アウグスト・ヴィルヘルム・フォン・ホフマン
ドイツの化学者（1818–1892）

アウグスト・ヴィルヘルム・フォン・ホフマン
生まれる（1818年4月8日）1818年4月8日
ギーセン、ドイツ
死亡1892年5月5日（1892年5月5日）（74歳）
ベルリン、ドイツ
母校ギーセン大学
知られている
配偶者たち
  • ヘレーネ・モルデンハウアー（1846）
  • ロザモンド・ウィルソン（1856）
  • エリーゼ・モルデンハウアー（1866）
  • ベルタ・ティーマン（1873）[1]
受賞歴
科学者としてのキャリア
フィールド有機化学
機関
博士課程の指導教員ユストゥス・フォン・リービッヒ
博士課程の学生

アウグスト・ヴィルヘルム・フォン・ホフマン（1818年4月8日 - 1892年5月5日[2]）は、有機化学に多大な貢献をしたドイツの化学者です。アニリンに関する研究はアニリン染料産業の基礎を築き、コールタールに関する研究は、弟子のチャールズ・マンスフィールドによるベンゼンとトルエンの抽出とニトロ化合物およびアミンへの変換の実用的な方法の基礎となりました。ホフマンの発見には、ホルムアルデヒド、ヒドラゾベンゼン、イソニトリル、アリルアルコールなどがあります[3]。彼は3種類のエチルアミンとテトラエチルアンモニウム化合物を合成し、アンモニアとの構造的関係を確立しました。

ギーセン大学でユストゥス・フォン・リービッヒに師事した後、ホフマンは1845年に王立化学大学（現在のインペリアル・カレッジ・ロンドンの一部）の初代学長に就任した。1865年にドイツに戻り、ベルリン大学で教員兼研究者として着任した。帰国後、 1867年にドイツ化学会（Deutsche Chemische Gesellschaft）の共同設立者となった。[3] ロンドンとベルリンの両方で、ホフマンはリービッヒがギーセンで確立した実験教育スタイルを再現し、実験有機化学とその産業応用に重点を置いた化学の学派を育成した。[4]

ホフマンは化学分野で数々の重要な賞を受賞しており、その中にはロイヤルメダル（1854年）、コプリーメダル（1875年）、アルバートメダル（1881年）などがある。 1862年にはアメリカ哲学協会の会員に選出された。[5] 70歳の誕生日に貴族の爵位を授与された。[4]彼の名は、ホフマン電圧計、ホフマン転位、ホフマン・マルティウス転位、ホフマン脱離、ホフマン・レフラー反応と結び付けられている。

幼少期と教育

ホフマン、1846年

アウグスト・ヴィルヘルム・ホフマンは、1818年4月8日、ヘッセン大公国ギーセンに生まれました。ダルムシュタット宮廷の枢密顧問官兼地方建築家であったヨハン・フィリップ・ホフマンの息子でした。[6]若い頃、彼は父と共に広く旅行しました。アウグスト・ヴィルヘルムは1836年にギーセン大学に入学しました。[4]

彼は当初ギーセンで法学と文献学を学び始めた。1839年に父がリービッヒのギーセン研究所を拡張した際に化学に興味を持つようになったと考えられている。 [4]アウグスト・ヴィルヘルムは化学に転向し、ユストゥス・フォン・リービッヒに師事した。[7] [8]彼は1841年に同大学で博士号を取得した。1843年、父の死後、リービッヒの助手となった。[9]

リービッヒとの交際は、やがて仕事上の関係だけでなく、個人的な関係にも発展した。最初の妻ヘレーネ・モルデンハウアー（1846年8月12日生まれ）と3番目の妻エリゼ・モルデンハウアー（1866年5月19日生まれ）は、どちらもリービッヒの妻ヘンリエッテ・モルデンハウアーの姪であった。ホフマンは、リービッヒの娘ヨハンナに断られた後、エリゼに求愛したと伝えられている。[10] : 44, 318  その間、彼はロザモンド・ウィルソン（1856年12月13日生まれ）と結婚し、後にベルタ・ティーマン（1873年8月11日生まれ）と結婚した[1] [11]。彼には11人の子供がいた[7] 。

