August Wilhelm von Hofmann - August Wilhelm von Hofmann
August Wilhelm von Hofmann | |
|---|---|
 August Wilhelm von Hofmann
| |
| Født |
8. april 1818 |
| Døde | 5. maj 1892 (74 år) |
| Nationalitet | tysk |
| Alma Mater | University of Giessen |
| Kendt for |
Hofmann-omlægning Hofmann-eliminering Hofmann-Löffler-reaktion |
| Ægtefælle (r) | Helene Moldenhauer (12. august 1846), Rosamond Wilson (13. december 1856), Elise Moldenhauer (19. maj 1866), Bertha Tiemann (11. august 1873) |
| Priser |
Royal Medal (1854) Copley Medal (1875) Faraday Lectureship Prize (1875) Albert Medal (1881) |
| Videnskabelig karriere | |
| Felter | Organisk kemi |
| Institutioner |
University of Bonn Royal College of Chemistry Berlin University |
| Doktorrådgiver | Justus von Liebig |
| Doktorander |
Richard Abegg Eugen Bamberger Lazăr Edeleanu Fritz Haber Rudolf Hugo Nietzki Adolf Pinner Ferdinand Tiemann Karl Friedrich von Auwers |
| Påvirket | William Henry Perkin |
August Wilhelm von Hofmann (8. april 1818 - 5. maj 1892) var en tysk kemiker, der bidrog betydeligt med organisk kemi. Hans forskning på anilin hjalp med at lægge grundlaget for anilinfarvestofindustrien, og hans forskning i kultjære lagde grunden til hans studerende Charles Mansfields praktiske metoder til at ekstrahere benzen og toluen og omdanne dem til nitroforbindelser og aminer . Hofmanns opdagelser inkluderer formaldehyd , hydrazobenzen , isonitriler og allylalkohol . Han forberedte tre ethylaminer og tetraethylammoniumforbindelser og etablerede deres strukturelle forhold til ammoniak .
Efter at have studeret under Justus von Liebig ved University of Giessen , blev Hofmann den første direktør for Royal College of Chemistry i London i 1845. I 1865 vendte han tilbage til Tyskland for at acceptere en stilling ved universitetet i Berlin som lærer og forsker. Efter sin tilbagevenden var han medstifter af German Chemical Society ( Deutsche Chemische Gesellschaft ) (1867). I både London og Berlin genskabte Hofmann den stil med laboratorieundervisning, der blev oprettet af Liebig i Giessen, ved at fremme en kemiskole med fokus på eksperimentel organisk kemi og dens industrielle anvendelser.
Hofmann modtog flere betydelige priser inden for kemi, herunder Royal Medal (1854), Copley Medal (1875) og Albert Medal (1881). Han blev valgt som medlem af American Philosophical Society i 1862. Han blev adlet på sin syttiårsdag. Hans navn er forbundet med Hofmann voltameter , Hofmann-omlejring , Hofmann-Martius-omlægning , Hofmann-eliminering og Hofmann-Löffler-reaktionen .
Tidligt liv og uddannelse
August Wilhelm Hofmann blev født i Giessen , Storhertugdømmet Hesse , den 8. april 1818. Han var søn af Johann Philipp Hofmann, kommunalråd og provinsarkitekt til retten i Darmstadt. Som ung mand rejste han bredt sammen med sin far. August Wilhelm matrikulerede ved universitetet i Giessen i 1836.
Han begyndte oprindeligt studiet af lov og filologi i Giessen . Han er muligvis blevet interesseret i kemi, da hans far udvidede Liebigs Giessen-laboratorier i 1839. August Wilhelm skiftede sine studier til kemi og studerede under Justus von Liebig . Han opnåede sin doktorgrad der i 1841. I 1843, efter sin fars død, blev han en af Liebigs assistenter.
Hans tilknytning til Liebig blev til sidst både personlig og professionel. Både hans første kone, Helene Moldenhauer (m. 12. august 1846), og hans tredje kone, Elise Moldenhauer (m. 19. maj 1866), var niecer til Liebigs kone, Henriette Moldenhauer. Hofman hævdede efter sigende Elise, efter at Liebigs datter Johanna nægtede ham. Ind imellem blev han gift med Rosamond Wilson (m. 13. december 1856) og senere Bertha Tiemann (m. 11. august 1873) Han havde elleve børn.
