布特列洛夫是世界聞名的俄國化學(xué)家,他是化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)立者之一,是俄國有機(jī)化學(xué)家組成的喀山學(xué)派的領(lǐng)導(dǎo)人和學(xué)術(shù)帶頭人,這個(gè)學(xué)派薈萃了一大批俄國化學(xué)界的精英,在世界化學(xué)史上有著深遠(yuǎn)的影響。
布特列洛夫出生在一個(gè)地主和退伍軍官的家庭中,他的父輩們曾參加過1812年抵抗拿破侖的衛(wèi)國戰(zhàn)爭,布特列洛夫從小過著比較富有的生活,受到過良好的教育。他的初等教育是在一所寄宿學(xué)校里完成的,1839年進(jìn)入喀山中學(xué)讀書。在中學(xué)時(shí)期,他喜歡物理學(xué)、數(shù)學(xué)和博物學(xué),對化學(xué)更有著特別濃厚的興趣。1844年中學(xué)畢業(yè)后,他以優(yōu)異的成績考入喀山大學(xué),進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)化學(xué)。1849年大學(xué)畢業(yè),因?yàn)槌煽儍?yōu)良并有獨(dú)立研究的能力,所以彼留在喀山大學(xué)任教。
1851年,布特列洛夫在喀山大學(xué)獲得了碩士學(xué)位,他的碩士論文題目是《論有機(jī)化合物的氧化》,1854年,他獲得了莫斯科大學(xué)博士學(xué)位后,就回到喀山大學(xué)擔(dān)任教授。當(dāng)時(shí)在喀山大學(xué)任教授的有許多著名的科學(xué)家,例如,克拉烏斯、齊寧等,這些人都是享有盛名的科學(xué)家和教育家,布特列洛夫和這些專家共同工作,受益很深。后來,克拉烏斯教授被聘到捷爾普斯克大學(xué)任教,布特列洛夫就主持和領(lǐng)導(dǎo)喀山大學(xué)的全部化學(xué)教學(xué)活動。
在1857年一1858年,布特列洛夫曾到國外進(jìn)行科學(xué)旅行和考察,在這期間,他結(jié)識了許多著名的化學(xué)家,其中有凱庫勒、康尼查羅等。他還在著名的武茲實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了一系列的研究工作。在研究中,他首先發(fā)現(xiàn)了制備二碘甲烷的新方法,并制備了許多二碘甲烷和二碘甲烷的衍生物。他在武茲實(shí)驗(yàn)室首次合成了六次甲基四氨(烏洛托品)。首次合成了甲醛的聚合物,并且發(fā)現(xiàn),這些聚合物經(jīng)石灰水處理會轉(zhuǎn)變成糖類物質(zhì)。這些新的研究戌果,受到歐洲各國化學(xué)家的注目和稱贊,一致認(rèn)為,布特列洛夫的工作是化學(xué)上開創(chuàng)性的工作,特別是糖類物質(zhì)的合成,被認(rèn)為是人類歷史上的第一次。
1861年,布特列洛夫首次提出了化學(xué)給構(gòu)理論的基本思想。這一年9月份,在德國的施別依市,舉行了科學(xué)家和醫(yī)生代表大會。會上、布特列洛夫宣讀了他的著名論文:《論物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)》在論文中,他系統(tǒng)地闡明了化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的基本原理。這一理論的基本觀點(diǎn)可以歸給為以下兩點(diǎn):
1."假定兩個(gè)化學(xué)原子,具有一定的和有限的化學(xué)親合力、化學(xué)原子借這種化學(xué)力形成物體,那么,我擬將這種化學(xué)關(guān)系,或者叫做復(fù)雜物體中的各原子相互結(jié)合的方式,稱之為化學(xué)結(jié)構(gòu)。"
2."......復(fù)雜物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),決定于組成這種物質(zhì)的基本質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì),決定于基本質(zhì)點(diǎn)的數(shù)量和化學(xué)結(jié)構(gòu)。"