キャリア

ロンドン王立化学大学

ロンドン化学学校の開校式に出席するホフマン。「Chimistes Celebres」、リービッヒ肉会社トレーディングカードより抜粋、1929年

ロンドン王立協会の会長を務めていたヴィクトリア女王の配偶者であるアルバート王子は、英国の科学の進歩を促進することを決意していました。[12] 1845年、彼はロンドンに王立化学大学という名称の実用化学学校を設立することを提案しました。助言を求められ、リービッヒはホフマンを新設の研究所の所長に推薦しました。ホフマンと王子の出会いは、アルバート王子が母校のボンを訪れた際に、王子の古い部屋にホフマンと彼の化学装置が置かれているのを発見した時でした。[12] 1845年、ホフマンはヴィクトリア女王の侍医であるサー・ジェームズ・クラークから所長職のオファーを受けました。[13]アルバート王子の支援とさまざまな民間からの資金提供により、1845年にホフマンを初代所長として研究所が開設されました。[10] : 112 

新しい大学の財政状況はやや不安定だった。[13]ホフマンは、英国での任期がうまくいかなかった場合にドイツで研究を再開できるよう、2年間の休職期間付きでボン大学の臨時教授に任命されるという条件でその職を受け入れた。[14]大学は1845年にハノーバー・スクエア16番地に26人の学生で開校し、1848年にオックスフォード・ストリート299番地のより安価な建物に移転した。ホフマン自身はハノーバー・スクエアの無料の個人用住居を手放し、給与の一部を放棄した。この困難な出発にもかかわらず、大学は一時期成功を収め、アニリン染料の開発において国際的なリーダーとなった。[13]ここで学んだ人々の多くが化学史に多大な貢献をした。[15]

1853年、王立化学大学は新設の鉱山学校の管轄下にある政府の科学芸術省の一部となり、より安定した基盤で政府からの資金援助を受けられるようになりました。[13]しかし、1861年にアルバート公が逝去したことで、この大学は最も重要な支援者の一人を失いました。ホフマンはこの喪失感を深く味わい、1863年には「[アルバート公の]幼少期の優しさは、私の人生の運命に非常に大きな影響を与えました。年々、彼に負っている恩義を深く感じています…人生を通して私の機会を与えてくれたのは、彼のおかげだと感じています」と記しています。[10]公の励ましがなくなったことで、英国政府と産業界は科学技術への関心を失いました。ホフマンがドイツに帰国を決意したことは、この衰退の兆候と見なすことができ、彼の不在によって王立化学大学はその焦点を失いました。[13]その後、鉱山学校の傘下にある王立化学大学は、科学技術でイギリスがドイツに遅れをとるのを防ぐ運動の一環として、インペリアル・カレッジ・ロンドンの一部となった。 [16]

ベルリン大学

1864年、ホフマンはボン大学とベルリン大学から化学の教授職のオファーを受けた。どちらのオファーを受けるかじっく​​りと検討する間に、ホフマンは両大学の実験室を設計し、後に両大学とも完成に至った。1865年、ホフマンはベルリン大学でアイハルト・ミッチャーリッヒの後任として化学教授兼化学実験室長に就任した。彼は1892年に死去するまでその職を務めた。ドイツに帰国後、ホフマンはドイツ化学会（Deutsche Chemische Gesellschaft zu Berlin）の設立に尽力し（1867年）、14期にわたり会長を務めた。[3]

貢献

ホフマンの研究は有機化学の広範囲に及んだ。

有機合成

ホフマンは、ギーセンのリービッヒ研究所で始まった有機合成技術の発展に大きく貢献しました。ホフマンとジョン・ブライスは、論文「スチロールとその分解生成物について」[17] [18]において初めて「合成」という用語を使用しました。これはコルベより数ヶ月前のことでした。ブライスとホフマンが「合成」と呼んだものは、スチロールの構造に関する推論を可能にしました。その後、ムスプラットとホフマンが発表した論文「トルイジンについて」では、有機化学分野における最初の「合成実験」（synthetische Versuche）のいくつかが記述されました。[19]

このような実験の究極の目的は天然物質を人工的に生成することでしたが、当時は現実的には達成不可能でした。この技術の直接的な目的は、既知の反応を様々な物質に適用し、どのような生成物が生成するかを発見することでした。物質の生成過程を理解することは、発展途上の物質分類体系においてその物質を位置づける上で重要なステップでした。この技術はホフマンの研究プログラムの基礎となりました。彼は有機合成を研究手法として用い、反応生成物とその生成過程に関する化学的理解を深めました。[9]

