第11章 化學家小勒布朗
「雅克琳娜說你帶了新東西來。」杜馬走到書桌後面,一屁股坐進那張寬大的扶手椅,隨手拿起桌上的眼鏡戴上,然後靠在椅背上,用一種審視的目光打量著林恩:
「你父親呢?去年那批鑄件他很上心,我還以為他會親自來。」
林恩沉默了幾秒。
「家父……去年十月去世了。」
杜馬的動作頓了頓。
他摘下眼鏡,重新看向林恩,這回目光里的審視淡了些,多了點別的什麼。
「去世了?」
「肺炎。病了不到兩周。」
杜馬沉默了一會兒,把眼鏡放在桌上,往後靠了靠:
「你父親是個實在人。那批空心球做得很好,科學院那邊幾個老傢伙看了都說不錯。」
他嘆了口氣,語氣裡帶著幾分真切的遺憾:「我還想著今年再訂一批新東西……沒想到。」
「父親也一直記著您。」林恩說,「他的書房裡還收著您的信。」
杜馬嘆了口氣,揉了揉發紅的鼻子。
短暫的沉默後,杜馬重新戴上眼鏡,恢復了那種審視的目光:
「所以,現在廠子是你接手了?」
「是。」
「多大了?」
「十七。」
杜馬輕輕「嘖」了一聲,沒再說什麼,但那表情分明寫著:一個十七歲的毛頭小子,能有什麼名堂?
「你帶來什麼?」他問,語氣明顯比剛才敷衍了。
林恩敏銳地捕捉到了杜馬語氣里的敷衍。
不過也正常,這位大教授現在正發著低燒,被一個十七歲的毛頭小子打擾,能見一面已經是看在父親那點舊情的份上。
至於什麼「新東西」,一個孩子能拿出什麼像樣的玩意兒?
但林恩沒有氣餒。
他把木箱子放在杜馬的書桌上,打開蓋子,露出裡面那套簡陋得有些寒酸的裝置:
釘著康銅絲的木板、滑動觸點、幾根陶瓷管包著的金屬絲,還有那台鏡式檢流計。
「這是什麼?」杜馬瞥了一眼,語氣裡帶著點不以為然,「土製的電流計?」
「是一種測溫裝置。」林恩把熱電偶探頭輕輕拿出來,「它能測出——」」
「測溫?」杜馬擺了擺手,打斷道,「年輕人,水銀溫度計已經發明一百多年了。氣體溫度計、酒精溫度計,實驗室里都有。你這木頭板子這麼簡陋,即使你這個設計是成功的,精度能超過液體溫度計?說實話,你這東西,我看不出有什麼實際價值。」
杜馬說著,站起身,顯然打算結束這場在他看來毫無意義的會面。
林恩有些著急,正想上前兩步,快速介紹一下熱電偶溫度計的優勢和獨到之處,以留住杜馬教授。
恰好這時,他的目光落在杜馬書桌上那堆攤開的文稿上——
最上面幾張畫滿了分子結構式,旁邊還壓著一本翻開的期刊,那頁的論文看標題是《論有機化合物中的取代反應》。
取代反應。
林恩腦子裡飛快地閃過一些東西。
如果沒記錯的話,杜馬在有機化學史上的地位,很大程度上建立在他對「基團理論」的研究上。
而1847年這個時間點,他應該正在深入研究鹵代反應,也就是用氯氣取代有機物中的氫。
這個研究在歷史上有個挺有意思的細節:
杜馬和他的助手們花了大量時間,試圖搞清楚為什麼氯氣取代氫之後,化合物的基本性質居然還能保持相似。
他們提出了一套「基團理論」來解釋這個現象,但這套理論在當時爭議很大。
林恩忽然開口:「教授,您在研究鹵代反應?」
這句話讓成功地讓杜馬剛站起來的身子頓了一下。
他扭頭看林恩,眼神里閃過一絲意外:「你懂化學?」
「還行,我從小就熱愛化學,杜馬教授您一直就是我這方面的偶像。」林恩臉不紅心不跳地扯了個謊:
「我父親生前也經常提起您,他說您在做一些很有意思的實驗,用氯氣處理有機化合物,結果氫被取代後,化合物的性質居然沒大變。他覺得這很神奇。」
杜馬的眼睛亮了一瞬,他重新在椅子上坐了下來:
「你父親倒是記得清楚。確實,我們正在研究這個。怎麼,你對這個感興趣?」
林恩心裡有數了。
歷史上杜馬的「基團理論」之所以有爭議,是因為他當時沒能完美解釋一個關鍵問題:為什麼氯取代氫之後,化合物的基本骨架還能保持?