在布特列洛夫之前,有許多化學(xué)家對有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的建立做出了重要貢獻(xiàn)。例如1852年,弗蘭克蘭在研究金屬有機(jī)化合物時(shí),提出了不同的元素具有不同的給合能力的見解。1857年,凱庫勒提出了原子數(shù)的概念,他認(rèn)為:"化合物的分子,由連同原子結(jié)合而成,與某上原子相化合的其它元素的原子或基團(tuán)的數(shù)目,取決于各成分的親合力值",他說的"親合力值"就是原子價(jià)。他通過研究還進(jìn)一步指出:"一個(gè)原子的碳和四個(gè)原子的氫是等價(jià)的。"這就提出了碳原子的四價(jià)學(xué)說。1858年,英國有機(jī)化學(xué)家?guī)炫猎凇墩撘粋(gè)新的化學(xué)理論》一文中,也提出了碳的四價(jià)學(xué)說,并闡明了碳原子可以互相聯(lián)接成鏈的思想,他指出:"碳原子可以和一定數(shù)目的氫、氯、氧、硫等元素結(jié)合,碳原子和一價(jià)元素的最高結(jié)合能力是四","碳原子彼此之間也可以結(jié)合"。
布特列洛夫總給了前人的研究成果,經(jīng)過獨(dú)立的研究,系統(tǒng)地提出了有機(jī)結(jié)構(gòu)理論。他認(rèn)為化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是緊密聯(lián)系在一起的,指出:"當(dāng)人們懂得了物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)依賴于化學(xué)給構(gòu)的一般原理以后,就可以從化學(xué)結(jié)構(gòu)推測化學(xué)性質(zhì)。"布特列洛夫堅(jiān)信,他所創(chuàng)立的結(jié)構(gòu)理論,必將成為化學(xué)上的普遍法則。布特列洛夫還擬定了確定化學(xué)結(jié)構(gòu)的方法,制定了確定化學(xué)結(jié)構(gòu)的基本原則。此外,他十分注重研究在保持一些化學(xué)基團(tuán)的結(jié)構(gòu)條件下所進(jìn)行的一些化學(xué)反應(yīng),他預(yù)言,在化學(xué)反應(yīng)中,各種基團(tuán)有進(jìn)行重排的可能性。經(jīng)過深入地研究物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu),布特列洛夫首先正確地解釋了同分異構(gòu)現(xiàn)象,他指出,化學(xué)同分異構(gòu)體,是那些由相同的化學(xué)元素組成,但具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物。他還成功地解釋了同分異構(gòu)體性質(zhì)對結(jié)構(gòu)的依賴往。認(rèn)為物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部,存在著構(gòu)成化學(xué)結(jié)構(gòu)的間接的"原子的相互影響",正是由于這種影響,使原子具有不同的"化學(xué)意義",這種不同的"化學(xué)意義",要看原子所處的化學(xué)給構(gòu)條件而定。
布特列洛夫和他的學(xué)生經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)研究和理論研究,把化學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)說的一般原理具體化為許多法則,這些經(jīng)驗(yàn)性的法則,直到本世紀(jì)以后,才象其它所有的化學(xué)理論一樣,得到電子理論的解釋。
布特列洛夫不僅是一位化學(xué)理論家,同時(shí)也是一位嫻熟的實(shí)驗(yàn)家。他和他的助手,對結(jié)構(gòu)理論所預(yù)言的一些新物質(zhì),都一一進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)證明。例如,他從結(jié)構(gòu)理論出發(fā),預(yù)言了位置異構(gòu)和碳鏈異構(gòu)的存在,隨后,他們就在實(shí)驗(yàn)室合成了丁醇和異丁醇,并正確他說明了這兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。1864年,布特列洛夫還用結(jié)構(gòu)理論,大膽地預(yù)言兩種了烷和三種戊烷的存在,這一預(yù)言,后來也在實(shí)驗(yàn)室中得到了證明。
