Agosto Wilhelm von Hofmann


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August Wilhelm von Hofmann (8 de abril de 1818 - 5 de mayo de 1892 [2] ) fue un químico alemán que hizo contribuciones considerables a la química orgánica. Su investigación sobre la anilina ayudó a sentar las bases de la industria del tinte de anilina, y su investigación sobre el alquitrán de hulla sentó las bases para los métodos prácticos de su alumno Charles Mansfield para extraer benceno y tolueno y convertirlos en compuestos nitro y aminas . Los descubrimientos de Hofmann incluyen formaldehído , hidrazobenceno , isonitrilos y alcohol alílico . [3]Preparó tres compuestos de etilaminas y tetraetilamonio y estableció su relación estructural con el amoníaco .

Después de estudiar con Justus von Liebig en la Universidad de Giessen , Hofmann se convirtió en el primer director del Royal College of Chemistry de Londres, en 1845. En 1865 regresó a Alemania para aceptar un puesto en la Universidad de Berlín como profesor e investigador. Después de su regreso, cofundó la Sociedad Química Alemana ( Deutsche Chemische Gesellschaft ) (1867). [3] Tanto en Londres como en Berlín, Hofmann recreó el estilo de instrucción de laboratorio establecido por Liebig en Giessen, fomentando una escuela de química centrada en la química orgánica experimental y sus aplicaciones industriales. [4]

Hofmann recibió varios premios importantes en el campo de la química, incluida la Medalla Real (1854), la Medalla Copley (1875) y la Medalla Albert (1881). Fue elegido miembro de la American Philosophical Society en 1862. [5] Fue ennoblecido en su septuagésimo cumpleaños. [4] Su nombre se asocia con el voltímetro Hofmann , la transposición de Hofmann , la transposición de Hofmann-Martius , eliminación de Hofmann , y la reacción de Hofmann-Löffler .

Temprana edad y educación

Hofmann, 1846

August Wilhelm Hofmann nació en Giessen , Gran Ducado de Hesse , el 8 de abril de 1818. Era hijo de Johann Philipp Hofmann, consejero privado y arquitecto provincial de la corte de Darmstadt. [6] Cuando era joven, viajó mucho con su padre. August Wilhelm se matriculó en la Universidad de Giessen en 1836. [4]

Inicialmente se dedicó a estudiar derecho y filología en Giessen . Es posible que se haya interesado por la química cuando su padre amplió los laboratorios Giessen de Liebig en 1839. [4] August Wilhelm cambió sus estudios a la química y estudió con Justus von Liebig . [7] [8] Obtuvo su doctorado allí en 1841. En 1843, después de la muerte de su padre, se convirtió en uno de los asistentes de Liebig. [9]

Su asociación con Liebig finalmente se convirtió en personal y profesional. Tanto su primera esposa, Helene Moldenhauer (m. 12 de agosto de 1846), como su tercera esposa, Elise Moldenhauer (m. 19 de mayo de 1866), eran sobrinas de la esposa de Liebig, Henriette Moldenhauer. Según los informes, Hofman cortejó a Elise después de que la hija de Liebig, Johanna, lo rechazara. [10] : 44, 318  En el medio, se casó con Rosamond Wilson (m. 13 de diciembre de 1856), y más tarde con Bertha Tiemann (m. 11 de agosto de 1873) [1] [11] Tuvo once hijos. [7]

Carrera profesional

Royal College of Chemistry de Londres

Hofmann en la Inauguración de la Escuela de Química de Londres. Chimistes Celebres, Extracto de Liebig de la tarjeta comercial de Meat Company , 1929

Como presidente de la Royal Society de Londres, Alberto, príncipe consorte de la reina Victoria , estaba decidido a fomentar el avance científico en Gran Bretaña. [12] En 1845, propuso iniciar una escuela de química práctica en Londres, al estilo del Royal College of Chemistry . Se contactó con Liebig en busca de asesoramiento y recomendó a Hofmann como director de la nueva institución. Hofmann y el príncipe se conocieron cuando el príncipe Alberto, en una visita a su alma mater en Bonn, encontró sus antiguas habitaciones ahora ocupadas por Hofmann y su aparato químico. [12] En 1845, Sir James Clark , médico de la reina Victoria, se acercó a Hofmann con la oferta de la dirección.[13] Con el apoyo del Príncipe Alberto y el financiamiento de una variedad de fuentes privadas, la institución abrió en 1845 con Hofmann como su primer director. [10] : 112 