這個問題困擾了杜馬好幾年。
而林恩恰好知道答案。
倒不是什麼高深的東西,一百多年後的中學生都學過,有機化合物的性質主要由官能團和分子骨架決定,氫原子本來就不參與骨架構建,換了氯,只要骨架沒變,性質自然相似。
但1847年,有機化學還處在摸索階段,杜馬他們正為這個現象撓破頭。
「其實……」林恩斟酌著開口,「這個問題我也琢磨過,有些想法,不知道對不對。」
杜馬往椅背上靠了靠:「說說看。」
林恩斟酌了一下,他知道,眼前這位是站在十九世紀化學最前沿的人物,糊弄不得,也糊弄不了。
「教授,您研究鹵代反應,最困惑的應該是為什麼氯取代了氫,化合物的『類型』還能保持不變?」林恩選擇了一個熟悉的切入點:
「按照貝采利烏斯先生的雙元學說,氫是正電性的,氯是負電性的,正被負取代,性質應該天翻地覆才對。但事實卻不是這樣。」
杜馬的眉毛微微一動。
這小子,居然知道貝采利烏斯,知道雙元學說。
「所以您提出了取代學說,認為有機物中存在某種『骨架』,在反應中保持不變。」林恩繼續說:
「但這個骨架是什麼,它為什麼能保持不變,您還沒來得及解釋清楚——我猜,這就是您和洛朗先生(法國化學家洛朗,A.)正在琢磨的問題。」
杜馬輕輕「嗯」了一聲,不置可否,但目光明顯專注了幾分。
林恩深吸一口氣,決定說點真正的乾貨。
既然要讓人家刮目相看,就不能藏著掖著。
「我有個想法,不知道對不對。」他走到杜馬的書桌前,指了指攤開的文稿上那個分子式:
「您看,乙酸被氯氣處理,三個氫被氯取代,生成三氯乙酸,性質卻和乙酸相似。為什麼?」
林恩說到這,頓了頓:
「我認為,因為決定性質的,不是元素的種類,而是這些原子,或者說,這些原子組成的『基團』在空間中的排列方式。」
杜馬的眼睛眯了起來。
「您可以把有機物想像成一所房子。碳原子搭起房子的框架,這是『骨架』。氫原子、氯原子這些,就像是掛在牆上的畫、擺在地上的家具。」林恩儘量讓自己的表述貼合這個時代的語言習慣,避免直接甩出後世的「官能團」概念:
「現在,您把牆上的一幅畫取下來,換上一面鏡子。畫和鏡子當然不一樣,但房子的結構變了嗎?沒有。房子的『類型』還是那所房子。」
「同理,乙酸和三氯乙酸,它們的『骨架』是一樣的——都是那個由碳搭起來的框架。氫換成氯,只是換了牆上的裝飾。只要框架沒變,化合物的基本性質就能保留。」
杜馬臉上的神色明顯嚴肅了起來,他陷入沉思,半晌才緩緩開口:
「你是說……碳原子之間可以互相連接,形成一個極其穩定的骨架?而決定有機物性質就是這個碳骨架的結構?」
「沒錯!」林恩脫口而出。
沒錯,這正是後世有機化學的基石——碳鏈理論。
而在1847年,凱庫勒的碳鏈結構還沒有正式提出,但杜馬現在他的引導下,已經在朝這個方向思考了。
「你父親呢?去年那批鑄件他很上心,我還以為他會親自來。」
林恩沉默了幾秒。
「家父……去年十月去世了。」
杜馬的動作頓了頓。
他摘下眼鏡,重新看向林恩,這回目光里的審視淡了些,多了點別的什麼。
「去世了?」
「肺炎。病了不到兩周。」
杜馬沉默了一會兒,把眼鏡放在桌上,往後靠了靠:
