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没有忽视这种现象的结果。
焦油变染料
奎宁是一种特效药，可以说它对治疗疟疾有奇迹般的疗效。但它只能从
南美产的奎宁树树皮中提取，因此，在欧洲很贵。
威廉·柏琴（1838～1907年）14岁时进入伦敦皇家化学学校学习。他很
聪明，也很用功，因此，很受从德国到该校任校长的奥古斯特·霍夫曼（1818～
1892年）的器重，从一年级时候起，就让他兼作自己的实验室助手。柏琴在
向霍夫曼学习的过程中，认识到天然物质能在实验室里人为地创造出来，因
此，他想自己动手制造奎宁。他认为，如果能够成功合成人造奎宁，那将降
低奎宁的价格，会对人类有很大帮助，自己也能成为富翁。
柏琴就在自己家里的顶楼上搞了一个简易的实验室，进行研究工作。1856
年，他利用复活节放假的机会，开始实验合成奎宁。他发现从焦油中提取出
来的几种物质的分子式与奎宁的分子式极其相似，因此，他想把这些物质作
各种化学处理，使之成为奎宁。但是，搞来搞去也没有成功。
最后，他把从焦油里提取出来的苯制成苯胺，再在苯胺里加进重铬酸钾，
使之氧化，出现了肮脏的黑色沉淀物。他以为又失败了，想倒掉，但是，他
偶尔把生成物溶解在酒精里，却产生了鲜艳的紫色溶液，这使他大吃一惊。
把布浸进溶液，立刻染上了鲜艳的紫色，即使用肥皂洗，在太阳底下晒，也
不褪色。
柏琴想：“奎宁没制成，或者能制成染料吧。”于是，他把染成紫色的
绢作为标本，送给一家大染料公司。公司答复说：“确实是一种新的优质染
料。” 18岁的少年柏琴高兴得手舞足蹈。
同年暑假，柏琴研究出了这种染料的工业制法，获得了专利。1857年，
他离开学校，从父亲和哥哥那里取得资本，建了一座工厂，生产这种新染料
出售。他给这种染料起名为茂布。
开始，在技术上有各种难题，而且，让保守的印染业者采用新染料也很
困难。但年青的柏琴以他的努力和热情克服了这些困难。该他走运，当时紫
色衣服从巴黎传到英国，风行一时。茂布非常畅销，柏琴才20多岁，就成了
百万富翁。
以茂布为开端，以焦油为出发点的合成染料工业取得了重大发展，抛弃
了木兰和茜草等天然染料。这也是今天的塑料工业和化学纤维工业的开端。
“梦”的启示
德国的化学家弗里德里希·奥古斯特·凯库勒（1829～1896年），有在
似睡非睡的状态下作梦的习惯，有两个梦竟成了重大发现的开端。
19世纪中叶，化学家们给各种元素分配表示其结合能力的数字，即原子
价，并用短线，亦即化合价加以表示。这在当时成了一股风。比如说，氢具
有一个化合价，氧具有两个化合价，氮具有三个化合价，碳具有四个化合价。
而且，各自伸出手，以手握手的形式组成化合物。比如说，一个氧和两个氢
结合成水，一个碳和四个氢结合成甲烷。
但是，碳和氢组成的化合物种类相当多，碳原子和氢原子往往分别由几
个到几十个结合在一起。这些碳原子和氢原子是怎样结合在一起的呢？当时
还不太清楚。举一个简单的例子说，乙烷是由两个碳原子和六个氢原子组成
的，但是，碳的原子价合计为八个，氢为六个，所以，双方对不上。
凯库勒得到了解开这个谜的启发。事情是这样的，1854年，凯库勒作为
讲师被派往伦敦。一天晚上，他去朋友家玩。回来的路上，坐在最后一班双
层蒸汽公共汽车上层。在车上，他昏昏欲睡，作起梦来。大原子和小原子在
他眼前跳跃。渐渐地大原子聚集起来，连成一条链子，只在一端附着小原子。
在乘务员的报站声中，他突然醒来，一个清晰的想法在他脑海里形成了。即：
碳水化合物的结构是，碳原子互相结合，形成了一个长链，而氢原子附在上
面。这种碳水化合物被称为链式化合物。
但是，这种理论也解释不了由六个碳原了和六个氢原子组成的苯那样的
化合物。1865年的一个晚上，凯库勒在家里写教材。心情不大好，因此，坐
在椅子上烤火，昏昏欲睡，又作起梦来。梦中，原子开始在他眼前跳跃。而
这次，原子连成一串，像一条蛇，一会弯曲，一会翻蜷。但是，突然，一条
蛇咬住自己的尾巴形成了一个环，滴溜滴溜地转了起来。凯库勒像被电击了
似地陡然醒来。
当天晚上，他通宵未眠，经过深思熟虑，终于确立了苯是由六个碳原子
结合在一起，形成六角形的环状结构的理论。这个环是难以打破的，有这样
环的化合物被称为芳香族化合物。