經(jīng)過長時(shí)期的實(shí)驗(yàn)研究和理論研究,布特列洛夫提出的有機(jī)結(jié)構(gòu)理論逐步成熟、完善和系統(tǒng)化;他用這一理論成功他說明了有機(jī)化學(xué)中的各種經(jīng)驗(yàn)事實(shí),同時(shí),他的理論還能預(yù)言新的有機(jī)化合物的存在。他把他的研究成果寫成《有機(jī)化學(xué)研究導(dǎo)論》一本巨著,這本書在1864一1866年曾三次在喀山出版,在1867一1368年還曾兩次用德文出版,現(xiàn)在,這本書已經(jīng)成了研究有機(jī)化學(xué)史和早期有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的經(jīng)典著作。
在有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的指導(dǎo)下,布特列洛夫還詳細(xì)地研究了有機(jī)化學(xué)的聚合作用,提出了聚合反應(yīng)理論,并做了大量的出色的實(shí)驗(yàn),為有機(jī)合成化學(xué)奠定了基礎(chǔ),布特列洛夫這一開創(chuàng)性的工作,為他的學(xué)生列別捷夫加以繼承和發(fā)展,列別捷夫經(jīng)過深入的研究,發(fā)現(xiàn)了人工合成橡膠的工業(yè)方法,1910年,他發(fā)表了關(guān)于了二烯鈉聚合的研究成果人這一成果是蘇聯(lián)早期合成橡膠的理論基礎(chǔ)。
布特列洛夫在化學(xué)教學(xué)和培養(yǎng)人才方面也有杰出的貢獻(xiàn)。他在喀山大學(xué)任教18年,培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的化學(xué)人才。他的學(xué)生遍及全俄各大學(xué)和科研單位,很多人成了著名的教授和專家,其中主要有,馬爾柯夫尼可夫,A.H.波波夫,A.M.查依采夫等。布特列洛夫在彼得堡大學(xué)擔(dān)任化學(xué)教授17年,也培養(yǎng)出一大批著名的學(xué)者,其中有,A.E.法沃爾斯基,等。作為一個(gè)教育家,布特列洛大在多方面為學(xué)生樹立了榜樣。他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),精益求精,對教學(xué)工作盡心竭力,事必躬親。他的學(xué)生和同事,每當(dāng)回憶起他的教學(xué)和研究工作時(shí),都一致稱贊他是"一個(gè)無與倫比的人",這些人部以與他一起工作過或當(dāng)過他的學(xué)生而自豪。
布特列洛夫在科學(xué)上的成果是劃時(shí)代的,作為一"個(gè)偉大的你學(xué)家也是當(dāng)之無愧的。他受到了科學(xué)家們的普遍的承認(rèn)"科學(xué)史上將永遠(yuǎn)留名。
科學(xué)家也會犯錯誤。在19世紀(jì)60年代末期以后,布特列洛夫背離了自然科學(xué)唯物主義。因而使他失去了科學(xué)的進(jìn)取心。相反,對扶亂招魂術(shù)、降神術(shù)等荒誕迷信的東西卻發(fā)生了濃厚的興趣。他還把這些東西作為研究對象,用科學(xué)方法進(jìn)行研究。他對扶虬深信不疑。自己還用這種方法預(yù)卜吉兇禍福。他認(rèn)為,人是有靈魂的,靈魂和上帝都是存在的,這些思想和他的自然科學(xué)成果產(chǎn)生了尖銳的矛盾。如果有靈魂的魂,那么靈魂的化學(xué)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)是什么樣的?這類問題使布特列洛夫十分難堪,因而,這位偉大隊(duì)化學(xué)家深深地陷入苦悶之中。
盡管布特列洛夫在化學(xué)上有過杰出的貢獻(xiàn),成了有世界影響的科學(xué)家,但是在帝俄時(shí)代。他享受不到應(yīng)有的待遇;也得不到應(yīng)有的尊重,他逝世以后,一些簡單的紀(jì)念活動都是靠他的學(xué)生在私下舉行的,當(dāng)局對此則采取了令人氣憤的冷漠態(tài)度。十月革命之后,在列寧的領(lǐng)導(dǎo)下,蘇維埃政府十分重視布特列洛夫的科學(xué)成就,廣泛宣傳和高度評價(jià)布特列洛夫的科學(xué)貢獻(xiàn)。1953年,蘇聯(lián)政府在莫斯科羅蒙諾夫大學(xué)化學(xué)樓前,專門為布特列洛夫建立了紀(jì)念碑,作為對這位偉大的化學(xué)家的永久性的紀(jì)念,表彰他的杰出的科學(xué)貢獻(xiàn)。同時(shí),蘇聯(lián)科學(xué)虎在1953年,還組織編寫和出版了布特列洛夫全集。布特列洛夫的偉大名字,將永遠(yuǎn)記在科學(xué)的史冊上。
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