Charles Frédéric Gerhardt

Portrett av Charles Frédéric Gerhardt

Graven til Charles Gerhardt på Cimetière Sainte-Hélène de Strasbourg

Charles Frédéric Gerhardt (født 21. august 1816 i Strasbourg ; † 19. august 1856 der ) var en Alsace- kjemiker . Gerhardt, et organisk kjemiker , innså at noen av de molekylære formler tidligere benyttet i organisk kjemi var feil. Han forbedret typeteorien (se nedenfor ) og innså at kokepunktet og smeltepunktene til organiske forbindelser endres jevnt med hver ekstra metylengruppe .

Liv

Hans far var Samuel Gerhardt (1780–1847), opprinnelig bankassistent i Strasbourg, deretter siden 1825 produsent i Hangenbieten . Hans mor var enken Charlotte Henriette Gerhardt (1785–1846), født Weber og tidligere gift med Philipp Jacques Lobstein.

Gerhardt studerte fra 1831 ved polyteknisk skole i Karlsruhe , 1833 i Leipzig hos Erdmann , i Giessen hos Justus von Liebig og i Dresden .

Fra 1834 jobbet han i farens hvite blyfabrikk . Han ble med i militæret etter en krangel med faren. Med penger fra tyske venner (sannsynligvis også fra Liebig) klarte han å kjøpe seg ut av militærtjeneste, overføre penger til faren og gjøre undersøkelser med Liebig i Gießen (1836–1837). Det kompliserte forholdet til faren førte til fornyede uenigheter, slik at Gerhardt dro til Paris i 1838 med en referanse fra Justus von Liebig. Der hørte han kjemi- og fysikkforedrag fra Jean-Baptiste Dumas og César-Mansuète Despretz . I 1838 ble han assistent for Dumas ved Sorbonne . Gjennom mekling av vennen Auguste André Thomas Cahours ble han da akseptert som assistent i laboratoriet til Eugène Chevreul i den parisiske botaniske hagen Jardin des Plantes . På grunn av de nå forbedrede mulighetene for uavhengig eksperimentelt arbeid med det kamferlignende stoffet Hellenin, fra roten av Inula hellenium og på ravsyre (succinylsyre). Med kollegevennen gjorde han også forskning på essensielle oljer . I 1841 tok han doktorgraden, besto lisenseksamen og ble i 1844 titulær professor i kjemi i Montpellier . I 1844 møtte han også Auguste Laurent , som han forble venner med til han døde i 1853. På grunn av mangel på penger ble ikke ekteskapet med en kvinne fra Montpellier oppfylt. Gerhardt giftet seg endelig med Jane Sander, datteren til en skotsk, i 1844.

I 1848 forlot han Montpellier og grunnla sin skole for praktisk kjemi, École de chimie pratique , i Paris . I 1855 ble han professor i kjemi ved École Polytechnique i Strasbourg. 21. april 1856 ble han et tilsvarende medlem av Académie des sciences .

Vitenskapelige prestasjoner

Gerhardt hadde allerede undersøkt steinprøver for silikat i en alder av atten.

Atommasse, ekvivalenter

I 1842 publiserte han en avhandling om kjemiske ekvivalenter som var i strid med doktrinær oppfatning. På den tiden var ekvivalente vekter for atomene C = 6, O = 8, S = 16, Ca = 20. Siden hydrogen fremdeles ble ansett som en monatomisk gass, fant Gerhardt avvik i Avogadros lov for organiske molekyler i gassfasen. Han antok at organiske molekyler i gassen ville trenge to volumdeler. Gerhardt skrev også at flertallet av alle eldre formler for organiske molekyler var feil, formlene måtte halveres. Før 1845 brukte Leopold Gmelin den empiriske formelen C ₂ O ₄ ( karbondioksid ), S ₂ O ₄ ( svoveldioksid ), for anilinhydroklorid August Wilhelm von Hofmann (1842) ga formelen C ₁₂ H ₁₄ N ₂ + H ₂ Cl ₂ .

Gerhardt krevde C = 12, O = 16, S = 32 for atommassene. Siden Gerhardt misbrukte begrepet ekvivalent og også brukte feil atommasser for metalloksider, ble hans ideer avvist av andre kjemikere.

