范霍夫认为,在已经建立起来的经典有机结构理论中,由于人们还不了解原子所处的实际位置,所以原有的化学结构式不能反映出某些有机化合物的异构现象。他根据自己的研究,于1875年发表了《空间化学》一文。首次提出了一个“不对称碳原子”的新概念。不对称碳原子的存在,使酒石酸分子产生两个变体——右旋酒石酸和左旋酒石酸;二者混合后,可得到光学上不活泼的外消旋酒石酸。范霍夫用他所提出的“正四而体模型”解释了这些旋光现象。 范霍夫关于分子的空间立体结构的假说,不仅能够解释旋光异沟现象,而且还能解释诸如顺丁烯二酸和反丁烯二酸、顺甲基丁烯二酸和反甲基丁烯二酸等另一类非旋光异构现象。分子的空间结构假说的诞生,立刻在整个化学界引起了巨大的反响,一些有识之上看到了新假说的深刻含义,纷纷称赞范霍夫这一创举。例如,荷兰乌德勒支大学的物理学教授毕易·巴洛称“这是一个出色的假说!我认为,它将在有机化学方面引起变革。”著名有机化学家咸利森努斯教授写信给范霍夫说:“您在理论方面的研究成果使我感到非常高兴。我在您的文章中,不仅看到了说明迄今未弄清楚的事实的极其机智的尝试,而且我也相信,这种尝试在我们这门科学中……将具有划时代的意义。”他们都积极支持和鼓励范霍夫把自己的论文译成法文、德文等多种文字予以广泛传播。
然而在当时,许多人还不了解新学说的真正含义,他们甚至激烈反对范霍夫的观点。德国莱比锡的赫尔曼·柯尔贝教授写文章尖锐地讽刺说:“有一位乌德勒支兽医学院的范霍夫博士,对精确的化学研究不感兴趣。在他的《立体化学》中宣告说,他认为最方便的是乘上他从兽医学院租来的飞马,当他勇敢地飞向化学的帕纳萨斯山的顶峰时,他发现,原子是如何自行地在宇宙空间中组合起来的。”而菲谛格等人却断言范霍夫的假说与物理定律不相容。但是,这些反对意见不仅没有损害范霍夫的新理论,反而为这一理论的推广和传播起了宣传作用、因为那些凡是读过柯尔贝等人的尖锐评论文章的人,都会对范霍夫的理论发生兴趣,都要去了解一下他论文的内容。于是,反倒使新理论在科学界迅速传播开来。正如拜伦说过的话一样“一朝醒来,名声大噪。”柯尔贝等人的批评竟使范霍夫成了显赫一时的人物。不久,范霍夫就被阿姆斯特丹大学聘为讲师,1878年又成为化学教授。
因此,范霍夫首创的“不对称碳原子”概念,以及碳的正四面体构型假说(有时*称为范霍夫一勒·贝尔模型)的建立,尽管学术界对其褒贬不一,但往后的实践却证明,这个假说成了立体化学诞生的标志。 1878到1896年间,范霍夫在阿姆斯特丹大学先后担任过化学教授,矿物学、地质学教授,并曾任化学系主任。这期间,他又集中精力研究了物理化学问题。他对化学热力学与化学亲合力、化学动力学和稀溶液的渗透压及有关规律等问题进行了探索。
物质能否发生化学反应以及它们反应能力的大小,这是一个古老的化学理论课题。早期的化学家们一直以含糊不清的“化学亲合力”“化学力”、“作用力”等概念来表述和解释这些问题。因此,在早期的化学文献中,关于化学反应时间或反应速度的概念总是同“亲合力”“化学力”一类的概念分不开的。直到19世纪初,人们仍不能正确区分物质发生化学反应的可能性和实际发生时的化学反应速度。
2008-04-19
雅可比.亨利克.范霍夫-2
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