La situación financiera de la nueva institución era algo precaria. [13] Hofmann aceptó el puesto con la condición de que fuera nombrado profesor extraordinario en Bonn, con licencia de dos años, para que pudiera reanudar su carrera en Alemania si el nombramiento inglés no iba bien. [14] La universidad abrió en 1845 con 26 estudiantes en 16 Hanover Square, y se mudó a un local más barato en 299 Oxford Street en 1848. El propio Hofmann renunció a su alojamiento personal gratuito en Hanover Square y renunció a parte de su salario. A pesar de este comienzo difícil, la institución tuvo éxito durante un tiempo y fue un líder internacional en el desarrollo de tintes de anilina. [13]Muchos de los hombres que estudiaron allí hicieron contribuciones significativas a la historia de la química. [15]

En 1853, el Royal College of Chemistry pasó a formar parte del Departamento de Ciencias y Arte del gobierno, bajo la nueva Escuela de Minas, lo que lo puso en condiciones de recibir financiación gubernamental sobre una base algo más segura. [13] Sin embargo, con la muerte del Príncipe Alberto en 1861, la institución perdió a uno de sus partidarios más importantes. Hofmann sintió profundamente la pérdida, escribiendo en 1863, "La bondad temprana de [Albert] ejerció una influencia tan poderosa sobre los destinos de mi existencia. Año tras año siento más profundamente la deuda de gratitud que le debo ... es a él, siento que le debo las oportunidades que tengo en la vida ". [10]Sin el apoyo del Príncipe, el gobierno y la industria británicos perdieron interés en la ciencia y la tecnología. La decisión de Hofmann de regresar a Alemania puede verse como un síntoma de ese declive, y con él desaparecido, el Royal College of Chemistry perdió su enfoque. [13]

Universidad de berlín

En 1864 se le ofreció a Hofmann una cátedra de química en la Universidad de Bonn y otra en la Universidad de Berlín . Mientras se tomaba su tiempo para decidir qué oferta aceptar, Hofmann diseñó edificios de laboratorio para ambas universidades, que se construyeron posteriormente. En 1865 sucedió a Eilhard Mitscherlich en la Universidad de Berlín como profesor de química y director del laboratorio químico. Ocupó el cargo hasta su muerte en 1892. Tras su regreso a Alemania, Hofmann fue el principal fundador de la Sociedad Química Alemana (Deutsche Chemische Gesellschaft zu Berlin) (1867) y sirvió 14 mandatos como presidente. [3]

Contribuciones

El trabajo de Hofmann cubrió una amplia gama de química orgánica .

Síntesis orgánica

Hofmann fue un importante contribuyente al desarrollo de técnicas de síntesis orgánica, que se originó en el laboratorio de Liebig en Giessen. Hofmann y John Blyth fueron los primeros en usar el término "síntesis", en su artículo "Sobre el estirol y algunos de los productos de su descomposición", [16] [17] antes del uso del término por parte de Kolbe por algunos meses. Lo que Blyth y Hofmann llamaron "síntesis" les permitió hacer inferencias sobre la constitución del estirol. Un artículo posterior, "Sobre la toluidina" de Muspratt y Hofmann, describió algunos de los primeros "experimentos sintéticos" (Synthetische Versuche) en el campo de la química orgánica. [18]Si bien el objetivo final de tales experimentos era producir artificialmente sustancias naturales, ese objetivo no era prácticamente alcanzable en ese momento. El propósito inmediato de la técnica fue la aplicación de reacciones conocidas a una variedad de materiales para descubrir qué productos podían formarse. Comprender el método de formación de una sustancia fue un paso importante para ubicarla dentro de una taxonomía de sustancias en desarrollo. Esta técnica se convirtió en la base del programa de investigación de Hofmann. Usó la síntesis orgánica como método de investigación, para aumentar la comprensión química de los productos de reacción y los procesos mediante los cuales se formaron. [9]

