人工合成尿素
尿素是人們攝取蛋白質(zhì)在體內(nèi)新陳代謝的產(chǎn)物,隨尿排出的量依攝取食物蛋白質(zhì)的量而轉(zhuǎn)移。當攝取普通混合膳食時,一日排出量20~25克。它是一種白色結(jié)晶體。武勒人工合成尿素表明有機化合物并不都是由生命力造成的了。這一成果打破了無機化合物與有機化合物之間不可逾越的界墻,具有非常重大的意義。
人們對尿素的不斷認識
早在1737年和1785年,德國醫(yī)生博哈夫和法國實驗演示員魯埃分別蒸發(fā)尿獲得尿素。
1811年,英國化學(xué)家戴維的堂弟J.戴維將一氧化碳和氯氣的混合物暴露在日光中,獲得羰基氯化物,稱它為光氣。他還將光氣與氨作用,合成尿素。但是他和他的前人一樣,沒有認清它是什么物質(zhì)。
1820年,英國化學(xué)家普魯特分析了它,得出下列數(shù)據(jù):氮46.65%、碳19.97%、氫6.67%、氧26.65%,這就得出尿素的分子式CH4N2O。
1822年,德國人武勒制得氰酸銀、氰酸鉛等氰酸鹽。1828年,他將氰酸銀用氯化銨溶液處理,得到一種白色結(jié)晶狀物質(zhì),實驗表明這種白色晶體物質(zhì)毫無氰酸鹽性質(zhì)。他還將氰酸鉛用氫氧化銨溶液處理,也得到這一白色晶體。最初,他認為這種白色晶體物質(zhì)是一種生物堿,但是檢驗結(jié)果是否定的。后來他考慮到是尿素,把它和從尿中提取的尿素進行比較,證明是同一物質(zhì)。他便分析了它的化學(xué)組成。得到的結(jié)果是:氮46.78%、碳20.19%、氫6.59%、氧26.24%。
▲尿 素
這和普魯特分析尿素的結(jié)果是一致的。
事實上,早在1824年武勒已經(jīng)人工制得尿素。這年他用瑞典文在《斯德哥爾摩科學(xué)院報告》中發(fā)表《論氰化物》。1825年他又用德文發(fā)表此論文。文中敘述將氰與氨水作用,獲得草酸和一種白色奇異的結(jié)晶物質(zhì)。不過當時他沒有認清這白色奇異的結(jié)晶物質(zhì)是尿素。
氰與氨在水存在下反應(yīng),生成氰銨和氰酸銨,后者在加熱后分子重排,轉(zhuǎn)變成尿素。
人工合成尿素的偉大意義
尿素的合成給“生命力論”一拳重擊?!吧φ摗笔俏淅盏睦蠋煛⑴笥沿惒衫麨跛固岢鰜淼摹?9世紀初期,貝齊里烏斯根據(jù)一些無機鹽在電解中,金屬成分總是移向陰極獲得電子形成金屬,非金屬成分總是移向陽極丟失電子形成非金屬這些實驗結(jié)果,提出所有化合物的形成是由于相反電荷的吸引。在氯化鈉中,鈉是正電的,氯是負電的,相反電荷的吸引說明了此鹽的穩(wěn)定性。在硫酸鈉較復(fù)雜的情況下,強正電性的鈉與負電性的氧結(jié)合,形成氧化鈉,同樣正電性的硫與氧結(jié)合,形成氧化硫。由于氧化鈉中鈉的強正電性,使氧化鈉仍具有一些正電性,同樣氧化硫中氧的負電性強,使氧化硫仍具有一些負電性,因此氧化鈉和氧化硫能進一步結(jié)合,形成硫酸鈉。這在當時又被稱為分子組成的二元論。
分子組成二元論應(yīng)用于無機化合物是成功的,但應(yīng)用于有機化合物卻遭到碰壁。因為絕大部分有機化合物是非電解質(zhì),是不能被電解成兩部分的,于是貝采利烏斯就提出“生命力論”。由于有機化合物來自動物和植物,它仍是有生命力的。這就是說,有機化合物是由生命力造成的。
現(xiàn)在,武勒人工合成尿素表明有機化合物并不都是由生命力造成的了。武勒在1828年2月22日給貝采利烏斯的信中寫道:“我要告訴閣下,我不用人或狗的腎臟制成尿素。氰酸銨是尿素?!?830年,法國化學(xué)家杜馬寫道:“化學(xué)家們?yōu)槲淅杖斯ぶ瞥赡蛩剡@一卓越的發(fā)現(xiàn)歡呼。”德國化學(xué)家李比希在1837年寫道:“我們感激武勒不借助生命力的作用,令人驚奇且在一定程度上難以解釋地制成尿素。這一發(fā)現(xiàn)必將打開科學(xué)中的一個新領(lǐng)域?!?/p>
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