根据凯库勒的结构理论，可以把很多碳氢化合物整理、分类得一清二楚。
而且，以苯为出发点，很多重要的芳香族化合物都可以合成了。这些都是从
梦的启发中取得的成果。
落在火炉上的橡胶导致了重大发明
“如果你在路上看到头戴胶皮帽，身披胶皮风衣，内着胶皮背心，下穿
胶皮裤子，脚登胶皮鞋，手拎胶皮钱包 （里面没有一文钱）的人，那他一定
是古德伊尔。”
1840年前后，美国康涅狄格州新黑文的居民是这样嘲笑古德伊尔的。确
实，查尔斯·古德伊尔（1800～1860年）中了橡胶迷。他一生都很贫穷，生
活困苦不堪，因为还不起借债而几次坐牢。但他却终生热衷于研究橡胶的制
法和改良质量的方法，从未间断过。
橡胶是生长在南美的橡胶树的树液收集起来凝结而成的。刚开始时，橡
胶只是用来做橡皮。但是，1823年，美国的麦金托什把橡胶徐在布上，做成
雨布后，橡胶的水密性和气密性引起了人们的注意。但是，橡胶有很大的缺
点，夏天在高温下溶化，粘糊糊的，而冬天却又硬梆梆的。要使橡胶实用化，
首先必须克服这种缺点。
古德伊尔从1830年前后起，开始研究改良橡胶的质量问题。他想出了一
种办法，即把氧化镁掺入橡胶，然后用石灰水煮，使橡胶表面光滑，但这种
办法未能实际应用。接着，他发现了用硝酸煮橡胶，可以消除其粘性的方法。
他在纽约成立了公司，用这种橡胶制造台布和围裙等，但在1836年的金融恐
慌中破产了。
1837年，古德伊尔回到他的故乡新黑文，认识了纳撒尼尔·海沃德。海
沃德想出了在橡胶表面撒上硫磺粉末，然后拿到太阳底下晒，以改变橡胶质
量的方法，获得了专利。古德伊尔买下了他的专利权，合资生产政府征购的
橡胶邮袋，但又失败了。
1839年，他把橡胶、硫磺和松节油精掺在一起用坩埚煮。他手里捏着坩
埚耳和朋友谈话，谈着谈着，忘记了手里的坩埚，一打手势，橡胶块从坩埚
里飞了出来，落在烧得通红的炉子上。若是普通的橡胶，遇热就会熔化流下
来，然而这块橡胶却没有溶化，逐渐烧焦了。
古德伊尔的脑海里立刻闪现出一个念头，在橡胶里加进适当的硫磺，用
适当的时间进行适当的加热，就一定能得到不发粘的胶皮。他又反复进行实
验和研究，终于确立了橡胶加硫的制造法。
这构成了后来整个橡胶工业发展的基础。但是，这个发明几乎没有给古
德伊尔本人带来任何好处。据说，他终生都和他人侵犯其专利权作斗争，而
死时只留下了20万美元的债务。
在寻找铝的过程中得到碳化物
1886年，美国的查尔斯·梅钦·霍尔（1863～1914年）和法国的鲍尔·路
易·艾尔（1863～1914年）分别独立地发现了把冰晶石掺入氧化铝进行熔化
电解的方法，从而使铝进入大量生产阶段。在此以前，铝的价格高得大体上
同贵金属相等。为此，世界的发明家都在拼命努力，想找到生产铝的简便方
法，这样能赚大钱。
在美国北卡罗莱纳州的木棉工厂工作的詹姆斯·穆尔黑德就是其中的一
个。自称为加拿大的发明家T·L·威尔逊向他谈了这样一些使他爱听的事情。
威尔逊说，如果像炼铁那样，把木炭掺入氧化铝中加以高温，就会还原成金
属铝。但是，这需要比炼铁高得多的温度，不能用熔矿炉，而必须用电炉。
穆尔黑德听信了这番话，出钱成立了一个公司，由威尔逊指导生产铝，
当然，铝并不是用这种方法就能轻易得到的，所以屡遭失败。
威尔逊并没有灰心，他又提出了第二个方案：把木炭掺入生石灰 （氧化
钙）中加以高温，使它还原成金属钙。再把金属钙掺入氧化铝加热，抽去氧
使铝分离出来。这个方案的后半部分是合理的，但前半部分同前面提到的方
案一样，仍然是不可能实现的。
但是，穆尔黑德仍然支持这个新建议。威尔逊在生石灰中掺入作为碳来
源的煤焦油，用电炉加高温。得到了结晶状物质，这种物质有金属光泽。看
来，如所预料的那样，得到了金属钙。
为了证实是不是金属钙，威尔逊便把这种物质投入了水中。他想，如果
是钙，它会使水分解，释放出氢气。的确冒出了不少气泡。他将火移近，立
即燃烧起来。他断定气体是氢，制造出来的肯定是金属钙。
但是，他没有高兴多久，火焰就变黄了，而且开始冒黑烟。如果是氢，
火焰应该是无色的。
这是1892年的事。仔细分析以后，才知道制造出的物质是碳化物，即碳
化钙。抛入水中生所成的气体是乙炔。制造铝的美梦虽然破灭了，但是却掌
握了碳化物实用制法。穆尔黑德和威尔逊进一步研究和改进制法，取得了美
国的专利权。从那时直到今天，碳化物的制法在本质上没有什