Alquitrán de hulla y anilinas

Las primeras investigaciones de Hofmann, llevadas a cabo en el laboratorio de Liebig en Giessen, fue un examen de las bases orgánicas del alquitrán de hulla . [19] Hofmann aisló con éxito Kyanol y Leucol , bases previamente informadas por Friedlieb Ferdinand Runge , y demostró que Kyanol era casi en su totalidad anilina, que anteriormente se había demostrado que era un producto de descomposición del tinte vegetal índigo . En su primera publicación (1843) demostró que una variedad de sustancias que se habían identificado en la literatura química contemporánea como obtenibles a partir de nafta de alquitrán de hulla y sus derivados eran todas una base nitrogenada única, anilina. Estos incluyeron a Kyanol ,Carl Julius Fritzsche 's anilina , Otto Unverdorben ' s Krystallin , y Nikolai Zinin 's Benzidam . [9] Gran parte de su trabajo posterior desarrolló aún más la comprensión de los alcaloides naturales.

Hofmann estableció una analogía entre la anilina y el amoníaco . Quería convencer a los químicos de que las bases orgánicas se pueden describir en términos de derivados del amoníaco. Hofmann convirtió con éxito el amoníaco en etilamina y los compuestos dietilamina , trietilamina y tetraetilamonio . Fue el primer químico en sintetizar las aminas cuaternarias. Su método de convertir una amida en una amina se conoce como transposición de Hofmann . [19]

Mientras que las aminas primarias, secundarias y terciarias eran estables cuando se destilaban a altas temperaturas en condiciones alcalinas, la amina cuaternaria no lo era. El calentamiento de hidróxido de tetraetilamonio cuaternario produjo vapor de trietilamina terciaria. Esto se convirtió en la base de lo que ahora se conoce como eliminación de Hofmann , un método para convertir aminas cuaternarias en aminas terciarias. Hofman aplicó con éxito el método a la coniina , el veneno colinérgico de la cicuta., para derivar la primera estructura de un alcaloide. Su método se volvió extremadamente importante como herramienta para examinar las estructuras moleculares de los alcaloides y finalmente se aplicó a la morfina, la coca amina, la atropina y la tubocurarina, entre otros. Coniine finalmente se convirtió en el primero de los alcaloides en ser sintetizado artificialmente. [19]

En 1848, el estudiante de Hofmann, Charles Blachford Mansfield, desarrolló un método de destilación fraccionada de alquitrán de hulla y separó benceno , xileno y tolueno , un paso esencial hacia el desarrollo de productos a partir de alquitrán de hulla. [3] [20]

En 1856, el alumno de Hofmann, William Henry Perkin , intentaba sintetizar quinina en el Royal College of Chemistry de Londres, cuando descubrió el primer tinte de anilina , la mauveína . [21] El descubrimiento llevó a la creación de una amplia gama de tintes textiles de colores creados artificialmente, revolucionando el mundo de la moda. Las investigaciones de Hofmann sobre la rosanilina , que preparó por primera vez en 1858, fueron el comienzo de una serie de investigaciones sobre la materia colorante. [14] En 1863, Hofmann demostró que el azul de anilinaes un derivado de trifenilo de la rosanilina y descubrió que se podían introducir diferentes grupos alquilo en la molécula de rosanilina para producir tintes de varios colores púrpura o violeta, que se conocieron como 'violetas de Hofmann'. [7] En 1864, Hofmann confirmó que el magenta solo se puede producir mediante la oxidación de anilina comercial en la que la ortotoluidina isomérica y la paratoluidina están presentes como impurezas, no a partir de anilina pura. Otros estudiantes de Hofmann que se involucraron en la industria británica de colorantes incluyen a Edward Chambers Nicholson , George Maule y George Simpson . [22] Después de su regreso a Alemania, Hofmann continuó experimentando con colorantes, creando finalmente rojo de quinolina.en 1887. [3]

