煤焦油综合利用的开拓者霍夫曼

August Wilhelm Hofmann 1818一1892

    霍夫曼1818年4月8臼生于德国的吉森, 18岁时进入吉森大学学习法律,但他最感兴趣的课程不是法律,而是哲学,尤其是自然哲学。

    在霍夫曼学习期间,吉森大学的李比希实验室和李比希的讲学、实验吸引了许多学生听课多霍夫曼就是这些听讲的学生之一。他被李比希的讲课迷住了,决心放弃法律专业改学化学。霍夫曼找到李比希,说明了他的想法,同时又和校方进行了交涉。最终,霍夫曼戍了李比希的得意学生。

    霍夫曼跟随李比希所研究的第一个课题是“煤焦油中的碱性物质”,他经过反复实验,在1841年4月,以《关于煤焦油中有机碱的化学研究》的论文,获得了博士学位。由于霍夫曼实验技术精湛,博学多才,思维敏捷,所以,1843年,被聘为李比希实验室的助理。

    1845年,霍大曼开始研究苯胺,并发现了用苯制取苯胺的方法,先用硝酸处理苯,在处理过程中,苯被硝酸硝化,形成硝基苯,然后,再用氢还原硝基苯,从而得到苯胺。当时所用的苯,主要从二苯乙醇酮树脂中获得,来源极少。霍夫曼试着从煤焦油低沸点部分制取,这个方法的成功,为煤焦油的综合利用开辟了道路。

    霍夫曼研究了大量的有机化合物,证明在有机化合物中,正电性的氢可以被负电性的氯敢代。他还制成了氯苯胺、二氯苯胺、三氯苯胺,苯胺的碱性随着氯原子的增加而逐渐减弱,三氯苯胺几乎显示出中性。这一研究成果,证明了取代学说,是对当时杜马提出的理论的支持,但是,也并不排斥大化学家贝采里乌斯的电化二元说,它说明两种理论都有不足之处,从而调和了杜马和贝采刊乌斯的争论。为此,巴黎药学会授予他200法朗的奖金和一枚金质奖章。

    1845年,霍夫曼被聘为波恩大学讲师,主讲农艺化学。在波恩工作不到一年,霍夫曼就被英国皇家化学学院聘为教授,他任这个教职将近20年,一直到1864年。霍夫曼在英国工作期间,努力促进英国化学教育的发展,他培养出一大批教授和专家,如,第一个合成苯胺染料的帕金、分析化学家克鲁克斯、分离出甲苯的曼斯菲尔德、火药专家阿贝尔等。

    在英国皇家化学学院,霍夫曼有着良好的实验条件,他的研究兴趣也很广泛。他早期研究苯胺及其化合物,发现苯胺、甲苯胺与氨有许多相似的地方。1850年,他把这一类有机化合物统统称为“氨型有机物”。当时的化学界,人们习惯把复杂的有机物与简单的无机物相类比,从而把有机物分为多种类型,化学史上把这种分类法叫做类型论,如把有机物分为氨型、水型。氢型等等。这种分类方法现在看来虽然不够科学,但可以把复杂纷繁的有机化合物理出一个头绪来。

    霍夫曼十分重视化学的应用研究,他把煤焦油的研究列为重点课题。随着冶金和煤气工业的发展,黑、粘、臭的煤焦油带来了对环境的污染,这在当时工业发达的国家,已成了一个重要的社会问题。在霍夫曼等化学家看来,煤焦油是一种非常理想的化工原料。他和他的同事,从煤焦油中分离出苯、萘、蒽、甲苯、苯酚、苯胺等一系列的芳香族化合物,并研究了它们的应用。

    霍夫曼经过研究,发现治疗疟疾的喹宁组成中包含了苯和苯胺,于是他设法与助手帕金合作,用氧化苯胺衍生物的办法制取喹宁,“有心栽花花不发,无意插柳柳成荫”。喹宁没有制成,却制出了一种染料,这种美丽的紫色染料,叫做苯胺紫。后来帕金就辞去了学院的工作,创办了专门生产苯胺紫的染料工厂。

