中外科学家发明家丛书:布特列洛夫-第3章
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“大约三、四个月，也许更长些……离开你我会很难受的！”
布特列洛夫和好朋友尼克拉·彼得罗维奇·瓦格涅尔一起动身了。瓦格
涅尔也是请假去处理论文问题的。他们在莫斯科度过一个冬季和1854年的春
季。论文答辩还算顺利。6月4日，布特列洛夫终于接到授予他化学和物理
学博士学位的证书。
“您凯旋而归，要回喀山了！”瓦格涅尔高兴地说。
“我要先回布特列洛夫卡，娜佳和米沙都在那里，小家伙已经会走路了，
还不认识爸爸呢。不过，明天，我想去彼得堡找尼古拉·尼古拉耶维奇，有
事向他请教。”
齐宁非常热情地招待了布特列洛夫。他们不知不觉谈得很晚。对布特列
洛夫来说，这次会晤关系重大。在这个令人难忘的夜晚，齐宁提醒他要注意
罗朗和热拉尔的著名理论。这两位法国学者创立的一元类型论在揭示有机化
学过程各种奥秘的道路上向前迈进了具有决定意义的一大步。
布特列洛夫在布特列洛夫卡住到夏末。即使在地头小畦旁劳动或监造新
温室的时候，他也在继续思考和齐宁的谈话以及罗朗、热拉尔的理论。在研
究香精油的过程中，曾析出一种物质——樟脑的同分异构体。这种问题使他
遇到了类型论无法解释的难题。怎样来解释同分异构现象呢？化学成分相
同，但性质大不相同！由于找不到合适的答案，学者们只好停留在这样一种
解释上，性质不同是同分异构体的来源不同造成的。
情况真的是这样吗？
对于同分异构化合物具有不同性质的这种解释，不能使布特列洛夫满
意。有一点是显而易见的：类型论已无法解释不可胜数的新事物和新发现，
必须探索新途径，而新途径又要求创立新理论。
事态发展之快往往令人难以置信。布特列洛夫获得博士学位后，立即被
聘为喀山大学代理化学教授，1857年初成为教授，同年夏季获准出国访问。
他的夙愿终于实现了，他可以前去参观欧洲的著名实验室，可以结识欧
洲著名的学者，和他们商讨科学上的问题。
“我不想在一个地方停留太久，尼古拉·伊万诺维奇。”布特列洛夫同
罗巴恰夫斯基商量出差计划时说。他们尽管地位悬殊，可是却建立了友谊，
两个人谈了很长的时间，以至忘记了其他的存在。
“亚历山大·米哈伊洛维奇，好好干吧，尽量多长些见识，了解一下各
个城市的化学教学法。我相信，您返回我校后一定能使我校和西方一些大学
见个高低。几年前，齐宁抱着同样的目的出国一趟，做出了卓越的成绩，这
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是喀山人的骄傲啊！”
“对，尼古拉·尼古拉耶维奇是个了不起的人，他使俄国科学的名声远
扬国外。”
“亚历山大·米哈伊洛维奇，也许闻名世界的荣誉正在等待着您呢，这
情景我们会活着亲眼看到的。”
“可不能这么说，尼古拉·伊万诺维奇。你们数学家的想象力实在太丰
富了。”
1857年夏末，布特列洛夫来到柏林。他仔细参观了艾哈德·米学里过去
工作过的实验室，同一些学者进行了交谈，几天后来到威斯巴登，后来又到
了波恩。他在波恩稍事逗留后，继续游历德国、瑞士、意大利和法国。他这
次旅行的最终目的地是当时全世界的化学研究中心——巴黎。
他到巴黎去，首先是想会见阿道尔夫·武慈。布特列洛夫到达后立刻前
去拜会他——他们的谈话是在医科大学武慈教授的办公室里进行的。
“我这里的条件很差，”武慈说，“您参观后会觉得我的实验室简陋极
了。”
“我参观了欧洲的一些规模最大的实验室”，布特列洛夫急忙回答道，
“最使我吃惊的是这些实验室都使用了煤气装置。太方便了！我一回喀山，
一定马上把我们的实验室装备起来，以便实验更顺利些。”
“您想在我这里参观些什么呢？”
“我想在您这里工作一段时间，好熟悉一下有机化合物的分析和合成方
法，您采用的独特方法，我觉得很有意思。”
武慈想了一想，随即拉开写字台的抽屉，拿出一个装着无色液体的小玻
璃瓶。
“这是二碘甲烷，很多科研人员都在想办法研究它，可是这种物质的成
分一直没有准确地测定出来。要是您乐意的话，可以先研究这种物质。”
“我非常乐意，”布特列洛夫回答道，“对我来说，用什么物质无关紧
要，我感兴趣的是工作方法。”
布特列洛夫十分熟悉类型论。他在齐宁和克拉乌斯的帮助下，从大学毕
业时起就已出色地掌握了实验操作技术，因此研究起来驾轻就熟，在短时期
内就收集到大量资料。
布特列洛夫抛弃了传统的那套办法，总结出了自己的新方法。他在法国
科学院做的报告引起了大家的兴趣和热烈讨论。
“原子互相结合的能力是各不相同的，在这方面特别有意思的也比较特
殊的是碳。奥古斯特·凯库勒认为，碳是四价元素。如果设想价键的形状像
一些触须，原子借助于这些触须互相结合，那么，就一定能够看出，这种结
合方式会对化合物的性质产生影响。”
过去还没有人提出过类似的设想。