Hofmann estudió las bases nitrogenadas, incluido el desarrollo de métodos para separar mezclas de aminas y la preparación de un gran número de "poliamonias" (diaminas y triaminas como etilendiamina y dietilendiamina). Trabajó con Auguste Cahours en bases de fósforo entre 1855 y 1857. Con él, en 1857, Hofmann preparó el primer alcohol alifático insaturado , alcohol alílico , C3 H5OH. También examinó su derivado, el isotiocianato de alilo (aceite de mostaza), en 1868, y estudió varios otros isocianatos e isonitrilos (isocianuros o carbylaminas). [3]

Hofmann también desarrolló un método para determinar los pesos moleculares de líquidos a partir de densidades de vapor . Hofmann aisló el ácido sórbico del aceite de serbas en 1859, un compuesto químico que se usa ampliamente como conservante de alimentos .

En 1865, inspirado por Auguste Laurent , Hofmann sugirió una nomenclatura sistemática para los hidrocarburos y sus derivados. Fue adoptado internacionalmente por el Congreso de Ginebra, con algunas modificaciones, en 1892. [3]

Modelos moleculares

Modelo de metano de Hofmann
Voltímetro de Hofmann

Hofmann fue aparentemente el primero en introducir modelos moleculares en la química orgánica, tras la introducción de August Kekule de la teoría de la estructura química en 1858 y la introducción de Alexander Crum Brown de fórmulas estructurales impresas en 1861. En un discurso del viernes por la noche en el Royal London Institución el 7 de abril de 1865, mostró modelos moleculares de sustancias orgánicas simples como metano, etano y cloruro de metilo, que había construido a partir de bolas de croquet de mesa de diferentes colores conectadas entre sí con tubos delgados de latón. [23] El esquema de color original de Hofmann ( carbón = negro, hidrógeno = blanco, nitrógeno = azul, oxígeno = rojo,cloro = verde y azufre = amarillo) se ha convertido en el esquema de color CPK y está en uso incluso hoy. [24] Después de 1874, cuando van't Hoff y Le Bel sugirieron independientemente que las moléculas orgánicas pueden ser tridimensionales, los modelos moleculares comenzaron a asumir su apariencia moderna. [ cita requerida ]

Voltímetro de Hofmann

El voltímetro de Hofmann es un aparato para electrolizar agua , inventado por August Wilhelm von Hofmann en 1866. [25] Consiste en tres cilindros verticales unidos, generalmente de vidrio. El cilindro interior está abierto en la parte superior para permitir la adición de agua y un compuesto iónico para mejorar la conductividad, como una pequeña cantidad de ácido sulfúrico . Se coloca un electrodo de platino dentro de la parte inferior de cada uno de los dos cilindros laterales, conectado a los terminales positivo y negativo de una fuente de electricidad. Cuando la corriente pasa a través del voltímetro de Hofmann, se forma oxígeno gaseoso en el ánodo e hidrógeno gaseoso en elcátodo . Cada gas desplaza el agua y se acumula en la parte superior de los dos tubos exteriores. [ cita requerida ]

Publicaciones

Monumento a Hofmann en Berlín, destruido en 1944 por un ataque aéreo británico

Hofmann era multilingüe y publicó extensamente, particularmente sobre su trabajo sobre el alquitrán de hulla y sus derivados. En 1865, Hofmann publicó Introducción a la química moderna , que resume la teoría de tipos y las ideas emergentes sobre la estructura química. La teoría de tipos modeló cuatro moléculas inorgánicas, hidrógeno, cloruro de hidrógeno, agua y amoníaco, y las usó como base para sistematizar y categorizar compuestos orgánicos e inorgánicos al explorar la sustitución de uno o más átomos de hidrógeno por un átomo o grupo equivalente. El propio Hofmann se había centrado en investigar el amoníaco, pero discutió los cuatro modelos en su libro. En él, también introdujo por primera vez el término valencia., bajo su variante de cuantivalencia más larga, para describir la capacidad combinatoria de un átomo. Su libro de texto influyó fuertemente en los libros de texto introductorios tanto en Europa como en los Estados Unidos. [26]