コールタールとアニリン

ホフマンの最初の研究は、ギーセンのリービッヒ研究所で行われ、コールタールの有機塩基の調査だった。[20]ホフマンは、以前フリードリープ・フェルディナント・ルンゲによって報告されていた塩基、キアノールとロイコールを単離することに成功し、キアノールがほぼ完全にアニリンであることを示した。アニリンは、植物染料のインディゴの分解生成物であると以前に示されていた。彼の最初の出版物 (1843 年) では、当時の化学文献でコールタールナフサとその誘導体から得られると特定されていたさまざまな物質がすべて単一の窒素塩基、アニリンであると実証した。これらには、キアノール、カール・ユリウス・フリッチェのアニリン、オットー・ウンフェルドルベンのクリスタリン、およびニコライ・ジーニンのベンジダムが含まれていた。[9]彼のその後の研究の多くは、天然アルカロイドの理解をさらに深めた。

ホフマンはアニリンとアンモニアの類似性を指摘し、有機塩基はアンモニアの誘導体で説明できることを化学者に納得させようとした。ホフマンはアンモニアをエチルアミン、そしてジエチルアミン、トリエチルアミン、テトラエチルアンモニウムといった化合物に変換することに成功した。彼は第四級アミンを合成した最初の化学者である。アミドをアミンに変換する彼の方法はホフマン転位として知られている。[20]

第一級、第二級、第三級アミンはアルカリ性条件下で高温蒸留すると安定であったが、第四級アミンは安定ではなかった。第四級テトラエチルアンモニウムヒドロキシドを加熱すると、第三級トリエチルアミン蒸気が生成された。これが、現在ホフマン脱離として知られる、第四級アミンを第三級アミンに変換する方法の基礎となった。ホフマンはこの方法をヘムロックのコリン作動性毒であるコニインに適用し、アルカロイドの最初の構造を導き出すことに成功した。彼の方法はアルカロイドの分子構造を研究するためのツールとして極めて重要となり、最終的にはモルヒネ、コカアミン、アトロピン、ツボクラリンなどにも応用された。コニインは最終的に人工的に合成された最初のアルカロイドとなった。[20]

1848年、ホフマンの弟子チャールズ・ブラックフォード・マンスフィールドは、コールタールの分留法を開発し、ベンゼン、キシレン、トルエンを分離しました。これはコールタールからの製品開発への重要なステップでした。[3] [21]

1856年、ホフマンの弟子ウィリアム・ヘンリー・パーキンはロンドンの王立化学大学でキニーネの合成を試みていたときに、初のアニリン染料であるモーベインを発見した。[22]この発見は、広範囲にわたる人工的に作られたカラフルな繊維染料の作成につながり、ファッション界に革命をもたらした。ホフマンが1858年に初めて調製したロザニリンの研究は、色素に関する一連の調査の始まりであった。[14] 1863年、ホフマンはアニリンブルーがロザニリンのトリフェニル誘導体であることを示し、異なるアルキル基をロザニリン分子に導入してさまざまな紫やすみれ色の染料を生成できることを発見し、「ホフマンのすみれ色」として知られるようになった。[7] 1864年、ホフマンはマゼンタは純粋なアニリンからではなく、オルトトルイジンとパラトルイジン異性体が不純物として存在する市販のアニリンを酸化することによってのみ生成できることを確認しました。ホフマンの他の弟子でイギリスの染料産業に携わった者には、エドワード・チェンバース・ニコルソン、ジョージ・モール、ジョージ・シンプソンなどがいます。[23]ドイツに帰国後もホフマンは染料の実験を続け、1887年にキノリンレッドを完成させました。[3]

ホフマンは窒素塩基を研究し、アミン混合物の分離法の開発や、多数の「ポリアンモニア」（エチレンジアミンやジエチレンジアミンなどのジアミンおよびトリアミン）の合成法の開発に携わった。1855年から1857年にかけて、彼はオーギュスト・カウールと共にリン塩基の研究を行った。1857年、ホフマンはカウールと共に、最初の脂肪族不飽和アルコールであるアリルアルコール（C3H5OH）を合成した。また、1868年にはその誘導体であるアリルイソチオシアネート（マスタードオイル）を研究し、その他様々なイソシアネートやイソニトリル（イソシアニド、またはカルビルアミン）を研究した。[3]

