第11章 化学家小勒布朗
“雅克琳娜说你带了新东西来。”杜马走到书桌后面,一屁股坐进那张宽大的扶手椅,隨手拿起桌上的眼镜戴上,然后靠在椅背上,用一种审视的目光打量著林恩:
“你父亲呢?去年那批铸件他很上心,我还以为他会亲自来。”
林恩沉默了几秒。
“家父……去年十月去世了。”
杜马的动作顿了顿。
他摘下眼镜,重新看向林恩,这回目光里的审视淡了些,多了点別的什么。
“去世了?”
“肺炎。病了不到两周。”
杜马沉默了一会儿,把眼镜放在桌上,往后靠了靠:
“你父亲是个实在人。那批空心球做得很好,科学院那边几个老傢伙看了都说不错。”
他嘆了口气,语气里带著几分真切的遗憾:“我还想著今年再订一批新东西……没想到。”
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“父亲也一直记著您。”林恩说,“他的书房里还收著您的信。”
杜马嘆了口气,揉了揉发红的鼻子。
短暂的沉默后,杜马重新戴上眼镜,恢復了那种审视的目光:
“所以,现在厂子是你接手了?”
“是。”
“多大了?”
“十七。”
杜马轻轻“嘖”了一声,没再说什么,但那表情分明写著:一个十七岁的毛头小子,能有什么名堂?
“你带来什么?”他问,语气明显比刚才敷衍了。
林恩敏锐地捕捉到了杜马语气里的敷衍。
不过也正常,这位大教授现在正发著低烧,被一个十七岁的毛头小子打扰,能见一面已经是看在父亲那点旧情的份上。
至於什么“新东西”,一个孩子能拿出什么像样的玩意儿?
但林恩没有气馁。
他把木箱子放在杜马的书桌上,打开盖子,露出里面那套简陋得有些寒酸的装置:
钉著康铜丝的木板、滑动触点、几根陶瓷管包著的金属丝,还有那台镜式检流计。
“这是什么?”杜马瞥了一眼,语气里带著点不以为然,“土製的电流计?”
“是一种测温装置。”林恩把热电偶探头轻轻拿出来,“它能测出——””
“测温?”杜马摆了摆手,打断道,“年轻人,水银温度计已经发明一百多年了。气体温度计、酒精温度计,实验室里都有。你这木头板子这么简陋,即使你这个设计是成功的,精度能超过液体温度计?说实话,你这东西,我看不出有什么实际价值。”
杜马说著,站起身,显然打算结束这场在他看来毫无意义的会面。
林恩有些著急,正想上前两步,快速介绍一下热电偶温度计的优势和独到之处,以留住杜马教授。
恰好这时,他的目光落在杜马书桌上那堆摊开的文稿上——
最上面几张画满了分子结构式,旁边还压著一本翻开的期刊,那页的论文看標题是《论有机化合物中的取代反应》。
取代反应。
林恩脑子里飞快地闪过一些东西。
如果没记错的话,杜马在有机化学史上的地位,很大程度上建立在他对“基团理论”的研究上。
而1847年这个时间点,他应该正在深入研究卤代反应,也就是用氯气取代有机物中的氢。
这个研究在歷史上有个挺有意思的细节:
杜马和他的助手们花了大量时间,试图搞清楚为什么氯气取代氢之后,化合物的基本性质居然还能保持相似。
他们提出了一套“基团理论”来解释这个现象,但这套理论在当时爭议很大。
林恩忽然开口:“教授,您在研究卤代反应?”
这句话让成功地让杜马刚站起来的身子顿了一下。
他扭头看林恩,眼神里闪过一丝意外:“你懂化学?”
“还行,我从小就热爱化学,杜马教授您一直就是我这方面的偶像。”林恩脸不红心不跳地扯了个谎:
“我父亲生前也经常提起您,他说您在做一些很有意思的实验,用氯气处理有机化合物,结果氢被取代后,化合物的性质居然没大变。他觉得这很神奇。”
杜马的眼睛亮了一瞬,他重新在椅子上坐了下来:
“你父亲倒是记得清楚。確实,我们正在研究这个。怎么,你对这个感兴趣?”
林恩心里有数了。
歷史上杜马的“基团理论”之所以有爭议,是因为他当时没能完美解释一个关键问题:为什么氯取代氢之后,化合物的基本骨架还能保持?
这个问题困扰了杜马好几年。
而林恩恰好知道答案。
倒不是什么高深的东西,一百多年后的中学生都学过,有机化合物的性质主要由官能团和分子骨架决定,氢原子本来就不参与骨架构建,换了氯,只要骨架没变,性质自然相似。
但1847年,有机化学还处在摸索阶段,杜马他们正为这个现象挠破头。
“其实……”林恩斟酌著开口,“这个问题我也琢磨过,有些想法,不知道对不对。”
杜马往椅背上靠了靠:“说说看。”
林恩斟酌了一下,他知道,眼前这位是站在十九世纪化学最前沿的人物,糊弄不得,也糊弄不了。
“教授,您研究卤代反应,最困惑的应该是为什么氯取代了氢,化合物的『类型』还能保持不变?”林恩选择了一个熟悉的切入点:
“按照贝采利乌斯先生的双元学说,氢是正电性的,氯是负电性的,正被负取代,性质应该天翻地覆才对。但事实却不是这样。”
杜马的眉毛微微一动。
这小子,居然知道贝采利乌斯,知道双元学说。
“所以您提出了取代学说,认为有机物中存在某种『骨架』,在反应中保持不变。”林恩继续说:
“但这个骨架是什么,它为什么能保持不变,您还没来得及解释清楚——我猜,这就是您和洛朗先生(法国化学家洛朗,a.)正在琢磨的问题。”
杜马轻轻“嗯”了一声,不置可否,但目光明显专注了几分。
林恩深吸一口气,决定说点真正的乾货。
既然要让人家刮目相看,就不能藏著掖著。
“我有个想法,不知道对不对。”他走到杜马的书桌前,指了指摊开的文稿上那个分子式:
“您看,乙酸被氯气处理,三个氢被氯取代,生成三氯乙酸,性质却和乙酸相似。为什么?”
林恩说到这,顿了顿:
“我认为,因为决定性质的,不是元素的种类,而是这些原子,或者说,这些原子组成的『基团』在空间中的排列方式。”
杜马的眼睛眯了起来。
“您可以把有机物想像成一所房子。碳原子搭起房子的框架,这是『骨架』。氢原子、氯原子这些,就像是掛在墙上的画、摆在地上的家具。”林恩儘量让自己的表述贴合这个时代的语言习惯,避免直接甩出后世的“官能团”概念:
“现在,您把墙上的一幅画取下来,换上一面镜子。画和镜子当然不一样,但房子的结构变了吗?没有。房子的『类型』还是那所房子。”
“同理,乙酸和三氯乙酸,它们的『骨架』是一样的——都是那个由碳搭起来的框架。氢换成氯,只是换了墙上的装饰。只要框架没变,化合物的基本性质就能保留。”
杜马脸上的神色明显严肃了起来,他陷入沉思,半晌才缓缓开口:
“你是说……碳原子之间可以互相连接,形成一个极其稳定的骨架?而决定有机物性质就是这个碳骨架的结构?”
“没错!”林恩脱口而出。
没错,这正是后世有机化学的基石——碳链理论。
而在1847年,凯库勒的碳链结构还没有正式提出,但杜马现在他的引导下,已经在朝这个方向思考了。