Además de sus trabajos científicos, Hofmann escribió notas biográficas y ensayos sobre la historia de la química, incluido un estudio de Liebig. [4]

Premios y honores

Fue elegido miembro de la Royal Society en 1851. Recibió la Medalla Real de la sociedad en 1854 y la Medalla Copley en 1875. [27] En su 70 cumpleaños, en 1888, fue ennoblecido, lo que le permitió agregar el prefijo " von "antes de su apellido. [ cita requerida ]

En 1900, la Sociedad Química Alemana construyó la "Hofmann-Haus" en Berlín y en 1902 creó la Medalla de Oro August Wilhelm von Hofmann en su honor, para ser otorgada por logros sobresalientes en química. Los primeros destinatarios fueron Sir William Ramsay de Inglaterra y el profesor Henri Moissan de París. [28]

Vida posterior

Hofmann murió en 1892 y fue enterrado en el Friedhof der Dorotheenstädtischen und Friedrichswerderschen Gemeinden de Berlín. [29] [30]

Ver también

  • Historia de la molécula
  • Cronología de las tecnologías del hidrógeno

Referencias

  1. ^ a b Volhard, Jacob; Fischer, Emil (1902). Agosto Wilhelm von Hofmann: Ein Lebensbild . Berlina.
  2. ^ Grete Ronge (1972), "Hofmann, August Wilhelm von (preußischer Adel 1888)" , Neue Deutsche Biographie (en alemán), 9 , Berlín: Duncker & Humblot, págs. 446–450; ( texto completo en línea )
  3. ↑ a b c d e f g August Wilhelm von Hofmann en la Encyclopædia Britannica
  4. ↑ a b c d e Brock, WH (2008). "Hofmann, August Wilhelm Von" . Diccionario completo de biografía científica . Encyclopedia.com . Consultado el 20 de noviembre de 2014 .
  5. ^ "Historial de miembros de APS" . search.amphilsoc.org . Consultado el 20 de abril de 2021 .
  6. ^ Meinel, Christoph (octubre de 1992). "August Wilhelm Hofmann—" Químico en jefe reinante " " (PDF) . Angewandte Chemie International Edition en inglés . 31 (10): 1265-1282. doi : 10.1002 / anie.199212653 .
  7. ↑ a b c Travis, Anthony S. (1992). "August Wilhelm Hofmann (1818-1892)". Esfuerzo . 16 (2): 59–65. doi : 10.1016 / 0160-9327 (92) 90003-8 .
  8. ^ Peppas, Nicholas A. (2008). "El primer siglo de la ingeniería química" . Revista Chemical Heritage . 26 (3): 26-29 . Consultado el 20 de marzo de 2018 .
  9. ^ a b c Jackson, Catherine M. (septiembre de 2014). "Experimentos sintéticos y análogos de alcaloides: Liebig, Hofmann y los orígenes de la síntesis orgánica". Estudios Históricos en Ciencias Naturales . 44 (4): 319–363. doi : 10.1525 / hsns.2014.44.4.319 . JSTOR 10.1525 / hsns.2014.44.4.319 . 
  10. ↑ a b c Brock, William H. (1997). Justus von Liebig: el guardián químico (1ª ed.). Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-56224-9.
  11. ^ Jackson, Catherine M. (septiembre de 2006). "Reexaminar la escuela de investigación: August Wilhelm Hofmann y la recreación de una escuela de investigación Liebigian en Londres". Historia de la ciencia . 44 (3): 281–319. Código Bibliográfico : 2006HisSc..44..281J . doi : 10.1177 / 007327530604400301 . S2CID 142349486 . 
  12. ↑ a b Crowther, JG (14 de diciembre de 1961). "El príncipe consorte y la ciencia" . Nuevo científico . 12 (265): 689–691 . Consultado el 21 de noviembre de 2014 .
  13. ↑ a b c d e Beer, John J. (1960). "AW Hofmann y la fundación del Royal College of Chemistry". Revista de educación química . 37 (5): 248-251. Código bibliográfico : 1960JChEd..37..248B . doi : 10.1021 / ed037p248 .
  14. ↑ a b Chisholm , 1911 , pág. 563.
