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相關的化學歷史:
19世紀,作為一門基礎科學的化學已經確立,同時化學教育也獲得了發展,而社會歷史條件又是歐美化學發展的基礎條件。19 世紀,在化學的各個領域里都有驚人的發現和突破,19世紀化學史上的繁榮,推動了近代化學教育的發展。
而使化學進入大學,并為近代化學教育創造了條件的是德國。1806年普魯士被拿破侖攻陷,失去了哈雷大學,德國人為使失去的物質要由精神來補償,于1809年建立了柏林大學。建立柏林大學的指導思想是尊重科學和學術研究。許多大學的學科專業和教授職位分得更細,教學方式由單純的講課演變為討論班的形式。化學作為一門學科由一些著名化學教授,如李比希、維勒等引入德國,由此形成頗有特色的德國化學教育,并為其他歐美國家所仿效。
眾多的化學家:
1.忘我投入實驗的費雪
1.忘其中,出生于1852年的費雪,1874年完成了《有色物質的熒光和苦黑素》論文,獲得了博士學位。這時費雪才22歲,成為了斯特拉斯堡大學有史以來最年輕的博士。斯特拉斯堡大學一向以嚴格求實著稱,在這樣的學校獲得博士學位是要經過嚴格考核的。”從此以后,“最年輕的博士”就成為費雪的另一個名字。
接著費雪來到慕尼黑大學。在貝耶爾教授的指導下進行有關苯肼項目的研究,他先做的研究項目是合成糞臭素。實驗多次失敗已經夠倒霉的了,再加上糞臭素的臭味就更加煩人。費雪的衣服、頭發和皮膚上都粘上了糞臭素,散發著惡臭的氣味,但他對這一切全不介意,甚至忘記了身上還有什么氣味。當實驗結束后費雪進入歌劇院時。所有的觀眾都會掏出手絹捂住鼻子,像躲避瘟疫一樣離他遠遠地。這時費雪才如夢初醒,原來是自己給觀眾帶來了極大的不便,他忙站起身來,趕快離開了劇場。回到家里,費雪認真洗過澡,又從里到外換了衣服,但是臭味依然存在,就好像是 從皮膚里散發出來的一樣。費雪有點懊喪,歌劇是看不成了。但是為了科學研究,這點犧牲算不了什么。
憑著這種奉獻精神,同時他也在闡明糖類的結構方面做出了重大貢獻,并合成了葡萄糖、果糖、甘露糖等。解決糖的結構是當時有機化學中最困難的問題之一,費雪成功地解決了這個難題。1902年,在他50歲時因此榮獲了諾貝爾獎。
費雪獲得諾貝爾獎以后,仍然不懈努力,并于1914年第一個合成核苷酸。他又被提名為諾貝爾生理學及醫學獎候選人,但評獎委員會認為“再授予他獎金很難說是恰當的”,因而沒有選上。”
有關糞臭素
出于好奇,我查找了一下糞臭素的資料,原來這個這真是從糞便中提取,怪不得味道會長時間無法揮散了。
另外糞臭素的學名叫3-甲基吲哚,味道即是令人不愉快的糞臭味,但經大量稀釋后有愉快的香味。這點很奇特。在干酪、堅果、葡萄等制品中加入少量糞臭素就有效果;在海味香精中加入,可具魚肉味。另外:在一份1994年五家香煙大廠的報告中,糞臭素被列為599種香煙添加物之一,作為香料使用。
此外,實驗顯示,糞臭素會造成山羊、綿羊、大鼠與某些品種小鼠的肺水腫,此產物與蛋白質形成加合物而傷害細胞。
如下圖是糞臭素的分子式
2.人工合成有機物的鼻祖維勒
另一位化學家維勒幼時就喜歡化學,尤其對化學實驗感興趣。在1823年維勒獲得外科醫學博士學位。 1828年他發表了“論尿素的人工制成”一文,
這篇文章引起了化學界的震動。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,并開創了有機合成的新時代。他還曾研究苦杏仁油,發現了氫醌、尿酸,可卡因等。
維勒在化學方面取得的成果,表現出他卓越的研究才能和在化學上的較深造詣,大學時他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。
維勒還曾研究苦杏仁油,發現了氫醌、尿酸,可卡因等。在無機化學領域,他也有不少貢獻。1827年和1828年發現了鋁和鈹兩種元素。對硼、鈦、硅的化合物進行了廣泛研究并發現了硅的氫化物。在繼續研究氰酸的同時,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。維勒是一位化學教育家。也為人類培育了許多化學良才。
有關尿素
相信大家一定都在很多化肥袋子上看過“尿素”的字樣?那么維勒合成的這個尿素到底是什么呢?
尿素別名碳酰二胺、碳酰胺、脲,是由碳、氮、氧和氫組成的有機化合物,又稱脲(與尿同音)。其化學公式為 CON2H4、CO(NH2)2 或 CN2H4O,國際非專利藥品名稱為Carbamide。
它是動物蛋白質代謝后的產物,通常用作植物的氮肥。尿素在肝合成,是哺乳類動物排出的體內含氮代謝物。這代謝過程稱為尿素循環。尿素是第一種以人工合成無機物質而得到的有機化合物。
醫學上可引入腎皮質以提高其滲透濃度;農業上尿素是一種高濃度氮肥,屬中性速效肥料;商業上用作某些洗發劑、清潔劑的成分,急救用制冷包的成分,因為尿素與水的反應會吸熱;處理柴油機、發動機、熱力發電廠的廢氣,尤其可降低其氧化氮;催雨劑的成分〈配合鹽〉;美白牙齒產品的成分; 染色和印刷時的重要輔助劑等等。
值得一提的是,化妝品上尿素是一種很好用的保濕成分,它就存在于肌膚的角質層當中,屬于肌膚天然保濕因子NMF的主要成分。面膜、護膚水、膏霜、護手霜等產品中保濕成份的添加,添加比例為3-5%。
尿素在現代社會中的作用如此廣泛巨大,與我們的日常生活息息相關,德國化學家維勒當初的研究可以說是功不可沒.
