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看板 Gossiping
作者 jfsu (水精靈)
標題 Re: [問卦] 有沒有有機化學的八卦
時間 Tue Jun 18 17:47:57 2013


※ 引述《YU0987 (玉™ 你就白吃)》之銘言:
: 哥星期四要考有機
: 不知道該怎麼念
: 有機怎麼那麼難阿
: 有沒有八卦?

既然你誠心誠意發問,那我就順水推舟~
底下我們來談談有機化學領域的靈魂人物之一:凱庫勒


弗里德里希‧奧古斯特‧凱庫勒‧馮‧斯特拉多尼茨(August Kekule Von Stradonitz,
1829.9.7~1896.7.13)德國有機化學家,以下簡稱為凱庫勒。在他18歲高中畢業後,
遵從父親的願望考入了吉森大學,學習建築學。當時該所大學最為著名的教授是
尤斯圖斯‧馮‧李比希,許多大學生對他無比尊敬,只是當時的凱庫勒正期待著選修
比哥特與巴洛克風格的建築課程,對於化學課毫無興趣

註:
尤斯圖斯‧馮‧李比希男爵(Justus Freiherr von Liebig,1803.5.12-1873.4.18)
,德國化學家。他發現了氮對於植物營養的重要性,因此也被稱為「肥料工業之父」。
他最重要的貢獻在於農業和生物化學並創立了有機化學,因此又被稱為「化學之父」。

一次法庭作證使凱庫勒對李比希教授的看法完全改觀,並決定投身於化學。原來,當時
法院開庭審理轟動一時的赫爾利茨伯爵夫人的「戒指失竊案」。這位伯爵夫人家中發生
了火災,大火撲滅後,她在整理財物時候發現自己一枚貴重的珠寶戒指不翼而飛。後來
經過多日的查找,戒指在她的一個貼身僕人家裡非常隱蔽的角落找到了。

但是僕人堅稱戒指是自己的,不承認是偷的,無可奈何之下,伯爵夫人把僕人告上了
法庭。

夫人:你來我家工作以來,從沒聽說過你有雙蛇造形的戒指~..這什麼戒指!?!

僕人:雙蛇戒指這種高級貨,你們當然不認識啦!

法官:快告訴大家,何時出現在你家的啊?

僕人之母:哼!早在1805年就已經在我家啦!而且這還是用白銀做的哩!

僕人:聽到沒有!

由於雙方各執一詞,令法官也也無法判斷孰是孰非。凱庫勒的家就在伯爵夫人邸宅的
對面,因此以證人的身份被傳到法庭作證。此時,有人建議法官邀請著名的化學家
李比希對戒指的金屬成分進行測定,幫助判案。

伯爵夫人的戒指上有兩條蛇纏在一起,一條是黃金做的,另一條是白金做的,做工精美
絕倫,栩栩如生,一看就是價值連城的寶物。而僕人卻說他的戒指上的白蛇是白銀做的
。作為化學界權威,李比希教授把戒指帶回去進行了金屬成分測定。


時間,第二次開庭。

「偷竊這枚戒指的犯人…」他伸手指著僕人說:「就是你!」

語畢,所有人都在議論紛紛,僕人也大聲喊冤。

法官問:「您是怎麼斷定戒指是伯爵夫人的僕人偷的?」

此時,李比希站起身對旁聽席裡著急知道結果的市民堅定而平和說:

「經過測定,戒指上頭的白蛇是用白金製成的,而不是白銀做的。而且,白金用於
首飾業是從1819年才開始的,而僕人卻說在1805年就到了他手中,顯然不合情理,
很明顯他在用說謊掩蓋罪行」。

僕人:啊嘿,其實是這樣的。我看現場太緊張了,所以叫我老娘出來輕鬆一下,緩和
      一下氣氛,大家不介意吧?

夫人:吞下去我就不介意!

僕人:哈哈哈哈哈哈~好!妳吩咐,我照辦!(張口吞下戒指)

凱庫勒與其他人都說讚。

就這樣,李比希有力地指出了僕人的罪行,他的謊言不攻自破。官司因為李比希的證詞
而得到了合理的判決。教授的縝密嚴謹的化學分析結果給凱庫勒留下了深刻的印象,
他堅定了獻身化學的決心。以結果論來說,建築界或許會因此失去一位優秀的設計家,
但是凱庫勒卻為有機化學結構建築了一座精美的殿堂!