  15. ^ Griffith, Bill (23 de abril de 1998). "Química en el Imperial College: los primeros 150 años" . Departamento de Química, Imperial College, Londres . Consultado el 21 de noviembre de 2014 .
  16. ^ Blyth, John; Hofmann, agosto W. (1843). "CXXXVIII. Sobre el estirol y algunos de los productos de su descomposición" . Memorias y actas de la Sociedad Química . 2 : 334–58. doi : 10.1039 / MP8430200334 . Consultado el 20 de noviembre de 2014 .
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  18. ^ Muspratt, James S .; Hofmann, agosto W. (1845). "Sobre la toluidina, una nueva base orgánica". MCPS . 2 : 367–383.
  19. ↑ a b c Alston, Theodore A. (2003). "Las contribuciones de AW Hofmann". Anestesia y analgesia . 96 (2): 622–625. doi : 10.1097 / 00000539-200302000-00058 . PMID 12538223 . 
  20. ^ McGrayne, Sharon Bertsch (2001). Prometeos en el laboratorio: química y la creación del mundo moderno . Nueva York: McGraw Hill. pag. 18 . ISBN 978-0-07-140795-3. Consultado el 21 de noviembre de 2014 .
  21. ^ Perkin, William Henry (1896). "El origen de la industria del color del alquitrán de hulla y las contribuciones de Hofmann y sus alumnos" . Revista de la Sociedad Química, Transacciones . 69 : 596. doi : 10.1039 / CT8966900596 .
  22. ^ Garfield, Simon (2002). Malva: cómo un hombre inventó un color que cambió el mundo (1ª ed. Estadounidense). Nueva York: WW Norton & Co. ISBN 978-0-393-32313-9.
  23. ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 4 de abril de 2016 . Consultado el 8 de septiembre de 2018 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
  24. ^ Ollis, WD (1972). "Modelos y moléculas". Actas de la Royal Institution of Great Britain . 45 : 1–31.
  25. ^ von Hofmann, AW Introducción a la química moderna: experimental y teórico; Incorporación de doce conferencias impartidas en el Royal College of Chemistry de Londres . Walton y Maberly, Londres, 1866 . [1]
  26. ^ "Agosto Wilhelm Hofmann (1818-1892)" . El calendario de Historia de la Electroquímica de 1998 . BAS Bioanalytical Systems, Inc. Archivado desde el original el 21 de octubre de 2014 . Consultado el 21 de noviembre de 2014 .
  27. ^ "Catálogo de biblioteca y archivo" . Royal Society . Consultado el 10 de marzo de 2012 .[ enlace muerto permanente ]
  28. ^ Gray, James (12 de junio de 1903). "El electricista, volumen 51" . El electricista . 51 : 315 . Consultado el 21 de noviembre de 2014 .
  29. de: Friedhof der Dorotheenstädtischen und Friedrichswerderschen Gemeinden
  30. ^ Oesper, Ralph E. (1968). "El lugar de enterramiento de August Wilhelm Hofmann (1818-1892)". Revista de educación química . 45 (3): 153. Código Bibliográfico : 1968JChEd..45..153O . doi : 10.1021 / ed045p153 .

Fuentes

  •  Este artículo incorpora texto de una publicación que ahora es de dominio público :  Chisholm, Hugh, ed. (1911). " Hofmann, August Wilhelm von ". Encyclopædia Britannica . 13 (11ª ed.). Prensa de la Universidad de Cambridge. págs. 563–564.
  • Bericht über die Entwickelung der chemischen Industrie während des letzten Jahrzehends: im Verein mit Freunden und Fachgenossen erstattet . Volumen 1-3.1, Vieweg, Braunschweig 1875-1877 Edición digital de la Universidad y Biblioteca Estatal de Düsseldorf

enlaces externos

  • August Wilhelm von Hofmann en Find a Grave
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