有机化学与农业化学

化学研究从无机向有机的转化是 19 世纪科学界的又一重大成果。

“有机化学”这一术语是瑞典化学家柏奇里乌斯(J.J.Berzelius 1779

—1848)于 1806 年最早提出的。他的学生维勒(F.Wohler 1800—1882)在1828 年认为,人的肾脏可以将无机物变成有机物尿素。有机化学经过柏奇里

乌斯、维勒、李比希(J.Liebig 1803—1873)等人的努力,于 19 世纪 30

年代初步形成。到了 19 世纪 60 年代,经典的有机化学得以确定。

由于冶金业和煤气工业的发展,用煤制造焦炭和提炼煤气时产生了大量的副产物煤焦油,当时因不知其用途而被白白扔掉。1830 年英国的安德森

(W.Anderson)对煤焦油进行了蒸馏,从中分离出易挥发成分。英国化学家珀金(W.H.Perkin 1838—1907)在研究从煤焦油提炼出的甲苯胺合成金鸡纳霜的过程中,发现发黑色苯胺染料,并于 1856 年取得专利,从此开始了苯

胺染料的工业生产。不久后以煤焦油为原料的合成染料工业迅速兴起。1865 年,德国化学家凯库勒(F.A.Fekule 1829—1896)研究了芳香族化合物的构造,提出了由 6 个碳原子呈环状结合的苯环结构,由此阐明了有机化合物

的复杂结构。1868 年,德国柏林工业大学的拜尔(J.F.A.Baeyer 1835— 1917)同他的两个年轻学生格雷贝(K.Graebe 1841—1927)、黎贝尔曼

(K.Lieberman 1842—1914)以从煤焦油中提取的蒽为原料,合成了茜素, 1869 年开始了茜素的工业生产。拜尔制成靛蓝,也进一步证实了有机物结构

论的正确,使有机化学进入了一个新的发展阶段。到 19 世纪 60 年代,化学工业已与金属工业、机械工业并驾齐驱,作为近代工业的重要组成部分而发展起来。

19 世纪初,在德国的吉森大学,一批来自世界各地的学生在李比希的指导下,在农业、医学领域从事应用有机化学的研究。1840 年,李比希的《有机化学在农业及生理学方面的应用》出版,1842 年又出版了《有机化学在生理学和病理学方面的应用》,由此促进了农业与医学的科学化。他发现了植物并不是由有机物而是由无机营养物氮、磷、钾培养起来的,动物的营养成分则是蛋白质、脂肪、碳水化合物和盐类(当时还不知道维生素类的存在), 而且揭示了蛋白质对生命是一种极为重要的物质这一事实,为不久后蛋白质的合成提供了依据。

在李比希学说影响下,许多人开始研究天然矿物肥料的开发利用。1856 年李比希用天然磷矿石作为原料制成过磷酸钙肥料。早在 1809 年,智利发现了硝酸钠矿,1825 年后开始大量开采,称做智利硝石,在 1850~1900 年间, 满足了世界氮肥用量的 70%。后来智利硝石不仅用作肥料,也是生产硝酸、炸药的原料。1886 年,利用炼钢废渣作为磷肥的托马斯磷肥(炼钢副产物) 在欧洲农业生产中广为使用。随着农业生产的发展,19 世纪后半叶,化肥工业迅速发展起来。