「你父親是個實在人。那批空心球做得很好,科學院那邊幾個老傢伙看了都說不錯。」
他嘆了口氣,語氣裡帶著幾分真切的遺憾:「我還想著今年再訂一批新東西……沒想到。」
「父親也一直記著您。」林恩說,「他的書房裡還收著您的信。」
杜馬嘆了口氣,揉了揉發紅的鼻子。
短暫的沉默後,杜馬重新戴上眼鏡,恢復了那種審視的目光:
「所以,現在廠子是你接手了?」
「是。」
「多大了?」
「十七。」
杜馬輕輕「嘖」了一聲,沒再說什麼,但那表情分明寫著:一個十七歲的毛頭小子,能有什麼名堂?
「你帶來什麼?」他問,語氣明顯比剛才敷衍了。
林恩敏銳地捕捉到了杜馬語氣里的敷衍。
不過也正常,這位大教授現在正發著低燒,被一個十七歲的毛頭小子打擾,能見一面已經是看在父親那點舊情的份上。
至於什麼「新東西」,一個孩子能拿出什麼像樣的玩意兒?
但林恩沒有氣餒。
他把木箱子放在杜馬的書桌上,打開蓋子,露出裡面那套簡陋得有些寒酸的裝置:
釘著康銅絲的木板、滑動觸點、幾根陶瓷管包著的金屬絲,還有那台鏡式檢流計。
「這是什麼?」杜馬瞥了一眼,語氣裡帶著點不以為然,「土製的電流計?」
「是一種測溫裝置。」林恩把熱電偶探頭輕輕拿出來,「它能測出——」」
「測溫?」杜馬擺了擺手,打斷道,「年輕人,水銀溫度計已經發明一百多年了。氣體溫度計、酒精溫度計,實驗室里都有。你這木頭板子這麼簡陋,即使你這個設計是成功的,精度能超過液體溫度計?說實話,你這東西,我看不出有什麼實際價值。」
杜馬說著,站起身,顯然打算結束這場在他看來毫無意義的會面。
林恩有些著急,正想上前兩步,快速介紹一下熱電偶溫度計的優勢和獨到之處,以留住杜馬教授。
恰好這時,他的目光落在杜馬書桌上那堆攤開的文稿上——
最上面幾張畫滿了分子結構式,旁邊還壓著一本翻開的期刊,那頁的論文看標題是《論有機化合物中的取代反應》。
取代反應。
林恩腦子裡飛快地閃過一些東西。
如果沒記錯的話,杜馬在有機化學史上的地位,很大程度上建立在他對「基團理論」的研究上。
而1847年這個時間點,他應該正在深入研究鹵代反應,也就是用氯氣取代有機物中的氫。
這個研究在歷史上有個挺有意思的細節:
杜馬和他的助手們花了大量時間,試圖搞清楚為什麼氯氣取代氫之後,化合物的基本性質居然還能保持相似。
他們提出了一套「基團理論」來解釋這個現象,但這套理論在當時爭議很大。
林恩忽然開口:「教授,您在研究鹵代反應?」
這句話讓成功地讓杜馬剛站起來的身子頓了一下。
他扭頭看林恩,眼神里閃過一絲意外:「你懂化學?」
「還行,我從小就熱愛化學,杜馬教授您一直就是我這方面的偶像。」林恩臉不紅心不跳地扯了個謊:
「我父親生前也經常提起您,他說您在做一些很有意思的實驗,用氯氣處理有機化合物,結果氫被取代後,化合物的性質居然沒大變。他覺得這很神奇。」
杜馬的眼睛亮了一瞬,他重新在椅子上坐了下來:
「你父親倒是記得清楚。確實,我們正在研究這個。怎麼,你對這個感興趣?」
林恩心裡有數了。
歷史上杜馬的「基團理論」之所以有爭議,是因為他當時沒能完美解釋一個關鍵問題:為什麼氯取代氫之後,化合物的基本骨架還能保持?