從1850年秋天開始,凱庫勒就在李比希主持的實驗室中工作。在名師的悉心指點下,
凱庫勒受益匪淺。他不僅學到了這位元化學大師多樣而扎實的研究方法,而且也學到了
認真細緻、一絲不苟的科學態度。這些為他日後的化學研究打下了堅實的基礎。

在他致力於化學的時期,正是有機化學成為主流的時期,當時的化學家發現了有機
化合物大量存在的事實也合成出罕見的有機化合物。只是當時的研究都是盲目在進行的
,不像無機化學那樣有道耳吞原子學說的理論為基礎。好比描述醋酸的結構,就有19種
表達方式!

以碳、氫、氧三種元素為主組成的有機化合物是一個龐大的集團,尤其是在這些複雜化合
物中碳原子之間是以哪種方式相連接,長期困擾了許多化學家。不瞭解分子的結構就難於
測定它的性質,更難判定它有哪些用途。

1859 年,他擔任比利時根特大學(Gent Unisversity)的化學教師,從事研究有機化合物
的主幹「碳鏈」問題。他用醋酸、琥珀酸與順丁烯二酸等進行一連串的實驗。他發現
碳鏈在化學反應中是不變的。之後他以碳四價為核心,建立起碳鏈結構理論,再經過
俄國化學家布特列洛夫(Butlerov,Aleksandr Mikhailovich, 1828.9.3~1886.6.17)
發展和完善,成為經典的有機化合物的結構理論。

Ps. 凱庫勒發現,週期表裡每個化學元素都具有一定的化學鍵的數量,比如1價的氫是
單鍵,只能伸出一隻手去和原子(或"基") 結合;2價的氧是雙鍵,能用雙手歡迎他客人
;碳原子含有4個價電子,可以跟其它原子形成4個共價鍵。但是當初確定它們的化學鍵
卻是化學界的重大事件。

                                                |
          H—      — O —      = C =  or  — C —
                                                |
           (氫)      (氧)               (碳)


1860年,凱庫勒在德國的卡爾斯魯厄召開了天下第一武道大會,呃..錯了,是
第一屆世界化學大會,來自十幾個國家150幾位化學家,討論化學理論發展中迫切需要
解決的問題,像化學鍵、元素符號、原子和分子概念。雖然這個會議幾乎解決了
無機化學存在的混亂但卻對於凱庫勒的有機化學結構助益不大,因為大家把焦點放在
義大利化學家康尼查羅(S.Cannizzro,1826-1910)。

他在會議現場發放了一本『化學哲學教程提要』重新復活了亞佛加厥假說,把原子論
與分子說清楚地整理成一套系統。或許是凱庫勒的研究太前衛了,在大家困擾於
無機化學時,他卻想著手解決有機化學結構問題,所以未能引起眾人的興趣

再者,苯的結構問題仍是凱庫勒一直懸而未解的難題。

我們知道,苯是一種重要的有機化學原料,它是電學大師法拉第從煤焦油中提取的一種
芳香的液體。當時,化學實驗顯示碳鏈是呈現鏈狀結構,但苯卻不是。苯的分子中含有
6個碳原子和6個氫原子,碳是四鍵,氫是單價,那麼,1個碳原子就要和4個氫原子鍵結
,6個碳原子該和12個氫原子化合(因為碳原子和碳原子之間還要鍵結)。

苯怎麼會是6個碳原子和6個氫原子化合呢?

