàng)立學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金。2000年,岡伯格論文《三苯甲基,一個(gè)三價(jià)碳例子》(Triphenylmethyl, a Case of Trivalent Carbon)發(fā)表一百周年,密歇根大學(xué)為了紀(jì)念岡伯格舉辦了一個(gè)研討會(huì),并且在化學(xué)樓內(nèi)立了一塊石匾,上面用大字體寫著“國家化學(xué)史里程碑——有機(jī)自由基的發(fā)現(xiàn)(密歇根大學(xué),1900年)”。