熟悉又陌生的偉大化學(xué)家——Wilhelm Schlenk

導(dǎo)讀

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的學(xué)科，方法是化學(xué)家認(rèn)識(shí)化學(xué)的工具或手段，許多重要的發(fā)現(xiàn)都依賴于實(shí)驗(yàn)方法的革新或進(jìn)步。化學(xué)家只有解決好化學(xué)方法問(wèn)題，才能深刻地理解化學(xué)變化的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)化學(xué)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。無(wú)水無(wú)氧操作就是一項(xiàng)非常基礎(chǔ)而又重要的實(shí)驗(yàn)操作方法，在這個(gè)條件下，消除了水、氧氣對(duì)反應(yīng)的干擾，從而獲得更為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)信息。無(wú)水無(wú)氧在操作時(shí)，常常使用Schlenk反應(yīng)裝置，但是很多人并不了解Schlenk，在中文平臺(tái)中也沒(méi)有他的介紹信息。作者作為一名工程師找不到更多的文獻(xiàn)以了解這位技術(shù)大神的思想，分析他是如何想到，并設(shè)計(jì)出來(lái)Schlenk裝置，只好從英文文獻(xiàn)中選取部分內(nèi)容，介紹這位偉大的化學(xué)家。

圖 1 Wilhelm Schlenk (約1905)，德國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)前主席，1879年出生于慕尼黑。

Schlenk在慕尼黑科學(xué)院化學(xué)系學(xué)習(xí)，該系由傳奇人物拜爾（Adolf von Baeyer）領(lǐng)導(dǎo)。1905年，他在拜爾的女婿Oskar Piloty的指導(dǎo)下獲得了博士學(xué)位。Schlenk的論文名為《金屬異丁烷與金屬間化合物》，這篇論文雖然未發(fā)表，但是引領(lǐng)Schlenk開(kāi)展了有機(jī)金屬化學(xué)的研究工作。

Schlenk曾在烏爾丁根的Weiler ter Meer公司短暫工作過(guò)，并獲得了醌類化合物研究的專利。1906年起，他在慕尼黑接受行醫(yī)培訓(xùn)，并于1910年成為了私人醫(yī)生。而這位醫(yī)生在三苯基甲基自由基、二苯甲酮陰離子自由基等方面的研究使他受到了關(guān)注。

1913年，Schlenk在Jena大學(xué)擔(dān)任杰出（副）教授，該部門是由Ludwig Knorr（德國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)主席，1915年-1916）領(lǐng)導(dǎo)的研究中心。Schlenk繼續(xù)研究酮基，并在1914年報(bào)告了烯烴（如二苯乙烯）和芳烴的堿金屬加成化合物的形成。他和Brauns在1915年報(bào)道了第一種穩(wěn)定的二自由基“施倫克烴”。1917年，施倫克和Holtz報(bào)道了通過(guò)汞衍生物的交換反應(yīng)制備鈉化合物RNa（R=Me、Et、nPr、nOc、Ph和Bn），以及第一種有機(jī)鋰化合物MeLi、EtLi和PhLi。

1918年，Schlenk被邀請(qǐng)到維也納擔(dān)任第二化學(xué)研究所的教授和所長(zhǎng)。施倫克繼續(xù)研究三芳基甲基自由基，并與他的學(xué)生Hermann Mark一起報(bào)告了五苯乙基自由基的制備。在這一時(shí)期，Schlenk獲得了諾貝爾獎(jiǎng)提名，因?yàn)橐恍┰蚨鴽](méi)有得到這一榮譽(yù)，之后又在1924年又一次錯(cuò)過(guò)了諾貝爾獎(jiǎng)。這不僅僅是他個(gè)人的遺憾，也是諾貝爾獎(jiǎng)的遺憾。

1921年，Schlenk擔(dān)任了Friedrich Wilhelms（現(xiàn)洪堡）大學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任。1922年，Schlenk擔(dān)任德國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的副主席，又在1926年至1928年擔(dān)任主席。第一次世界大戰(zhàn)后，德國(guó)作為戰(zhàn)敗國(guó)在國(guó)際科學(xué)活動(dòng)也受到了排斥，Schlenk則積極地參與國(guó)際學(xué)術(shù)的交流活動(dòng)，為自己的國(guó)家發(fā)出聲音。這一階段，Schlenk從事芳香族烯烴與堿金屬反應(yīng)的綜合研究，其中一個(gè)重要結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了有機(jī)鋰對(duì)碳?xì)浠衔锏闹苯愉嚮饔茫缡褂靡一嚨能谭磻?yīng)。Schlenk和他的兒子Wilhelm，Jr.一起提出了使用二乙基鎂格氏試劑的平衡，此后稱為“Schlenk平衡”。

1924年，Schlenk撰寫(xiě)了一章《有機(jī)化學(xué)中的有機(jī)金屬化學(xué)》，描述了在玻璃儀器中處理敏感材料的技術(shù)，就是Schlenk無(wú)水無(wú)氧操作技術(shù)。這是他多年從事金屬有機(jī)化學(xué)研究，在不斷操作過(guò)程中凝煉的智慧結(jié)晶。正是這種裝置使Schlenk的名字廣為人熟知，甚至超過(guò)許多諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。用于傳輸?shù)男D(zhuǎn)裝置被稱為“Schlenk-Kreuz”，或“Schlenk-cross”。

Schlenk不僅在科研領(lǐng)域有巨大成就，而且還認(rèn)真從事教學(xué)研究工作。1932年，施倫克與Bergmann（以色列有機(jī)化學(xué)的創(chuàng)始人）共同出版了有機(jī)化學(xué)綜合教材的第一卷，共805頁(yè)。在那個(gè)年代編寫(xiě)教材特別辛苦，就像魯迅的所說(shuō)這項(xiàng)工作吃進(jìn)去的是草，擠出的是奶。1939年，他的教科書(shū)的第二大卷出版了，出于權(quán)宜之計(jì)，沒(méi)有將Bergmann列為合著者，這令Schlenk非常不高興。據(jù)報(bào)道，第三卷幾乎完成了，但這本書(shū)從未出現(xiàn)過(guò)。

隨著阿道夫·希特勒領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)家社會(huì)黨掌管德國(guó)政府，Schlenk因?yàn)閳?jiān)持自己的民主理想而受到排擠，例如拒絕以 “希特勒萬(wàn)歲”開(kāi)始演講。1935年，施倫克被柏林撤職，成為tubingen圖賓根大學(xué)教授，之后一直從事教學(xué)和管理工作，沒(méi)有再發(fā)表研究論文。

Schlenk在1943年去世。此前一年，即1942年，他被德國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)開(kāi)除。

Schlenk是20世紀(jì)最有才華的化學(xué)家之一，他親自做實(shí)驗(yàn)，清理儀器，設(shè)計(jì)裝置，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)有極為深刻的理解。盡管他沒(méi)有獲得諾貝爾獎(jiǎng)的榮譽(yù)，但是Schlenk技術(shù)就是一座豐碑，矗立在有機(jī)化學(xué)學(xué)者的心中。（作者：大連理工大學(xué) 譚大志 許怡璇）

參考文獻(xiàn)：Wilhelm Schlenk: The Man Behind the Flask,Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40(2):331-337