化學史上的4位霍夫曼

同時帶來“天使”和“魔鬼”的霍夫曼

費利克斯·霍夫曼（1868—1946），德國化學家，于1897年發(fā)明了醫(yī)藥史上三大經典藥物之一的阿司匹林。阿司匹林是世界上應用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥，也是作為比較和評價其他藥物的標準制劑。

與此同時，霍夫曼發(fā)現(xiàn)市場上主流的止痛藥依然是嗎啡。而作為杰出的藥物學家，他清楚長期服用嗎啡會讓患者對其產生強烈的依賴性。于是，為了改良嗎啡，剛取得巨大成就的霍夫曼再一次投入實驗中。11天后，海洛因被發(fā)明出來，并且未經臨床試驗就作為藥物直接上市。直到這個“潘多拉魔盒里的惡魔”問世33年之后，海洛因致人成癮的危害性才逐漸浮出水面，并最終遭到嚴格禁止。

合成了“迷幻藥”的霍夫曼

阿爾伯特·霍夫曼（1906—2008），瑞士化學家，曾用麥角真菌合成了麥角酸二乙基酰胺（LSD）。LSD最初是作為一種治療精神分裂癥的工具性藥物，也用于減輕癌癥晚期病人的病痛，成效卓著。

然而，20世紀60年代，這種強力精神類藥物卻走出實驗室和病房，成為追求自我解放的歐美嬉皮士的“快樂仙丹”。這一藥物在濫用后，造成自殺、犯罪等嚴重的社會后果——“天使”變成了“魔鬼”。1966年，美國宣布LSD為非法藥物。從此，LSD在世界范圍內遭到全面禁用。

被稱為“化學畢加索”的霍夫曼

羅爾德·霍夫曼，美國康奈爾大學化學教授、化學界公認的卓越的理論化學家。他與伍德沃德合作，提出了著名的分子軌道對稱守恒原理；他運用福井謙一的前線軌道理論，很好地解決了周環(huán)反應中立體定向的問題，因此獲得1981年的諾貝爾化學獎。

在學術界，理論和應用往往是很難調和的兩個極端，但是在霍夫曼的研究中，兩者得到了和諧的結合?；舴蚵芯繎美碚摶瘜W，沒有太多冗長繁雜的計算，更多的是對化學現(xiàn)象后面隱藏的統(tǒng)一規(guī)律進行深刻洞察和高度概括，往往幾幅簡單的分子軌道圖就把問題解釋得一清二楚。因此，人們尊稱他為“化學畢加索”或者“化學哲學家”。

終身研究胺類化合物的霍夫曼

奧古斯特·威廉·馮·霍夫曼（1818—1892），德國化學家，一生的研究都與胺類化合物緊密相連。

1841年，23歲的霍夫曼就獲得了博士學位。在人們連苯的結構都還沒有搞清楚的年代，他卻發(fā)現(xiàn)并證明了煤焦油中含有苯胺和苯。隨后，他敏銳地覺察到苯胺、乙胺等胺類物質均與氨有關。1849年，他把這些胺劃分為氨形式上的衍生物，提出“氨型”的概念，奠定了后來“類型說”的基礎。他在大量實驗結果的基礎上總結出著名的霍夫曼規(guī)則，直至今日，這一規(guī)則仍在指導著實踐，而且我們已經完全能從理論的角度給予合理的解釋。

從煤焦油開啟的化學之旅

發(fā)明水電解器的霍夫曼，就是奧古斯特·威廉·馮·霍夫曼。

1818年4月8日，霍夫曼出生在德國歷史悠久的黑森州吉森市。1836年，他在該市大學學習法律和語言，并旁聽科學和數(shù)學課。他對“有機化學之父”李比希的化學課尤其感興趣，不久就轉了科，進入李比希的教學實驗室。在那里，學生們被授予研究計劃，作為培訓的一部分。

李比希分派霍夫曼研究煤焦油。這個年輕的學生去了工廠，通過研制鹽酸，從大量的煤焦油中提取了大約1千克的化學原油?；舴蚵鼘衔锔裢飧信d趣，這些化合物當時的名稱五花八門，例如苯胺就有好幾個不同的名字?；舴蚵C實了它們是一樣的，并因研究這些有機堿獲得博士學位。這項研究發(fā)表于1843年，并為他一生的工作奠定了基礎。

人教版初中教材中有兩個與他相關的實驗

品紅擴散實驗

在學習《分子和原子》時，有一個實驗提到“向盛有水的燒杯中加入少量品紅，靜置，觀察現(xiàn)象”。品紅是一種什么物質？它與霍夫曼有什么關系呢？

據(jù)《世界科學》雜志1993年6月刊報道：“1860年霍夫曼可能卷入了一起與苯胺染料有關的事件之中。1858年他報道的一項實驗被法國一法院列為侵犯第二種合成染料的證據(jù)。這就是苯胺紅，法國通常稱fuchsine（品紅），英國稱magenta（品紅）?！倍袊嗄瓿霭嫔?988年出版的《科技名人詞典》則認為霍夫曼合成了品紅，并且從品紅開始，合成了一系列紫色染料，稱為“霍夫曼紫”。

水的電解實驗

同學們可能不知道，在最初的設計和應用中，霍夫曼水電解器并非主要用于驗證水的組成，它還有一個別名——“霍夫曼電量計”，從這個名字中不難推測出它原本的主要功能。

根據(jù)法拉第定律，我們可以依據(jù)電極上發(fā)生反應的物質的量，來精確計算出通過電路的電量?；谶@一原理設計出的用于測量電路中通過電量的裝置，就稱為“電量計”或“庫侖計”?；舴蚵娏坑嬀褪瞧渲幸环N，由霍夫曼于1866年發(fā)明。該裝置由3個連在一起的玻璃直筒構成，其中內筒頂部并不是密封的，以便于添加水。側面的兩個玻璃筒底部均有一個鉑電極，分別連接到電源的正極和負極（就和現(xiàn)在的水電解器一樣）。雖然電極一般會以金屬鉑制造，然而若顧及成本，亦會使用碳作為電極。但是，由于碳會被氧化，正極產生的氧氣將與電極發(fā)生反應而產生二氧化碳。

如今，霍夫曼水電解器已不再擔任電量計的角色，其原先用途也鮮為人知。然而，在安培計問世之前，它確實被用于測量直流電的電量。

（責任編輯：白玉磊）