Karriere
Royal College of Chemistry i London
Som præsident for Royal Society i London var Albert, Prince Consort til dronning Victoria , fast besluttet på at fremme videnskabelig fremgang i Storbritannien. I 1845 foreslog han at starte en skole for praktisk kemi i London under stil med Royal College of Chemistry . Liebig blev kontaktet for rådgivning og anbefalede Hofmann til bestyrelsen for den nye institution. Hofmann og prinsen mødtes, da prins Albert, på besøg hos sin alma mater i Bonn, fandt sine gamle rum nu besat af Hofmann og hans kemiske apparater. I 1845 blev Hofmann kontaktet af Sir James Clark , læge til dronning Victoria med tilbud om bestyrelsesposten. Med støtte fra prins Albert og finansiering fra en række private kilder åbnede institutionen i 1845 med Hofmann som sin første direktør.
Den nye institutions økonomiske stilling var noget usikker. Hofmann accepterede stillingen på betingelse af, at han blev udnævnt til ekstraordinær professor i Bonn med orlov i to år, så han kunne genoptage sin karriere i Tyskland, hvis den engelske udnævnelse ikke gik godt. Kollegiet åbnede i 1845 med 26 studerende på 16 Hannover Square og flyttede til billigere lokaler på Oxford Street 299 i 1848. Hofmann opgav selv sin gratis personlige bolig på Hannover Square og opgav en del af sin løn. På trods af denne stenede start blev institutionen succes i en periode og var en international leder inden for udvikling af anilinfarvestoffer. Mange af de mænd, der studerede der, leverede betydelige bidrag til kemisk historie.
I 1853 blev Royal College of Chemistry en del af den statslige afdeling for videnskab og kunst under den nye School of Mines, hvilket satte den i stand til at modtage statslige midler på et noget mere sikkert grundlag. Men med Prins Alberts død i 1861 mistede institutionen en af sine mest betydningsfulde tilhængere. Hofmann følte tabet dybt, skrev i 1863, "[Alberts] tidlige venlighed udøvede en så stærk indflydelse på skæbnen for min eksistens. År for år føler jeg dybere taknemmelighed, som jeg skylder ham ... det er til ham føler jeg, at jeg skylder mine muligheder gennem livet. " Uden prinsens opmuntring mistede den britiske regering og industrien interessen for videnskab og teknologi. Hofmanns beslutning om at vende tilbage til Tyskland kan ses som et symptom på denne tilbagegang, og med ham væk, mistede Royal College of Chemistry sit fokus.
Berlin Universitet
I 1864 blev Hofmann tilbudt en formand for kemi ved universitetet i Bonn og en anden ved universitetet i Berlin . Mens han tog sig tid til at beslutte, hvilket tilbud han skulle acceptere, designede Hofmann laboratoriebygninger til begge universiteter, som begge senere blev bygget. I 1865 efterfulgte han Eilhard Mitscherlich ved universitetet i Berlin som professor i kemi og direktør for det kemiske laboratorium. Han havde stillingen indtil sin død i 1892. Efter hans tilbagevenden til Tyskland var Hofmann den største grundlægger af det tyske kemiske selskab (Deutsche Chemische Gesellschaft zu Berlin) (1867) og tjente 14 perioder som præsident.
Bidrag
Hofmanns arbejde dækkede en bred vifte af organisk kemi .
Organisk syntese
Hofmann var en vigtig bidragyder til udviklingen af teknikker til organisk syntese, der stammer fra Liebigs laboratorium i Giessen. Hofmann og John Blyth var de første til at bruge udtrykket "syntese" i deres papir "Om styrol og nogle af produkterne ved dets nedbrydning", der forud for Kolbes brug af udtrykket i nogle måneder. Det, Blyth og Hofmann kaldte "syntese", gjorde det muligt for dem at komme med konklusioner om konstitutionen af styrol. Et efterfølgende papir, Muspratt og Hofmanns "On Toluidine", beskrev nogle af de første "syntetiske eksperimenter" (synthetische Versuche) inden for organisk kemi. Mens det ultimative mål med sådanne eksperimenter var kunstigt at fremstille naturligt forekommende stoffer, var et sådant mål ikke praktisk opnåeligt på det tidspunkt. Det umiddelbare formål med teknikken var anvendelsen af kendte reaktioner på en række forskellige materialer for at finde ud af, hvilke produkter der kunne dannes. At forstå et stofs dannelsesmetode var et vigtigt skridt i at placere det i en udviklende taxonomi af stoffer. Denne teknik blev grundlaget for Hofmanns forskningsprogram. Han brugte organisk syntese som en undersøgelsesmetode for at øge den kemiske forståelse af reaktionsprodukter og de processer, hvormed de blev dannet.
