Кіріспе

Неміс химигі (1818–1892)

Август Вильгельм фон Хофманн (8 сәуір 1818 – 5 мамыр 1892) – органикалық химияға зор үлес қосқан неміс химигі. Оның анилинге жасаған зерттеулері анилин бояу өнеркәсібінің негізін қалауға көмектесті, ал тас көмір шайырына жасаған зерттеулері оның шәкірті Чарльз Мэнсфилдтің бензол мен толуолды бөліп алу және оларды нитроқосылыстар мен аминдерге айналдырудың практикалық әдістерін жасауға жағдай жасады. Хофманн ашқан жаңалықтарға формальдегид, гидразобензол, изонитрилдер және аллиль спирті жатады. Лондон мен Берлинде Хофманн Либигтің Гиссенде құрған зертханалық оқыту жүйесін қайта жаңғыртып, тәжірибелік органикалық химия мен оның өнеркәсіптік қолданылуына бағытталған химия мектебін құрды. Хофманн химия саласындағы бірнеше маңызды сыйлықтарды алды, соның ішінде Корольдік медаль (1854), Копли медалі (1875) және Альберт медалі (1881). Ол 1862 жылы Америка философиялық қоғамының мүшесі болып сайланды. Ол жетпіс жасқа толған күні дворян титулына ие болды. Жастық шағында ол әкесімен бірге көп саяхат етті. Август Вильгельм 1836 жылы Гиссен университетіне қабылданды. Ол 1841 жылы докторлық диссертациясын қорғады. 1843 жылы әкесі қайтыс болғаннан кейін Либигтің ассистенті болды. Оның он бір баласы болды. 1845 жылы ол Лондонда Химияның Корольдік колледжі үлгісінде практикалық химия мектебін ашуды ұсынды. Либигке кеңес сұралып, Хофманн жаңа мекеменің директоры болып тағайындалды. Хофманн мен принц Альберт Бонндағы оқу орнына (альма-матер) сапар барысында кездесті, ол жерде Хофманн мен оның химиялық құрал-жабдықтары бұрынғы бөлмелерін пайдаланып жатқан еді. Принц Альберттің қолдауымен және түрлі жеке көздерден қаржыландыру арқасында 1845 жылы Хофманн басшылығымен мекеме ашылды. Жаңа мекеменің қаржылық жағдайы біршама тұрақсыз болды. 1853 жылы Химияның Корольдік колледжі жаңа Тау-кен институтының құрамындағы Ғылым және өнер департаментінің бөлігіне айналды, бұл оған үкіметтік қаржыландыруды алуға мүмкіндік берді.

Берлин университеті

1864 жылы Хофманға Бонн университетінде химия кафедрасы, ал Берлин университетінде тағы бір кафедра ұсынылды. Хофман қай ұсынысты қабылдауды шешуге уақыт бөліп отырғанда, екі университетке де зертхана ғимараттарының жобасын жасады, олар кейіннен салынды. 1865 жылы ол Берлин университетінде химия профессоры және химиялық зертхана директоры болып Айхард Митшерлихтің орнын басты. Ол 1892 жылы қайтыс болғанға дейін осы лауазымда қызмет етті. Германияға оралғаннан кейін Хофман Неміс химиялық қоғамын (Deutsche Chemische Gesellschaft zu Berlin) (1867) құруға белсенді түрде атсалысты және оның президенті ретінде 14 рет сайланды, бұл Колбе бұл терминді қолдануынан бірнеше ай бұрын болды. Блайт пен Хофман "синтез" деп атаған нәрсе стиролдың құрамын түсінуге мүмкіндік берді. Одан кейін жарияланған "Муспратт пен Хофманның толуидин туралы" мақаласында органикалық химия саласындағы алғашқы "синтетикалық тәжірибелердің" (synthetische Versuche) бірнеше мысалы сипатталды. Мұндай тәжірибелердің басты мақсаты табиғи заттарды жасанды түрде өндіру болғанымен, сол кезде бұл мақсатқа жете алмайтын еді. Бұл әдістің тікелей мақсаты белгілі реакцияларды түрлі материалдарға қолданып, қандай өнімдер алынатынын анықтау болды. Заттың қалай пайда болатынын түсіну, оны заттардың даму таксономиясында орналастырудың маңызды қадамы болды. Бұл әдіс Хофманның ғылыми зерттеу бағдарламасының негізіне айналды. Ол реакция өнімдері мен олардың пайда болу процестерін түсіну үшін органикалық синтезді зерттеу құралы ретінде пайдаланды.

