奥古斯特·霍夫曼对化学事业做出了什么贡献?
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发布时间：2022-04-25 04:16
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时间：2023-10-25 09:24
早在1757年，英国学者坎培尔就在他的一部著作中说过这样的话：“德国人是欧洲最好的化学家，而关于这个学科的最好的论文都是用拉丁文或标准德文写成的。”1840年，英国有位名叫约翰·鲍林的博士也称赞道：德国“各个部门的化学知识都比我们更加进步”。这些评论表明，化学在德国有着悠久的历史。德国不仅对近代化学的发展作出了重大贡献，而且在把化学知识用于生产方面取得了举世公认的巨大成绩。采用化学方法合成染料，是德国人的一项突出成就。本文要介绍的，就是德国的一位人造染料发明家奥古斯特·威·冯·霍夫曼。
1818年4月8日，霍夫曼出生在德国黑森州的吉森市。他的父亲维尔赫夫·冯·霍夫曼是一名建筑师，从事城市房屋建筑工程的设计工作，具有很高的科学文化素养。他原先居住在达姆施塔特市，后来由于工作关系，又把家迁到了吉森市。霍夫曼小时候不仅从父亲那里学到了很多知识，而且多次随同父亲到意大利、法国、瑞士等欧洲国家游历，增长了不少见识。由于家庭环境的熏陶，青少年时代的霍夫曼就表现得与众不同。他接触过许多国家的建筑和绘画艺术，了解各种哲学流派的学说。他不仅喜爱阅读当时一些著名诗人和作家的文学作品，甚至还能够对这些作品发表自己的评论意见。
18岁时，霍夫曼进入当地著名的吉森大学。起初，他读的是法律系。这所学校对学生听课没有什么*。学生根据自己的志趣任意选修课程，哪怕是与自己主修的专业毫无关系的课程，也可以去听。霍夫曼除了听法律方面的课程以外，还选修了数学、自然哲学等课程。这时，他对化学并不感兴趣。
当时，在吉森大学从事教学和研究的李比希教授，是德国乃至欧洲著名的化学家。李比希在吉森大学建立了化学实验室，亲自教学生做实验，通过实验来掌握化学知识。他不仅对近代化学学科的发展作出了巨大贡献，而且培养出许多优秀的化学家。因此，有志于化学的青年，都纷纷到吉森大学的化学实验室来学习，并以能够成为李比希的学生而自豪。
说来也真巧，历史老人似乎有意安排霍夫曼走上化学研究的道路。李比希的新实验室刚好由霍夫曼的父亲负责建造；由于这层关系，霍夫曼认识了李比希。起初，只是出于礼貌上的考虑，霍夫曼开始去听李比希讲授的课程。但经过一段时间之后，李比希渊博的知识、生动的讲授和奇妙的实验，真正把年轻的霍夫曼吸引住了。霍夫曼渐渐对化学产生了兴趣。他觉得化学这门学科的内容太丰富了，真可以说是取之不尽，变化无穷。于是，他决定改学化学，从法律系转到了化学系。
李比希对霍夫曼给予了特别的关心和照顾。几个月后，霍夫曼就掌握了有机分析的各种基本方法。李比希看到霍夫曼很有培养前途，不仅给霍夫曼增加实验作业，而且让他参与化学刊物《年鉴》的编辑工作。通过编辑业务，霍夫曼阅读了不少化学论文，了解了这门学科的研究状况和动态，并且掌握了从事化学研究的工作方法和技能。
1838年，20岁的霍夫曼得到了李比希交给他的一个研究项目，研究煤焦油中含有的碱性物质。这项工作一直没有人做过。霍夫曼进大学才满两年，就开始地进行科学研究，他简直兴奋极了。接到任务后，当天晚上他就做好了准备工作，第二天就开始进行提取碱性物质的实验。经过8天的紧张工作，他从600公斤煤焦油中，提取出1公斤左右的碱性混合物。接着，又对混合物进行分离和提纯，通过蒸馏，最后制得一种浅*的油状液体。霍夫曼对这种液体进行分析研究后，认为它和*化学家福利茨舍对靛蓝进行干馏时得到的物质完全相同，就是“苯胺”。
