有这样一个年轻人,父母有意栽培他走文学之路,希望成为一代文豪,不料,他天性过分拘泥,不善言辞,被文学老师认为他只能成为一个普通青年。于是,父母又栽培他学油画,但是他艺术理解力太差,每每都是倒数第一,被绘画老师认为他只能一辈子做艺术界的穷屌丝。
正当父母一筹莫展的时候,他被一名化学老师相中了,说他骨骼精奇,做事一丝不苟,是理工男中的奇才。于是这个年轻人走上了化学的道路,并且将这种一丝不苟、一根筋的品德持之以恒,一辈子只研究香料。而且终身未婚。
好吧,理工男的浪漫你不懂。一个“闻香识女人”的小鲜肉,居然终身未婚,想想也是醉了。
这个闷骚的理工男就是德国的化学家——奥托·瓦拉赫。他因为在萜(tie,一声)类化合物(香料中的芳香物质)研究中所做出的杰出贡献,而获得1910年诺贝尔化学。
香料,小伙们再熟悉不过啦,护肤品、化妆品、食物调料等,随处可见,人人都用,连广场舞的大妈们浑身都漂着浓浓的香水味。
不过,如果将时间倒退到17世纪之前,小伙伴们就会发现小小的一包香料可是当时的奢侈品,价值超过黄金,是当时富二代、外围女们的标配。因为在18世纪之前香料的来源只能是稀少的天然植物或者动物。
如龙涎香,其实是抹香鲸肠胃内所形成的结石状病态物。天然龙涎香的原料收购价格大约在6-10万法郎/kg。
Oh,my god,吓死本宝宝啦。不就是抹香鲸的结石吗,至于如此昂贵吗?咱们人类的胆结石、肾结石呢?科学咖们是不是也研究一下人类的结石,说不定也有某种奇怪的味道,是一种珍贵的香料呢?
自产结石就可以当奢侈品,再也不用割肾了!小编想想还有些小激动呢...
言归正传,那么到底龙涎香里面的芳香成分是什么呢,它的结构又是怎样的呢?其他的有芳香味道的物质呢,如麝香、山茶花、玫瑰花、薰衣草?难道只能从天然的动植物中提取这些珍贵的物质吗,可不可以人工合成复制呢?这一大串的问题,对于当时的科技发展水平无疑是望尘莫及啊!
但是理工男们的传统历来是:我可以不帅、不美、不修边幅,但只要我感兴趣,就跟丫死磕到底!
当时的人们已经知道松节油中的含有“萜”类物质(当时的名字肯定不是萜,但是科学咖也无法考证先辈们怎么称呼这种物质),但是怎么把“萜”提取和分离出来呢?
当时的科学发展水平停留在通过熔点的比较来确认组分的数量,也就是如果“萜”不能结晶,就无法通过这种方法进行鉴定和提纯。偏偏当时松节油里的“萜”同学不结晶,这可愁坏了一大批的化学小鲜肉们。
正当大伙纷纷放弃的时候,瓦拉赫同学突然灵机一动,既然你丫本身不结晶,那只好给你稍作改变罗!就好比小蓝蓝同学,银家虽是男儿身,但也可以打扮成一朵安静的美女纸,毫无违和感啊!
于是他尝试通过一些化学反应对“萜”进行换装打扮,最终发现亚硝酰氯等试剂与萜可进行加成反应得到了可结晶的固体,从而奠定了分离提取和鉴定萜类化合物的基础。
在解决了原料来源的问题后,瓦拉赫成功的测定了“萜”的化学结构,并取了好听的名字“萜”,解决了who are you 的问题。随后,用同样的方法,瓦拉赫得到了越来越多的萜的化学结构。
有一天当他心血来潮将这些物质的化学结构排队玩的时候,惊奇的发现了暗藏在这类物质结构背后的数学秘密,原来他们的碳氢结构都是以异戊二烯即“C5H8”的规律呈倍数关系变化。而这个规律被大家认为是“生物起源的异戊二烯规则”。
到这儿,小伙伴们心里是不是又开始迷茫了,不就是C5H8的成倍变化吗,至于上升到“生物起源”的高度吗。可别不信啊,小编随便举几个例子给大伙瞧瞧。
表中的萜类物质大部分都来源于天然的动植物,其中很多都是药物的关键成分,也有一些是重要的化工原料。包括最近帮助中国拿到第一个诺贝尔奖的青蒿素,也是萜家族的一员,属于单环倍半萜。所以称其为“生物起源的异戊二烯规则”是实至名归的哦!
就这样在与萜死磕的道路上,瓦拉赫不知不觉解决了where are you和who are you的问题。但是就像小编前面提到的,如果仅仅只是从天然的动植物中来提取和分离萜类物质的话,然并卵,一粒小小的樟脑丸可能会跟现在的chanel或者Gucci香水一样贵哦。所以最重要的是能否人工复制或者合成萜。
想必2008年北京奥运会的开幕式小伙伴们还记忆犹新吧,几百人仅仅只是改变队形,就可以为观众呈现出了惊艳的视觉效果。同样的情况也可以发生在化学反应中,通过分子的重排使萜烯可以从一种类型转变成另一种类型,也就是说从一个已知结构的萜烯,通过分子结构重排,就可以获得新的未知结构的萜烯分子,这就为人工合成萜烯打下了基础。
在瓦拉赫的启发下,人类合成出了一系列的萜类化合物。不断改变人们的生活。比如香水,萜的人工合成,才使得香水价格平民化,成为小伙伴们都能消费得起的日常生活用品。尤其在药物领域,大量人工合成萜类用于药物合成,治病救人,功德无量。
瓦拉赫可谓“闻香识女人”的鼻祖。在他一辈子对萜烯的研究中,他发表过100多篇论文,将一生对萜烯研究成果写成《萜和樟脑》一书。不仅成功地人工合成香料,更重要地是他的研究成果大大的推动了萜类化学研究的进展,为人类社会和科技的发展做出了巨大的贡献。
瓦拉赫,这位曾被文学和艺术老师认为朽木不可雕的少年,用他亲身的经历和最终成就激励着小鲜肉们:
任何一个普通青年,都有自己擅长的一面,只要找到这一面,智慧之火会被点燃,成功终将如约而至,未必赢取白富美,同样走上人生颠峰。
最后,也希望小伙伴们不要忘记了奥托·瓦拉赫,这位纯粹本真的科学家及其伟大的贡献,这也是小编此文的小小目的。
来源:漫科普,经化学加编辑
官微 化学加 2015-11-29
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