他们提出了一套「基团理论」来解释这个现象,但这套理论在当时争议很大。
林恩忽然开口:「教授,您在研究卤代反应?」
这句话让成功地让杜马刚站起来的身子顿了一下。
他扭头看林恩,眼神里闪过一丝意外:「你懂化学?」
「还行,我从小就热爱化学,杜马教授您一直就是我这方面的偶像。」林恩脸不红心不跳地扯了个谎:
「我父亲生前也经常提起您,他说您在做一些很有意思的实验,用氯气处理有机化合物,结果氢被取代后,化合物的性质居然没大变。他觉得这很神奇。」
杜马的眼睛亮了一瞬,他重新在椅子上坐了下来:
「你父亲倒是记得清楚。确实,我们正在研究这个。怎麽,你对这个感兴趣?」
林恩心里有数了。
历史上杜马的「基团理论」之所以有争议,是因为他当时没能完美解释一个关键问题:为什麽氯取代氢之后,化合物的基本骨架还能保持?
这个问题困扰了杜马好几年。
而林恩恰好知道答案。
倒不是什麽高深的东西,一百多年后的中学生都学过,有机化合物的性质主要由官能团和分子骨架决定,氢原子本来就不参与骨架构建,换了氯,只要骨架没变,性质自然相似。
但1847年,有机化学还处在摸索阶段,杜马他们正为这个现象挠破头。
「其实……」林恩斟酌着开口,「这个问题我也琢磨过,有些想法,不知道对不对。」
杜马往椅背上靠了靠:「说说看。」
林恩斟酌了一下,他知道,眼前这位是站在十九世纪化学最前沿的人物,糊弄不得,也糊弄不了。
「教授,您研究卤代反应,最困惑的应该是为什麽氯取代了氢,化合物的『类型』还能保持不变?」林恩选择了一个熟悉的切入点:
「按照贝采利乌斯先生的双元学说,氢是正电性的,氯是负电性的,正被负取代,性质应该天翻地覆才对。但事实却不是这样。」
杜马的眉毛微微一动。
这小子,居然知道贝采利乌斯,知道双元学说。
「所以您提出了取代学说,认为有机物中存在某种『骨架』,在反应中保持不变。」林恩继续说:
「但这个骨架是什麽,它为什麽能保持不变,您还没来得及解释清楚——我猜,这就是您和洛朗先生(法国化学家洛朗,A.)正在琢磨的问题。」
杜马轻轻「嗯」了一声,不置可否,但目光明显专注了几分。
林恩深吸一口气,决定说点真正的乾货。
既然要让人家刮目相看,就不能藏着掖着。
「我有个想法,不知道对不对。」他走到杜马的书桌前,指了指摊开的文稿上那个分子式:
「您看,乙酸被氯气处理,三个氢被氯取代,生成三氯乙酸,性质却和乙酸相似。为什麽?」
林恩说到这,顿了顿:
「我认为,因为决定性质的,不是元素的种类,而是这些原子,或者说,这些原子组成的『基团』在空间中的排列方式。」
杜马的眼睛眯了起来。
「您可以把有机物想像成一所房子。碳原子搭起房子的框架,这是『骨架』。氢原子丶氯原子这些,就像是挂在墙上的画丶摆在地上的家具。」林恩尽量让自己的表述贴合这个时代的语言习惯,避免直接甩出后世的「官能团」概念:
「现在,您把墙上的一幅画取下来,换上一面镜子。画和镜子当然不一样,但房子的结构变了吗?没有。房子的『类型』还是那所房子。」
「同理,乙酸和三氯乙酸,它们的『骨架』是一样的——都是那个由碳搭起来的框架。氢换成氯,只是换了墙上的装饰。只要框架没变,化合物的基本性质就能保留。」
杜马脸上的神色明显严肃了起来,他陷入沉思,半晌才缓缓开口:
「你是说……碳原子之间可以互相连接,形成一个极其稳定的骨架?而决定有机物性质就是这个碳骨架的结构?」
「没错!」林恩脱口而出。
没错,这正是后世有机化学的基石——碳链理论。
而在1847年,凯库勒的碳链结构还没有正式提出,但杜马现在他的引导下,已经在朝这个方向思考了。