霍夫曼除了从煤焦油中提取出苯胺之外，还打算从中分离并研究其他的碱性物质。这是一个非常有意义的研究课题。根据李比希的建议，霍夫曼把这个项目作为学位论文的课题，进行深入研究。1814年，他写成《煤焦油中有机碱的化学研究》，并顺利地通过论文答辩，被授予化学博士学位。这篇论文，于1843年在李比希主编的《年鉴》上正式发表。
霍夫曼在英国皇家化学学院工作期间，有一位学生和助手，名叫威廉·亨利·柏琴。由于霍夫曼的辛勤培育，柏琴后来成为英国著名的化学家。柏琴在霍夫曼的实验室里，曾经研究过苯胺的氧化过程。每当他在研究中遇到困难问题时，就去找霍夫曼，请求老师指点。1856年，当柏琴18岁的时候，发明了一种人造染料苯胺紫。这项成果，就是在霍夫曼的指导下取得的。
当时，人工合成的苯胺紫染料，价钱还比较贵。霍夫曼认为，如果将人工合成染料的方法加以改进，就可以降低它的价格，使人造染料在工业中得到广泛的应用。于是，从这个时候起，霍夫曼开始加强了对人工合成染料的研究和制造工作。
由于制造染料的原材料苯和甲苯是从煤焦油中提取出来的，因此，霍夫曼的一名学生和助手查理·曼斯菲尔德开设了一家蒸馏工厂，提供苯和甲苯。可是，苯和甲苯是易燃物质。曼斯菲尔德的安全措施不严，在一次起火事故中，不仅工厂被烧毁，他本人也丧了命。霍夫曼得知这个消息后，非常震惊，心情沉闷。
这时，霍夫曼的孩子也无人照顾，家庭生活显得乱糟糟的。为了使自己的孩子得到照顾，从而有利于研究工作，霍夫曼在1856年与罗莎梦达·威尔逊小姐结婚了。
经过两年的努力，1858年，霍夫曼成功地合成了一种新的染料。他把这种染料叫做“苯胺红”。这种染料是将苯胺和甲苯胺的混合物进行氧化时制造出来的，颜色很鲜艳。随后，法国人也合成了这种染料，名叫“品红”(也称“洋红”)。霍夫曼对这两种染料进行研究，证明它们是同一种东西。
苯胺红的人工合成，虽然弄清了制造苯胺染料的一些过程，但是其中还有许多问题没有解决。除了苯胺红以外，是否还能够合成其他颜色的染料呢？霍夫曼继续进行探索。于是，在用苯胺和四氯化碳进行实验时，另一种新染料又制造出来了。这就是“品红碱”。品红碱也称碱性品红或者玫瑰苯胺。它不仅本身是一种染料，而且还是染料的中间体。通过它，可以合成其他染料。因此，在整个苯胺族染料中，品红碱的地位和作用实在是太重要了。
在实验室里，霍夫曼和他的助手们利用品红碱，积极进行新染料的合成实验，不断取得令人振奋的重大成就。他的助手热拉尔和列尔将品红碱与苯胺的混合物加热后，制成了“苯胺蓝”。霍夫曼将品红碱与碘乙烷混合加热，制出了“三乙基品红碱”；将品红碱与碘甲烷混合加热，得到了“三甲基品红碱”。这两种都是紫色染料。由于紫色的织物过去比较少见，因此霍夫曼的紫色染料发明后，引起了一阵轰动。在几年时间里，紫色成了最时髦最流行的颜色。工厂只生产这一种染料，称它为“霍夫曼紫”。除此之外，霍夫曼实验室还合成过一种绿色染料，名叫“甲基绿”，颜色也特别漂亮。
一系列染料的发明，使霍夫曼的声誉和财富与日俱增。但是，大笔的收入并没有给他带来幸福的生活。老天爷似乎存心与霍夫曼作对。1860年，霍夫曼的第二个妻子又离他而去。既要工作，又要照顾5个孩子，其劳累程度可想而知。
1861年，霍夫曼组织了伦敦化学学会。作为这个学会的第一任会长，他对英国化学事业的发展作出了重要的贡献。为了推动、学科建设，培养化学人才，伦敦化学学会经常邀请专家学者来此讲学。霍夫曼的学生柏琴在成名之后，也曾应邀到这里，作过学术报告。
霍夫曼和他的助手们发明的各种染料，在英国都先后投入生产，受到人们的普遍欢迎。1862年，在伦敦举行的国际博览会上，这些色彩斑斓的人造染料，使各国的参观者大开眼界。于是，许多国家纷纷建立工厂，生产苯胺染料。随着人造染料的推广应用，人们生活中的色调就变得越来越丰富、鲜艳和靓丽了。
