分辨有机物和无机物,对现在的人来说已经不是问题了。但到18世纪末,人们对此还是不清楚的。当时,生物界流行活力论,该理论认为生命拥有一种神奇的力量,这种力量被称为生命力、生命能量或“活力”,甚至有些人称其为灵魂。这种力量是非物质的,因此生命无法完全以物理或化学方式来解释。活力论还认为有机物绝对不可能由无机物来合成,组成动植物组织的物质只有在生命活动过程里才能形成。在活力论思想的指引下,关于有机物的研究在很长一段时间内,总带有某种神秘色彩。
贝采里乌斯Ⓟ
19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯试图冲破无机物和有机物的界限,他花费整整15年的时间,努力用无机物来合成有机物,结果失败了。于是,他接受了活力论,认为依据化学物质是否来源于有生命的组织,可将其分为无机物和有机物两类。由于有机物中含有生命力,无机化学的一些定律并不都适合于有机化学。有机物只能在生物的细胞中受一种特殊力量的作用才会产生,人工合成是不可能的。
维勒Ⓟ
1806年,作为医生兼化学家的贝采里乌斯出版了一本教学用书。该书概述了那个年代与动物研究有关的化学知识,其中还包含了大量关于动物组织和体液分析的结果。贝采里乌斯首次从生理学和化学两个角度出发,对化学组分以及动物体内发生的化学反应过程进行了阐述。在该书中,为了描述那些非无机化学范畴的内容,他提出了“有机化学”这个概念,并将它视作生理学的一部分,是描述生命体的组成以及生命体中所发生的化学过程的学问。至此,人们还是认为有机物是不能由无机物合成出来的。
有机物与无机物之间的天然鸿沟由德国化学家维勒最先破除。1823年,他从动物尿和人尿中分离出了尿素,并研究了它的化学性质。这项成果使他获得了海德堡大学的博士学位。随后,他在贝采里乌斯的实验室里做了一年研究工作。之后,他回到故乡法兰克福,继续从事他感兴趣的氰化物的研究。有一次,他用氰气和氨水发生反应,得到了两种生成物。其中一种是草酸,另一种是某种白色晶体,他发现该晶体并不是预料中的氰酸氨。进一步分析表明,它竟然和他之前分离出的尿素是同一种物质,这使他大吃一惊。因为按照当时流行的活力论,尿素这种有机物含有某种生命力,是不可能在实验室里人工合成出来的。所以这一重要的发现未被贝采里乌斯和其他化学家承认,当时维勒本人也持怀疑态度。接着,维勒带着疑问继续研究。维勒在进一步的研究中发现,可以用多种方法合成出尿素。在获得了确凿的证据后,维勒在1828年很有把握地发表了《论尿素的人工合成》一文,公布了他的重大成果。
维勒的工作极大鼓舞了化学家们。他们纷纷开始在实验室里开展从无机物合成有机物的实验。大量关于有机化学的实验使人们对有机物的化学性质有了越来越多的认识。随着有机物合成方法的不断涌现和改进,越来越多的有机化合物在实验室中被合成出来,其中,绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下被合成出来的。1845年,法国有机化学家柯尔柏合成了醋酸;1854年,法国化学家、科学史家贝特洛合成了油脂……活力论终于被彻底否定。从此,有机化学进入合成时代。
维勒塑像Ⓞ