Gjennom en utarbeidelse av Auguste Laurent , som så på hydrogen , oksygen , klor og nitrogen som diatomiske gasser og kalte disse diatomiske gassene som molekyler, kunne tettheter, molekylmasser og molekylformler av organiske molekyler bestemmes riktig.

Riktig stavemåte for empiriske formler ble ikke etablert i magasiner og bøker før 1850.

Restteori, grunnlov, typeteori

I den vitenskapelige debatten om teorien om reaksjoner av organiske stoffer støttet Gerhardt Laurents kjerneteori . Han la til kjerneteorien i resten av teorien . Ved splitting av organiske molekyler som forblir konstant i karbonkjernen, frigjøres stabile uorganiske forbindelser som vann, ammoniakk , hydrogenklorid og karbondioksid. Atomkompleksene i karbonet (restene) forblir intakte. Siden eksakte strukturformler for organiske molekyler ennå ikke var kjent, antok Gerhardt at avskilte rester er nært beslektede i molekylet. Så han tok flere formler for ett molekyl.

Gerhardt erkjente også at det nye elementet i en kjemisk reaksjon må tilsvare inngangselementet i en støkiometrisk mengde (f.eks. Omdannelse av etanol til etylbromid , restgruppe: vann, inngangsgruppe: bromid). I tillegg til erstatningen, anerkjente han også regelmessige forhold i tillegg. Når svovelsyre eller salpetersyre virket på organiske forbindelser (f.eks. Alkoholer, hydrokarboner), var han i stand til å demonstrere endringer i egenskapene til disse stoffene. Disse funnene førte til den såkalte grunnloven . Grunnleggende av parrede forbindelser er lik summen av grunnleggende parrede kropper, mindre en. På den tiden var basisiteten identisk med antall flyttbare hydrogenatomer i en syre. Svovelsyre hadde grunnleggende to. Når den ble kombinert med en organisk sulfonsyre , var basisiteten til sulfonsyren bare en.

I sin typeteori (kjemi) , som var et supplement til ideene til Jean Baptiste Dumas , anså Gerhardt at det skulle være fire typer forbindelser: hydrogen (HH), hydrogenhalogenid (H-Cl), vann (HOH), ammoniakk (NH ₃ ). Ved å erstatte et hydrogenatom kan fire typer forbindelser avledes. Blandede typer kan også opprettes ved å doble individuelle typer.

Sammen med Laurent anså Gerhardt at atomer også har forskjellige valenser i organiske molekyler og at omdannelsen av stoffer kan uttrykkes i kjemiske ligninger.

Gerhardt introduserte begrepet homologserie i 1843 . Gerhardt har også skrevet en lærebok om organisk kjemi.

Analyser og synteser

Med Cahours oppdaget Gerhardt den sekundære komponenten p -cyymol i karveolje i 1841 , som Dumas allerede hadde syntetisert fra kamfer i 1832 .

• I 1842 oppdaget Gerhardt kinolin i kinin .
• Samme år laget Gerhardt begrepet acetyl da han laget acetylkloridet av kaliumacetat og fosfortriklorid .
• I 1843 produserte Gerhardt acetanilidet fra acetylklorid og anilin. Han syntetiserte nå mange flere anilider, dvs. H. Amider som inneholder anilin som en aminogruppe. Med acetylkloridet var det nå mulig å produsere mange amider og diamider i organisk kjemi.

• Ved oppvarming av salisylsyre finner Gerhardt og Laurent hydroksyfenyl, som de kaller fenol . 1849 syntese Laurent og Gerhardt av fenol og fosforpentaklorid i klorbenzen .
• I 1852 oppdaget Gerhardt syreanhydrider , som han opprinnelig kalte " vannfrie syrer ".
  

  Acylering av nukleofiler (Williamson)

Han gjorde sitt første forsøk på å produsere det blandede acetylsalisylsyreanhydridet fra acetylklorid og natriumsalisylat i 1853. Hensikten med dette var koblingsmetoden oppdaget av AW Williamson i 1850 . Hovedproduktet han mottok var en stivende vannblandbar olje som spontant oppløstes igjen i salisylsyre og eddiksyre i bikarbonatoppløsning.