Kulstjære og aniliner
Hofmanns første forskningsundersøgelser, der blev udført i Liebigs laboratorium i Giessen, var en undersøgelse af de organiske baser af kultjære . Hofmann isolerede med succes Kyanol og Leucol , baser, der tidligere blev rapporteret af Friedlieb Ferdinand Runge , og viste, at Kyanol næsten udelukkende var anilin, tidligere vist sig at være et nedbrydningsprodukt af plantefarvestoffet indigo . I sin første publikation (1843) demonstrerede han, at en række stoffer, som i moderne kemisk litteratur var blevet identificeret som opnåelige fra kultjærnafta og dets derivater, alle var en enkelt nitrogenholdig base, anilin. Disse omfattede Kyanol , Carl Julius Fritzsche 's Anilin , Otto Unverdorben ' s Krystallin , og Nikolai Zinin 's Benzidam . Meget af hans efterfølgende arbejde videreudviklede forståelsen af de naturlige alkaloider.
Hofmann tegnede en analogi mellem anilin og ammoniak . Han ønskede at overbevise kemikere om, at organiske baser kunne beskrives i form af derivater af ammoniak. Hofmann med succes omdannede ammoniak til ethylamin og forbindelserne diethylamin , triethylamin og tetraethylammonium . Han var den første kemiker, der syntetiserede de kvaternære aminer. Hans metode til omdannelse af et amid til en amin er kendt som Hofmann-omlægningen .
Mens primære, sekundære og tertiære aminer var stabile, når de destilleredes ved høje temperaturer under alkaliske forhold, var den kvaternære amin ikke. Opvarmning af kvaternært tetraethylammoniumhydroxid gav tertiær triethylamin-damp. Dette blev grundlaget for, hvad der nu er kendt som Hofmann-eliminering , en metode til omdannelse af kvaternære aminer til tertiære aminer. Hofman anvendte med succes metoden til konin , den kolinerge gift af hemlock , for at udlede den første struktur af et alkaloid. Hans metode blev yderst vigtig som et redskab til at undersøge de molekylære strukturer af alkaloider og blev til sidst anvendt på blandt andet morfin, kokain, atropin og tubokurarin. Coniine blev til sidst den første af alkaloiderne, der blev kunstigt syntetiseret.
I 1848 udviklede Hofmanns studerende Charles Blachford Mansfield en metode til fraktioneret destillation af kultjære og adskilt benzen , xylen og toluen , et vigtigt skridt i retning af udvikling af produkter fra kultjære.
I 1856 forsøgte Hofmanns studerende William Henry Perkin at syntetisere kinin ved Royal College of Chemistry i London, da han opdagede det første anilinfarvestof , mauveine . Opdagelsen førte til oprettelsen af en bred vifte af kunstigt oprettede farverige tekstilfarvestoffer, der revolutionerede modeverdenen. Hofmanns undersøgelser af rosanilin , som han først forberedte i 1858, var begyndelsen på en række undersøgelser af farvestoffer. I 1863 viste Hofmann, anilin blå er en triphenyl derivat af rosaniline og opdagede at forskellige alkylgrupper kunne indføres i rosaniline molekyle til producere farvestoffer med forskellige lilla eller violet farver, som blev kendt som 'Hofmann s violer'. I 1864 bekræftede Hofmann, at magenta kun kan fremstilles ved oxidation af kommerciel anilin, hvor isomer orthotoluidin og paratoluidin er til stede som urenheder, ikke fra ren anilin. Andre studerende fra Hofmann, der blev involveret i den britiske farvestofindustri, inkluderer Edward Chambers Nicholson , George Maule og George Simpson . Efter hans tilbagevenden til Tyskland fortsatte Hofmann med at eksperimentere med farvestoffer og til sidst skabte kinolinrød i 1887.
Hofmann undersøgte nitrogenbaser, herunder udvikling af metoder til adskillelse af blandinger af aminer og fremstilling af et stort antal "polyammonier" (diaminer og triaminer, såsom ethylendiamin og diethylendiamin). Han arbejdede med Auguste Cahours på fosforbaser mellem 1855 og 1857. Med ham forberedte Hofmann i 1857 den første alifatiske umættede alkohol , allylalkohol , C3 H5OH. Han undersøgte også dets derivat, allylisotiocyanat (sennepsolie), i 1868 og studerede forskellige andre isocyanater og isonitriler (isocyanider eller carbylaminer).
Hofmann udviklede også en metode til bestemmelse af væskernes molekylvægt ud fra damptætheder . Hofmann isoleret sorbinsyre fra rønnebær olie i 1859, en kemisk forbindelse , der er almindeligt anvendt som en fødevare konserveringsmiddel .