Көмір қышқылы және анилиндер

Хофманның Гиссендегі Либиг зертханасында жүргізген алғашқы зерттеулері көмір шарының органикалық негіздерін зерттеу болды. Хофман бұған дейін Фридлиб Фердинанд Рунге баяндаған Кианол мен Лейколды сәтті оқшаулады және Кианолдың негізінен анилин екенін көрсетті, бұған дейін ол өсімдік бояуы индигоның ыдырау өнімі екені анықталған. Алғашқы жарияланымдарында (1843) ол заманауи химия әдебиетінде көмір шарынан және оның туындыларынан алынатын көптеген заттардың барлығы бір азотты негіз – анилин екенін көрсетті. Олардың ішінде Кианол, Карл Юлиус Фрицшенің Анилині, Отто Унвердорбеннің Кристаллині және Николай Зининнің Бензидамы болды. 1856 жылы Хофманның шәкірті Уильям Генри Перкин Лондондағы Корольдік химия колледжінде хининді синтездеуге тырысқанда, алғашқы анилин бояуы – мовейнды ашты. Бұл жаңалық түрлі-түсті тоқыма бояуларын жасанды түрде жасауға мүмкіндік берді, бұл сән әлемінде революция жасады. 1858 жылы алғаш рет дайындалған розанилинге қатысты Хофманның зерттеулері бояғыш заттарды зерттеудің бастамасы болды. 1863 жылы Хофман анилин көк түсінің розанилиннің трифенил туындысы екенін көрсетті және розанилин молекуласына әртүрлі алкил топтарын енгізу арқылы әртүрлі күлгін немесе лаванда түсті бояулар алуға болатынын анықтады, олар «Хофманның күлгіндері» деп аталды. Германияға оралғаннан кейін Хофман бояулармен тәжірибелерін жалғастырды және 1887 жылы хинолин қызылын жасады. Хофманның бастапқы түс схемасы (көміртек = қара, сутегі = ақ, азот = көк, оттегі = қызыл, хлор = жасыл және күкірт = сары) CPK түс схемасына дамыды және бүгінге дейін қолданылуда. 1874 жылдан кейін, вант Хофф пен Ле Бел тәуелсіз түрде органикалық молекулалар үш өлшемді бола алатынын ұсынғаннан кейін, молекулалық модельдер қазіргі заманғы түрін қабылдай бастады.

Хофман вольтаметрі

Хофман вольтаметрі – суды электролиздеуге арналған аппарат, оны 1866 жылы Август Вильгельм фон Хофман ойлап тапты. Ол әдетте шыныдан жасалған үш тік цилиндрден тұрады. Ішкі цилиндрдің жоғарғы жағы ашық болып келеді, бұл су және өткізгіштігін арттыру үшін иондық қосылыс, мысалы, аздаған күкірт қышқылы қосуға мүмкіндік береді. Электр энергиясының көзінің оң және теріс терминалдарына қосылған платина электродтары екі жақтан орналасқан цилиндрлердің түбіне салынады. Хофман вольтаметрі арқылы ток өткен кезде анодта газ тәрізді оттегі, ал катодта газ тәрізді сутек түзіледі. Әрбір газ суды ығыстырып, екі сыртқы түтіктердің жоғарғы бөлігінде жиналады.

Жарияланымдар

Хофманн көптілді болған және оның көмір шары мен оның туындыларына қатысты жұмыстары туралы, әсіресе көп жариялаған. 1865 жылы Хофманн «Қазіргі химияға кіріспе» деген кітабында типтер теориясын және химиялық құрылым туралы пайда болған жаңа идеяларды жинақтады. Типтер теориясы сутек, хлорсутек, су және аммиак сияқты төрт органикалық емес молекулаларды модельдеді және оларды органикалық және органикалық емес қосылыстарды жүйелеу және жіктеу үшін негіз ретінде пайдаланды, бір немесе бірнеше сутек атомдарын эквивалентті атомға немесе топқа алмастыруды зерттеу арқылы. Хофманн өзі аммиакты зерттеуге баса назар бергенімен, кітабында барлық төрт модельді талқылады. Онда ол сондай-ақ атомның байланысу қабілетін сипаттау үшін «валенттілік» терминін, оның толық түрі «квант-валенттілік» терминін алғаш рет енгізді. Оның оқулығы Еуропа мен Америка Құрама Штаттарындағы бастауыш оқулықтарына зор әсер етті. Ғылыми еңбектерінен өзге, Хофманн химия тарихы туралы, соның ішінде Либих туралы зерттеулерді қамтитын, өмірбаяндық хабарламалар мен эсселер жазды. 1888 жылы 70 жасқа толған күні ол дворян титулы алды, бұл оған әсіресе тегінің алдына «фон» префиксін қосуға мүмкіндік берді.

Кейінгі өмірі

Хофман 1892 жылы қайтыс болды және Берлиндегі Доротеенштедт және Фридрихсвердер қауымдарының зиратына жерленді.