        H                     H  H  H  H  H  H
        |                     |  |  |  |  |  |      C:碳原子
     H—C—H               H—C=C=C=C=C=C—H   H:氫原子
        |                     |  |  |  |  |  |
        H   CH4               H  H  H  H  H  H      C6H12 (預期中苯的化學式)
                                                                   與結構式


        ○ ?????
       └□
       √√
     
     C6H6 



1865年一個晴朗的夏夜,凱庫勒在書房中打起了瞌睡,眼前又出現了旋轉的碳原子。碳原
子的長鏈像蛇一樣盤繞捲曲,忽見一蛇抓住了自己的尾巴,並旋轉不停,像極了赫爾利茨
伯爵夫人的蛇形戒指…。


他像觸電般的猛醒起來,有了!就是它了!這就是苯環結構!
碳鏈理論沒有錯,苯只不過是頭尾相接的環形鏈!這就是團結的力量!

         H
                  |
        ┌C╗
             H—C   C—H
                ║ │       C6H6:苯
             H—C   C—H
                └C╝
                  |
                  H

1866年,一篇名為『論芳香族化合物-苯的結構』的論文在法國科學院通報刊載,一個
嶄新的有機化合物結構理論—環狀碳鏈於焉創立。它不僅讓人類進入到複雜的有機
化合物領域,更進一步啟發了近代的化學家。他們將它發展成平面網狀、立體網狀等
多種結構,為探討生命運動、蛋白質、核酸等大分子奠定了基礎。

以上。


參考書籍 & 出處

1.科學五千年(六)
2.維基/百度
3.凱庫勒託夢


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在臺灣,何謂R&D工程師?
1.Reverse and Decap :IC反相工程,去膠,打開封裝,拍照,複製電路佈局。
2.Resign  and Die   :沒死的就操到辭職,沒辭職的就操到死。
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但是外派到大陸的臺灣郎,晚上是R (鴨)陪客戶,白天是D (豬)任人宰割!

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◆ From: 203.66.222.12
enihsynnus:台灣說有機栽培???????多少是真的??????1F 06/18 17:48
Kakehiko:簡稱OGC2F 06/18 17:48
rubidus:水大你是不是比較物理    化學的比較不有趣3F 06/18 17:51
lolic:4F 06/18 17:51
a75267462007:未看先推5F 06/18 17:52
taiwanwang:看八卦學知識6F 06/18 17:53
Rinehot:你直鏈狀的苯猜想結構畫錯了7F 06/18 17:53
rubidus:化學出身最會畫六元環了8F 06/18 17:54
rubidus:水大有沒有考慮寫有機合成的故事 Nicolaou, K. C.
gain:為什麼會看成佐頓庫勒...10F 06/18 17:55
rubidus:和Corey, E. J. 的故事都很好寫  特別是後者很多八卦11F 06/18 17:55
stupidfox:精彩12F 06/18 17:55
saidon:E J Corey的掛就是把學生逼到自殺13F 06/18 17:56
isamare:真的 我也看成左頓庫勒  好宅XD14F 06/18 17:56
ll35566:蠻好的15F 06/18 17:56
rubidus:還有Corey說  Woodward-Hoffmann rule是他""指點""的16F 06/18 18:09
spin5566:1樓搞笑喔  人家講有機化學你在那邊有機栽培17F 06/18 18:14
Refauth:路過18F 06/18 18:17
saidon:rubi大那個也算大掛 Corey甚至在期刊上說是他有功勞19F 06/18 18:17
saidon:當然Hoffmann馬上在另一個期刊說Corey虎爛XD
saidon:當然 Woodward那時候早就掛了 所以也無從查證
tomalex:看完推22F 06/18 18:19
tool5566:23F 06/18 18:37
craig100:又是你!!!!! 文章都蠻有趣的XDDDD 但這篇比較悶24F 06/18 19:02
compass9981:推一下!!你以前發的文我都有回去看,很有趣!!25F 06/18 19:23
thesearcher:推26F 06/18 19:27
xhunterx:推! 但這篇有點無梗!!27F 06/18 19:41
chaunen: 推28F 06/18 19:56
pinkowa:苯的故事不是"六隻猴(C)拿香蕉(H)"29F 06/18 20:04
exceedMyself:推30F 06/18 20:07
jfsu:轉錄至看板 ScienceNote                                     06/18 21:21
timmy0227:推推~!31F 06/18 22:11
giyaniga:你畫的六碳直鏈怎麼會有雙鍵......32F 06/18 22:41
giyaniga:推回來,請水大寫更多科學史八卦吧!!

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