    1858年,霍夫曼用四氯化碳处理粗苯胺,成功地制取了碱性品红的红色染料。1860年又制成了苯胺蓝。他还发现,用乙基碘能合成三乙基碱性品红,用甲基碘可以合成三甲基碱性品红。霍夫曼合成的紫色染料在当时被称为“霍夫曼紫”。此外,他还研究了苯胺绿等其他染料。

    除了苯胺染料之外,霍夫曼还对碱性藏红和吲哚作过认真研究,制成了具有美丽蓝色和黄色的喹啉染料,经过几年努力,霍夫曼和其他化学家,合成了多种美丽的染料。1860年,伦敦国际博览会上,这些彩色的染料,受到广泛的称赞,霍夫曼也园此获得了极高的荣誉。

    霍夫曼还发现了二苯肼(1863年)、二苯胺(1864年)、异腈(1866年)、甲醛(1867年);研究了芥子油和芥子素,并发现了苯基芥子油;发现了用苛性钠、卤素与羧酸酰胺作用来制取胺的方法,这种方法被称为“霍夫曼反应”。

    霍夫曼知识渊博、思维敏捷、待人热情、为人正派,在伦敦赢得了许多朋友。他不仅是科学家,同时也是很有名望的社会活动家。工业界人士尊重他,政府当局对他的建议和忠告也非常重视,除了科学技术问题以外入关税、食品管理、教育卫生,甚至审判的难题,政府官员都常来征求他的意见,他也坦率地向他们提供咨询服务。霍夫曼还多次被聘为国际博览会的审查员,由于他在工作上认真负责,1867年,巴黎国际博览会特别授予他10万法郎的大奖。从1867年起,霍夫曼连续被选为伦敦化学会的外籍会员。

    霍夫曼在英国度过了20个春秋, 1865年回到德国,在柏林大学化学教授米希尔里希逝世后,霍夫曼接替了这个职位。任职后,他改建了柏林大学的化学实验室,并在实验室中为德国培养了一大批化学新秀。

    1868年,在霍夫曼的倡导下,德国创办了化学学会,他被推举为第一任会长。此后,他的许多精力,都奉献给了这个学会的组织工作,成功地组织了各种会议和学术活动。他还创办和主编化学学会的刊物《化学年报》,该刊物很快成了欧洲最有影响的化学刊物之一;在这个刊物上,霍夫曼领导的研究室,共发表了889篇论文,其中150篇是他亲自撰写的。霍夫曼一生著述极多,除250篇论文以外,他还著有《现代化学概论》(1877年),此书被多次再版和重印,并被译成多种外国文字。霍夫曼对化学史也有深入的研究,著有《柏林的炼金家和化学家》、《霍亨索伦家族保护下的一百年间的化学研究》。此外,他还为许多著名科学家写了传记,这些传记汇集成三卷,在1899年出版,书名为《忆亡友》。霍夫曼很重视学术交流,特别是国际学术交流,除了创办刊物进行资料交流以外,还经常组织学术会议,邀请外国学者参加,聘请外国著名专家担任德国化学会会员,从而使德国化学会成了欧洲化学活动的中心之一。他的杰出工作,为德国化学研究、化工生产、化学人才培养做出了很大贡献,促使德国在1870年以后约半个世纪的时间内,在化学化工方面,一直走在世界的前列。

    霍夫曼于1892年5月5日逝世、临终前还在工作。那天的上午他做了学术报告,下午在学院审查了两个学生的学术论文,晚上在家中招待了几位来访的客人。临睡前,他突然觉得不适,当医生赶来时,他呼吸急促,面色苍白。也许知道自己不行了,他艰难地向助手述说了应撰写的最后一篇论文。当晚,他就停止了呼吸。

    霍夫曼去世时,享年74岁。他的逝世,给科学界带来了巨大的悲哀。德国化学会为了纪念霍大曼,把他们的会址命名为“霍夫曼之家 ”。