I 1865, inspireret af Auguste Laurent , foreslog Hofmann en systematisk nomenklatur for kulbrinter og deres derivater. Det blev vedtaget internationalt af Genève-kongressen med nogle ændringer i 1892.
Molekylære modeller
Hofmann var tilsyneladende den første til at introducere molekylære modeller i organisk kemi efter August Kekules introduktion af teorien om kemisk struktur i 1858 og Alexander Crum Browns introduktion af trykte strukturformler i 1861. På en fredag aftendiskurs i Londons Royal Institutionen den 7. april 1865 viste han molekylære modeller af simple organiske stoffer som metan, ethan og methylchlorid, som han havde konstrueret af forskelligt farvede bordkroketkugler forbundet med tynde messingrør. Hofmanns originale farveskema ( kulstof = sort, brint = hvid, kvælstof = blå, ilt = rød, klor = grøn og svovl = gul) har udviklet sig til CPK-farveskemaet og er i brug selv i dag. Efter 1874, da van't Hoff og Le Bel uafhængigt foreslog, at organiske molekyler kan være tredimensionelle, begyndte molekylære modeller at antage deres moderne udseende.
Hofmann voltameter
Den Hofmann voltameter er et apparat til elektrolyse vand , opfundet af August Wilhelm von Hofmann i 1866. Den består af tre sammenføjede opretstående cylindre, normalt glas. Den indre cylinder er åben øverst for at tillade tilsætning af vand og en ionforbindelse for at forbedre ledningsevnen, såsom en lille mængde svovlsyre . En platinelektrode er placeret inde i bunden af hver af de to sidecylindre, der er forbundet med de positive og negative terminaler på en energikilde. Når strøm køres gennem Hofmanns Voltameter, dannes der gasformigt ilt ved anoden og gasformigt brint ved katoden . Hver gas fortrænger vand og samler sig på toppen af de to ydre rør.
Publikationer
|
Biblioteksressourcer om August Wilhelm von Hofmann |
| Af August Wilhelm von Hofmann |
|---|
Hofmann var flersproget og offentliggjorde omfattende, især om sit arbejde med kultjære og dets derivater. I 1865 offentliggjorde Hofmann en introduktion til moderne kemi , der opsummerede typeteori og nye ideer om kemisk struktur. Typeteori modellerede fire uorganiske molekyler, hydrogen, hydrogenchlorid, vand og ammoniak og brugte dem som grundlag for systematisering og kategorisering af både organiske og uorganiske forbindelser ved at undersøge substitutionen af et eller flere atomer af hydrogen til et ækvivalent atom eller gruppe. Hofmann havde selv fokuseret på at undersøge ammoniak, men diskuterede alle fire modeller i sin bog. I den introducerede han også først udtrykket valens under dens længerevarende kvantivalensvariant for at beskrive et atoms kombineringsevne. Hans lærebog havde stærk indflydelse på indledende lærebøger i både Europa og USA.
Foruden sine videnskabelige værker skrev Hofmann biografiske meddelelser og essays om kemiens historie, herunder en undersøgelse af Liebig.
Præmier og hædersbevisninger
Han blev valgt til stipendiat i Royal Society i 1851. Han blev tildelt selskabets kongelige medalje i 1854 og deres Copley-medalje i 1875. På hans 70-årsdag i 1888 blev han adlet, hvilket gjorde det muligt for ham at tilføje præfikset "von" før hans efternavn.
I 1900 byggede det tyske kemiske selskab "Hofmann-Haus" i Berlin og oprettede i 1902 August Wilhelm von Hofmann guldmedalje til hans ære for at blive tildelt for fremragende præstationer inden for kemi. De første modtagere var Sir William Ramsay fra England og professor Henri Moissan fra Paris.
Senere liv
Hofmann døde i 1892 og blev begravet i Berlins Friedhof der Dorotheenstädtischen und Friedrichswerderschen Gemeinden.
Se også
Referencer
Kilder
-
Denne artikel indeholder tekst fra en publikation, der nu er i det offentlige domæne : Chisholm, Hugh, red. (1911). " Hofmann, August Wilhelm von ". Encyclopædia Britannica . 13 (11. udgave). Cambridge University Press. s. 563–564.
- Bericht über die Entwickelung der chemischen Industrie während des letzten Jahrzehends: im Verein mit Freunden und Fachgenossen erstattet . Bind 1–3.1, Vieweg, Braunschweig 1875 - 1877 Digital udgave af universitetet og statsbiblioteket Düsseldorf