“也许这样一个时刻已经到来，”布特列洛夫接着说，“就是我们的研
究成果一定能成为物质比学结构新理论的基础。这种理论不会像数量定律那
样精确，但是它却能使我们预见到有机化合物的各种性质。”
这真是有先见之明的预言！
布特列洛夫在武慈的实验室里工作了两个月，正是在这里，他开始从事
实验研究，在以后的二十年间，发现了数十种新物质和新反应。“布特列洛
夫进行的大量标准合成——乙醇、乙烯、二异丁烯、叔醇、六次甲基四胺、
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三聚甲醛、乙烯烃的聚合——开了一系列工业部门的先河，从而对工业起了
最直接的促进作用。化学结构理论已毫不例外地成为合成化学各现代分支的
基本原理。人们按照结构化学划分的范畴考虑问题，工程师和技术员们也据
以建立新的生产部门和从事设计。”
几年后，布特列洛夫第二次出国访问时，曾把他创立的理论提交大会讨
论。他还在施佩耶尔举行的德国自然科学家和医生第三十六届代表大会上作
了报告。
这次代表大会召开于1851年9月。布特列洛夫去施佩耶尔的唯一目的就
是会晤德国化学界人士，向他们介绍自己关于有机物质结构的观点，以便在
讨论中改进这一理论，并且公诸于世。
他在化学分组会上作了报告，题目十分简单：《略论物体的化学结构》。
“物体包括的每一个化学原子都参加物体的构成，并具有一定的作用
力。这种力能对周围的其他原子产生影响，结果使原子结合成化学微粒——
分子。我把这种能使原子按一定顺序结合的作用力的分布称为化学结构。由
此可以得出结论，复杂微粒的化学性质取决于组成它的基本微粒的性质、数
量和化学结构。”
布特列洛夫讲得简明扼要，他避开那些不必要的细枝末节，只向听众介
绍了有机物化学结构的新理论。他的报告引起了大家的莫大兴趣，使艾米
尔·艾伦迈尔和奥古斯特·凯库勒产生了极深的印象。直到大家都已离开会
场，他们还在继续交谈。
“碳原子是四价的，并具有连成链状的特性，这种假设是您的理论的一
个基本点。”艾伦迈尔说。
“正是这样”，布特列洛夫肯定地点点头。
“但是第一个得出这个结论的是我的同事凯库勒！”艾伦迈耶尔和凯库
勒交换了一下眼色。
“不错”，布特列洛夫表示同意，“毫无疑问，库柏第一个试图写出有
机化合物的结构式，但这种努力并未成功，因为当时还不具备这种条件。”
凯库勒聚精会神地倾听着，一直凝视着布特列洛夫兴致勃勃的面孔。
“不管怎么说，类型论仍然是我们这门科学的支柱。”凯库勒在竭力掩
饰自己的激动心情。
“类型论？决不是这样！”布特列洛夫提高了声音，“连类型论的创始
人热拉尔自己都不能自圆其说，他一方面否认原子团的存在，另一方面在许
多情况下又利用原子团来解释化合物的性质。例如……”
布特列洛夫忙从书堆里抽出一本小册子，匆匆翻看了一下，查找着要看
的地方。
“我在自己的新理论中坚持的主要论点是：原子化合时相互间占有一定
位置。它们会发生不同反应的原因就在这里。换句话说，它们所以会表现出
不同的性质，也是由这一点决定的，而不是其他。”
“噢，您关于触须的比方非常恰当，”艾伦迈耶尔说，“显而易见，如
果我们把原子价的作用力比做触须，那么在两个原子使邻位或对位的原子价
饱和时就会表现出差别来。可是，对这种既看不见，又不能证明的东西，我
们能不能做这样的类比呢？”
“不错，我们既不知道化学键是什么，也不清楚原子实际上是什么。甚
至我们可以不承认原子在空间进行排布的这个物理概念，但是却无法否认化
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合物的化学性质取决于组成它们的元素之间的结合关系。化学结构理论提供
的方法不仅能解释各种现象，而且能够预见到构成新物质的可能性。”
布特列洛夫的话伤害了凯库勒和艾伦迈耶尔的虚荣心。由于感到类型论
显然无法站得住脚，他们两人已在探索解释有机化学现象的新途径，并且已
经接近提出与布特列洛夫的思想十分类似的概念。可是这位年轻的俄国学者
突然说出并且出色地证明了他们长期以来没有做到的事情。
凯库勒还在为自己辩解，“要知道，即使是这个理论，也可能没有成效”，
“也许是最好回过头来搞老的经验式？也不行。总之，只有当一切都最终明
朗以后，并且积累了足够的事实，能够证明它确实是一种真正的理论，这时
我才能接受它……”
四、化学结构理论的创造者
新理论从此宣告诞生，它需要进一步得到发展，这项工作理当在喀山进
行，因为喀山既是新理论的发祥地，又是新理论创始人工作的地方。但是，
喀山大学的环境相当糟糕，很不利于进行这一工作。
在罗蒙诺索夫时代就已形成一种旧传统：大学教授分成互相敌对的两派
——德国派和俄国派。大学生们�
![[易丹] 我在美国信息高速公路上(四、科学研究)封面](http://www.beike3.com/cover/noimg.jpg)