3.維生素化學的先驅溫道斯
1876年出生的溫道斯是德國有名的有機化學家和生理化學家,維生素化學的先驅之一。
他生于一個平民家庭,后被一富有的工業世家寡婦收養,他沒有繼承祖業,開始想當醫生,后來在費希爾的影響下,改學有機和生化,成了費希爾的助手。
他從事膽甾醇的結構研究長達30余年,發表了名為"膽甾醇"的首創性論文,后成了"甾族化合物"家庭的創始人,他把這些研究成果用于維生素領域,成為維生素化學的先驅之一,因而獲1928年諾貝爾獎。
1959年6月9日,他在格丁根去世,享年87歲。
有關膽固醇
膽甾醇也叫膽固醇,生活中我們經常聽到有些人膽固醇過高的說法,但相信很多人還沒有個關于膽固醇的準確概念。
膽固醇又稱膽甾醇。一種環戊烷多氫菲的衍生物。早在18世紀人們已從膽石中發現了膽固醇。膽固醇廣泛存在于動物體內,尤以腦及神經組織中最為豐富,在腎、脾、皮膚、肝和膽汁中含量也高。其溶解性與脂肪類似,不溶于水,易溶于乙醚、氯仿等溶劑。
膽固醇是動物組織細胞所不可缺少的重要物質,它不僅參與形成細胞膜,而且是合成膽汁酸,維生素D以及甾體激素的原料。
膽固醇雖然重要,但是成人每日膽固醇攝入量不宜超過300mg,長期過量的食物膽固醇攝入,將導致動脈粥樣硬化和冠心病的發生與發展。
專家推薦的合理控制膽固醇的吃法:多吃魚;多吃富含纖維的食物;多吃大豆制品;攝入足量的維生素C;少吃高脂類食物;攝入比例進行重新分配等。
如圖膽固醇的結構式
4、4、關于默克爾
剛結束在中國訪問的德國女總理默克爾就是個研究量子化學的女博士;雖然她是個物理學博士,但她博士期間發表了好多關于化學的文章,其中還包括一篇JACS。默克爾要在化學所估計也可以拿個所長獎學金了。
附上:德國歷年諾貝爾化學獎一覽表
1902年德國費雪研究糖和嘌呤衍生物的合成,獲得諾貝爾獎。
1905年德國拜耳研究有機染料和芳香族化合物獲諾貝爾化學獎。
1907年德國愛德華發現無細胞發酵現象獲諾貝爾化學獎。
1909-德國科學家奧斯特瓦爾德因催化、化學平衡和反應速度方面的開創性工作獲諾貝爾化學
1910-德國科學家瓦拉赫因脂環族化合作用方面的開創性工作獲諾貝爾化學獎。
1912-德國科學家格利雅因發現有機氫化物的格利雅試劑法獲得諾貝爾化學獎。
1915-德國科學家威爾泰特因對葉綠素化學結構的研究獲諾貝爾化學獎。
1916-1917-1918-德國科學家哈伯因氨的合成獲諾貝爾化學獎。
1919-1920-德國科學家能斯脫因發現熱力學第三定律獲諾貝爾化學獎。
1927-德國科學家維蘭德因發現膽酸及其化學結構獲諾貝爾化學獎。
1928-德國科學家溫道斯因研究丙醇及其維生素的關系獲諾貝爾化學獎。
1930-德國科學家費歇爾因研究血紅素和葉綠素,合成血紅素獲諾貝爾化學獎。
1931-德國科學家博施、伯吉龍斯因發明高壓上應用的高壓方法而共同獲得諾貝爾化學獎。
1937-1938-德國科學家庫恩因研究類胡蘿卜素和維生素獲諾貝爾化學獎。但因納粹的阻撓而被迫放棄領獎。
1939-德國科學家布特南特因性激素方面的工作、獲得諾貝爾化學獎。布特南特因納粹的阻撓而被迫放棄領獎。
1944-德國科學家哈恩因發現重原子核的裂變獲諾貝爾化學獎。
1953-德國科學家施陶丁格因對高分子化學的研究獲諾貝爾化學獎。
1967-德國科學家艾根、英國科學家波特因發明快速測定化學反應的技術而共同獲得諾貝爾化學獎。
1973-德國科學家費舍爾、英國科學家威爾金森因有機金屬化學的廣泛研究而共同獲得諾貝爾化學獎。
1988-德國科學家戴森霍費爾、胡貝爾、米歇爾因第一次闡明由膜束的蛋白質形成的全部細節而共同獲得諾貝爾化學獎。
1995-德國科學家克魯岑、莫利納和美國科學家羅蘭因闡述了對臭氧層產生影響的化學機理,證明了人造化學物質對臭氧層構成破壞作用獲得諾貝爾化學獎。
2007年德國科學家格哈德·埃特爾在表面化學研究領域做出開拓性貢獻被授予諾貝爾化學獎。
由此可以看出,在1901年才成立僅有100多年歷史的諾貝爾獎項中,德國獲得了20多次諾貝爾化學獎,占了五分之一之多,不愧有“化學王國”的美稱。同時我們也可以看出化學這門學科與我們的生活息息相關,比如德國化學家發現的尿素,膽固醇,維生素等,都極大地便利了人們的日常生活。