這個問題困擾了杜馬好幾年。
而林恩恰好知道答案。
倒不是什麼高深的東西,一百多年後的中學生都學過,有機化合物的性質主要由官能團和分子骨架決定,氫原子本來就不參與骨架構建,換了氯,只要骨架沒變,性質自然相似。
但1847年,有機化學還處在摸索階段,杜馬他們正為這個現象撓破頭。
「其實……」林恩斟酌著開口,「這個問題我也琢磨過,有些想法,不知道對不對。」
杜馬往椅背上靠了靠:「說說看。」
林恩斟酌了一下,他知道,眼前這位是站在十九世紀化學最前沿的人物,糊弄不得,也糊弄不了。
「教授,您研究鹵代反應,最困惑的應該是為什麼氯取代了氫,化合物的『類型』還能保持不變?」林恩選擇了一個熟悉的切入點:
「按照貝采利烏斯先生的雙元學說,氫是正電性的,氯是負電性的,正被負取代,性質應該天翻地覆才對。但事實卻不是這樣。」
杜馬的眉毛微微一動。
這小子,居然知道貝采利烏斯,知道雙元學說。
「所以您提出了取代學說,認為有機物中存在某種『骨架』,在反應中保持不變。」林恩繼續說:
「但這個骨架是什麼,它為什麼能保持不變,您還沒來得及解釋清楚——我猜,這就是您和洛朗先生(法國化學家洛朗,A.)正在琢磨的問題。」
杜馬輕輕「嗯」了一聲,不置可否,但目光明顯專注了幾分。
林恩深吸一口氣,決定說點真正的乾貨。
既然要讓人家刮目相看,就不能藏著掖著。
「我有個想法,不知道對不對。」他走到杜馬的書桌前,指了指攤開的文稿上那個分子式:
「您看,乙酸被氯氣處理,三個氫被氯取代,生成三氯乙酸,性質卻和乙酸相似。為什麼?」
林恩說到這,頓了頓:
「我認為,因為決定性質的,不是元素的種類,而是這些原子,或者說,這些原子組成的『基團』在空間中的排列方式。」
杜馬的眼睛眯了起來。
「您可以把有機物想像成一所房子。碳原子搭起房子的框架,這是『骨架』。氫原子、氯原子這些,就像是掛在牆上的畫、擺在地上的家具。」林恩儘量讓自己的表述貼合這個時代的語言習慣,避免直接甩出後世的「官能團」概念:
「現在,您把牆上的一幅畫取下來,換上一面鏡子。畫和鏡子當然不一樣,但房子的結構變了嗎?沒有。房子的『類型』還是那所房子。」
「同理,乙酸和三氯乙酸,它們的『骨架』是一樣的——都是那個由碳搭起來的框架。氫換成氯,只是換了牆上的裝飾。只要框架沒變,化合物的基本性質就能保留。」
杜馬臉上的神色明顯嚴肅了起來,他陷入沉思,半晌才緩緩開口:
「你是說……碳原子之間可以互相連接,形成一個極其穩定的骨架?而決定有機物性質就是這個碳骨架的結構?」
「沒錯!」林恩脫口而出。
沒錯,這正是後世有機化學的基石——碳鏈理論。
而在1847年,凱庫勒的碳鏈結構還沒有正式提出,但杜馬現在他的引導下,已經在朝這個方向思考了。