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作者：郝老師

（標(biāo)題為本人修改，原標(biāo)題為《尿素的人工合成》。）

中學(xué)化學(xué)把除去一氧化碳、二氧化碳、氰化物等含碳的化合物統(tǒng)稱為有機(jī)物，意思是“有生機(jī)的物質(zhì)”。之所以把這些物質(zhì)稱為“有機(jī)”，其實(shí)是來源于漫長的歷史中人們的一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。追其溯源，來源于西方歷史上的一種叫做“二元論”的東西。這是個(gè)什么東西呢，上升到哲學(xué)高度，就是說：精神是精神，物質(zhì)是物質(zhì)，二者根本就是兩種東西。物質(zhì)是沒有精神的靈性的，精神完全獨(dú)立于物質(zhì)，比如人的靈魂，都是用這東西來解釋的。這種思想的集大成者是法國哲學(xué)家笛卡爾。

笛卡爾

二元論在化學(xué)上的體現(xiàn)就是“生命力學(xué)說”。在18世紀(jì)后期到19世紀(jì)初，化學(xué)界普遍流行一種觀點(diǎn)，即有機(jī)物是有機(jī)體、主要是動(dòng)植物通過特殊的生命力（又稱“活力”）制造出來，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室能合成無機(jī)物，但只能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為新的有機(jī)物，而不能用無機(jī)物制造出有機(jī)物。生命之所以有活力，原因在于生命中存在有含有生命力的物質(zhì)，化學(xué)家的責(zé)任就是要研究有機(jī)物質(zhì)如何產(chǎn)生“生命力”，以及這種“生命力”是如何轉(zhuǎn)化的。在那個(gè)年代里，無機(jī)物質(zhì)被大量合成出來，但是有機(jī)物卻只能從動(dòng)植物中提取，原因就在于當(dāng)時(shí)大家認(rèn)為：要想從無機(jī)物質(zhì)合成有機(jī)物質(zhì)，那是不可能的。

當(dāng)時(shí)持有這種觀點(diǎn)的代表人物就是瑞典大科學(xué)家貝采里烏斯，被稱為“有機(jī)化學(xué)之父”，他第一個(gè)提出了“有機(jī)化學(xué)”的說法，而且他還指出：有機(jī)物也遵守“定組成定律”。也就是說，有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不會(huì)掉一個(gè)原子，也不會(huì)憑空多出來一個(gè)原子，符合物質(zhì)不滅定律。

無意中打破這個(gè)界限的科學(xué)家，就是德國科學(xué)家弗里德里希·維勒（FriedrichW?hler，1800~1887）。有人發(fā)現(xiàn)可以從染料“普魯士藍(lán)”中提取出兩種物質(zhì)，其中一種物質(zhì)是鐵。1782年，瑞典科學(xué)家卡爾·舍勒分離證明另一種物質(zhì)為氫氰酸。1820年，在馬堡大學(xué)學(xué)醫(yī)維勒開始研究氰化物，并且發(fā)表了一篇小論文。之后，弗勒一直在進(jìn)行氰化物的研究。最早證明了氰酸就是氫、碳、氮、氧的化合物。緊接著，他又制取了氰酸鉀（AgCNO）、氰酸銀（AgCNO）這些氰酸鹽。

維勒

1824年，維勒試圖用最簡便的***制取氰酸銨。當(dāng)氰酸和氨這兩種無機(jī)物進(jìn)行化合時(shí)，卻合成出現(xiàn)了一種白色結(jié)晶物。這種白色結(jié)晶既不像氰酸銨，也不具有氰酸銨所具有的性質(zhì)。當(dāng)這種晶體用酸處理時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生氫氰酸。它與堿作用時(shí)也未發(fā)現(xiàn)氨的痕跡。經(jīng)過多次重復(fù)，結(jié)果都是如此。他還發(fā)現(xiàn)，用氯化銨溶液處理氰酸銀并進(jìn)行加熱，也可以得著這種結(jié)晶。或用氨水處理氰酸鉛，在分離掉氫氧化鉛沉淀以后也能獲得這種白色結(jié)晶，而且得到的產(chǎn)物更加純凈。并且用這三種***得到的固體結(jié)晶相同。

這種白色結(jié)晶物質(zhì)到底是什么呢？經(jīng)過仔細(xì)的研究，維勒發(fā)現(xiàn)這種結(jié)晶具有有機(jī)化合物的性質(zhì)。一開始他認(rèn)為這是一種生物堿，但是這種物質(zhì)又沒有生物堿的典型反應(yīng)，而是與普洛斯和普勞特所描述的尿素的性質(zhì)一樣。于是，維勒將自己合成的白色結(jié)晶物質(zhì)與從尿中提煉出來的尿素相比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們是同種物質(zhì)。經(jīng)過了4年的仔細(xì)研究，維勒終于意識(shí)到原來他在做了一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)。因?yàn)樗溃蛩貙儆谟袡C(jī)化合物，而他是用無機(jī)物——氰酸和氨制造尿素。

1828年2月22日，維勒給老師，瑞典化學(xué)家貝采利烏斯（Berzelius）寫了一封信，信中他匯報(bào)了他未依靠腎臟和任何動(dòng)物人工合成了尿素。這是人類歷史上第一次用無機(jī)物合成了有機(jī)物。維勒這個(gè)從小在家做電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，將自己的親妹妹擊傷的熊孩子，因?yàn)閻酆每茖W(xué)發(fā)現(xiàn)沒少被父母臭罵，還好最后修成正果，在化學(xué)史上留下自己的名字。

尿素溶劑

尿素的人工合成開始動(dòng)搖了生命力論的基礎(chǔ)，但是還有不少化學(xué)家提出，氰酸和氨本身雖然都是無機(jī)化合物，但是他們卻都是從有機(jī)化合物合成或提取出來的。因此，從這個(gè)意義上來說，尿素的人工合成仍然沒有能夠完全擺脫動(dòng)植物有機(jī)體及生命力的范疇。

尿素的人工合成，可否認(rèn)為是從無機(jī)物制備有機(jī)物的一個(gè)范例呢？到了1845年，德國化學(xué)家柯爾伯利用木炭，硫磺，氯氣和水為原料合成的醋酸這個(gè)典型的有機(jī)物。這個(gè)合成反應(yīng)分成五步，第一步，木碳和硫發(fā)生化合反應(yīng)生成二硫化碳(C+2S=CS?)。第二步，二硫化碳和氯氣在鐵催化下生成四氯化碳和二氯化二硫(2CS?+4Cl?=C?Cl?+2S?Cl?)。第三步，加熱四氯化碳生成四氯化二碳和氯氣(2CCl4=C?Cl?+3Cl?)。第四步，四氯化二碳與氯氣和水反應(yīng)生成三氯代乙酸和鹽酸(C?Cl?+Cl?+2H?O→CCl<?COOH+3HCl)。第五步，三氯代乙酸和氫氣反應(yīng)生成醋酸和氯化氫(CCl?COOH+3H?→CH?COOH+3HCl)。

緊接著，科學(xué)家又人工合成了酒石酸（葡萄里含有它）、檸檬酸（存在于檸檬汁與桔子汁里）、琥珀酸（存在于葡萄里）、蘋果酸（許多未成熟的水果里含有它）……在1854年，人們還用甘油和脂肪酸人工合成了油脂。人們終于意識(shí)到：有機(jī)物也是一種普通的物質(zhì)，根本沒有什么“生命力”在里面，“生命力學(xué)說”終于破產(chǎn)了！