Fungerer (utvalg)

• Omtrent noen nitrogenforbindelser av benzoyl. I: Annalen der Pharmacie 28 , 265-269 (1838) .
• med Auguste Cahours : Recherches chimiques sur les huiles essentielles. Premier Mémoire (Présenté à l'Académie des sciences, le 30. november 1840). I: Annales de Chimie et de Physique . 3. Série, bind 1, 1841, s. 60-62, digitalisert .
• Recherches sur l'Héllénine, principe concret de la racine d'aunée et sur quelques composés congénères. Amédée Gratiot, Paris 1841.
• Studier på de organiske basene. i: Annalen der Chemie und Pharmacie 42 , 310-313 (1842) doi : 10.1002 / jlac.18420420310 .
• Om salpetersyre og salpetersyre. (Présenté à l'Académie des sciences, 17. mai og 14. juni 1852). I: Journal für Praktische Chemie 39 , 136 (1846)
• Forskning på les acidic organiques anhydres. I: Annales de Chimie et de Physique. 3. Série, bind 37, 1853, s. 285-342, digitalisert .
• med L. Chiozza: Recherches sur les amides I: Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences 37 , 86–90 (1853) og side 180 ff .
• På virkningen av fosfor superklorid på noen amider. I: Annalen der Chemie und Pharmacie 108 , 214-223 (1858) .
• Sur la génération de l'éther , Strasbourg: G. Silbermann, 1844
• Précis de chimie organique, 2 bind, Paris: Fortin, Masson 1844, 1845
  • Tysk oversettelse: Outline of Organic Chemistry, 2 bind, Strasbourg, digitalisert bind 2, 1876
• Traité de chimie organique, 4 bind, Paris: Firmin Didot fréres, 1853 til 1856
  • Tysk oversettelse: Lærebok for organisk kjemi, 4 bind, Leipzig, digitalisert bind 1, 1854
• med Gustave Chancel : Précis d'analysis chimique qualitative, Paris: Victor Masson, 1855, 2. utgave 1862

litteratur

• Max Bloch: Gerhardt og Laurent. I: Günther Bugge (red.): Boken til store kjemikere. Volum 2: Fra Liebig til Arrhenius. Verlag Chemie, Weinheim et al. 1930, s. 92 ff. (Opptrykk. Ibid 1974, ISBN 3-527-25021-2 ).
• Édouard Grimaux : Charles Gerhardt, sa vie, son oeuvre, sa correspondance, 1816-1856 , 1900

weblenker

• Digitaliserte verk av Gerhardt - SICD of the Universities of Strasbourg ( Memento av 12. juni 2010 i Internet Archive )

Individuelle bevis

1. ^ Günther Kerstein :  Gerhardt, Carl (Charles) Friedrich. I: Ny tysk biografi (NDB). Volum 6, Duncker & Humblot, Berlin 1964, ISBN 3-428-00187-7 , s. 282 f. ( Digitalisert versjon ).
2. ↑ Om Hellenin. I farmasøytisk Centralblatt 11 , 309-312 (1840)
3. ^ Liste over medlemmer siden 1666: Brev G. Académie des sciences, åpnet 18. november 2019 (fransk). 
4. ↑ Studier av kjemisk klassifisering av organiske stoffer. Teoretisk del. i Journal für Praktische Chemie 27 , 439-464 (1842)
5. ↑ Om den kjemiske klassifiseringen av organiske stoffer. i: Journal für Praktische Chemie 30 , 1-10 (1843)
6. ↑ August Kekulé : Lærebok for organisk kjemi eller kjemi av karbonforbindelser. Volum 1. Enke, Erlangen 1861, s. 66 ff.
7. ↑ av Gebhardt referert til som "vannfri salisylsyre-eddiksyre"
8. ↑ Omdannelse av acetylklorid (elektrofil) med natriumacetat (nukleofil) resulterer i anhydridet av eddiksyre. Det blandede anhydridet kan forventes fra acetylklorid og natriumsalicylat.
9. ↑ Ch. Gerhardt, Undersøkelser av de vannfrie organiske syrene, Annalen der Chemie und Pharmacie 87 , 149-179 (1853) på s. 162.