ホフマンはまた、蒸気密度から液体の分子量を決定する方法も開発しました。ホフマンは1859年にナナカマドの実の油からソルビン酸を単離しました。ソルビン酸は食品保存料として広く使用されています。

1865年、オーギュスト・ローランの影響を受け、ホフマンは炭化水素とその誘導体の体系的な命名法を提案しました。これは、1892年のジュネーブ会議で若干の修正を加えて国際的に採択されました。[3]

分子モデル

ホフマンのメタンモデル
ホフマン電圧計

ホフマンは、 1858年にアウグスト・ケクレが化学構造理論を、 1861年にアレクサンダー・クラム・ブラウンが印刷された構造式を導入した後、有機化学に分子模型を初めて導入した人物とみられる。1865年4月7日、ロンドン王立研究所で行われた金曜夜の講演で、彼はメタン、エタン、塩化メチルといった単純な有機物質の分子模型を披露した。これは、異なる色の卓上クロッケーボールを細い真鍮の管で繋ぎ合わせて作ったものだった。[24] ホフマンのオリジナルの配色（炭素＝黒、水素＝白、窒素＝青、酸素＝赤、塩素＝緑、硫黄＝黄）は、 CPK配色へと発展し、今日でも使われている。[25] 1874年、ファントホフとルベルがそれぞれ独立に有機分子が三次元的になり得ることを示唆して 以降、分子模型は現代的な様相を呈し始めた。[要出典]

ホフマン電圧計

ホフマン電圧計は、 1866年にアウグスト・ヴィルヘルム・フォン・ホフマンによって発明された水の電気分解装置である。 [26]ホフマン電圧計は、通常はガラス製の3本の直立した円筒が結合したもので、内側の円筒は上部が開いており、水と、少量の硫酸などの導電性を向上させるイオン性化合物を添加することができる。両側の円筒の底部にはそれぞれ白金電極が配置され、電源の正極と負極に接続されている。ホフマン電圧計に電流が流れると、陽極で酸素ガス、陰極で水素ガスが発生する。それぞれのガスは水と置き換わり、2本の外側の管の上部に集まる。[要出典]

出版物

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ベルリンのホフマン記念碑。1944年にイギリス軍の空襲で破壊された。

ホフマンは多言語を操り、特にコールタールとその誘導体に関する研究を数多く出版した。1865年、ホフマンは『現代化学入門』を出版し、化学構造に関する型理論と新たな考え方をまとめた。型理論は、水素、塩化水素、水、アンモニアの4つの無機分子をモデル化し、1つ以上の水素原子を等価の原子または基に置換することを検討することにより、有機化合物と無機化合物の両方を体系化し分類するための基礎として使用した。ホフマン自身はアンモニアの研究に重点を置いていたが、著書では4つのモデルすべてを論じた。また、この本で、原子の結合能力を説明するために、原子価という用語を、より長い変種の量価で初めて導入した。彼の教科書は、ヨーロッパとアメリカ合衆国の両方で入門書に大きな影響を与えた。[27]

ホフマンは科学的な著作に加えて、伝記や化学の歴史に関するエッセイも執筆しており、その中にはリービッヒの研究も含まれている。[4]

賞と栄誉

彼は1851年に王立協会の会員に選出された。1854年には同協会よりロイヤルメダルを、 1875年には「化学への多大な貢献、特にアンモニア誘導体の研究」によりコプリーメダルを授与された。 [28] 1888年、70歳の誕生日に貴族の位に叙せられ、姓の前に「フォン」という接頭辞を付けることができた。[4]

1900年、ドイツ化学会はベルリンに「ホフマン・ハウス」を建設し、1902年には化学における卓越した業績を称えるアウグスト・ヴィルヘルム・フォン・ホフマン金メダルを創設しました。最初の受賞者はイギリスのウィリアム・ラムゼー卿とパリのアンリ・モアッサン教授でした。[29]

晩年

ホフマンは 1892 年に亡くなり、ベルリンのフリードリヒスヴェルダーシェン ゲマインデンに埋葬されました。[30] [31]

参照

参考文献

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出典

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