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阿尔弗雷德·沃纳（Alfred Werner）。原图链接

阿尔弗雷德·沃纳（Alfred Werner， 1866年12月12日－1919年11月15日），瑞士化学家 ，曾在苏黎世联邦理工学院学习，并在苏黎世大学任教。因提出过渡金属配合物的八面体构型而于1913年获得诺贝尔化学奖 。他为现代配位化学奠定了基础，是第一个获得诺贝尔奖的无机化学家，也是1973年之前唯一得奖的化学家 。

生平

阿尔弗雷德·沃纳（Alfred Werner），1866年出生于法国阿尔萨斯的米卢斯（Mülhausen），这个城市早前是法国的一部分，但1871年被吞并，成为德国的一部分，但家族还是继续使用法语。尽管沃纳的大部分文章都以德语在德国期刊上发表，但他对法国的文化和政治同情依然存在。

阿尔弗雷德·沃纳的父亲-让·亚当·沃纳（Jean-Adam Werner）是铸造工人及锁匠，在家中阿尔弗雷德·沃纳是第四也是最后一个孩子，他的父亲娶了第二任妻子萨洛梅·让内特·沃纳（SaloméJeanette Werner），也就是阿尔弗雷德·沃纳的母亲，她来自一个富裕的家庭。沃纳对宗教几乎不感兴趣，但他的家人是罗马天主教徒，所以他长大后也成为罗马天主教徒。

瑞士联邦理工学院获得博士学位

沃纳在学校时，表现出对化学的兴趣，1878-85年则在巴黎高等职业学校选择学习化学，18岁时就从事了他的第一项独立化学研究。

1885年到1886年，他在德国军队的卡尔斯鲁厄（Karlsruhe）服了一年义务役，在此期间，他在那个城市的技术中学参加了英格勒的演讲。1886年，沃纳去了瑞士，他参加了在苏黎世联邦技术高中的演讲，1886年就读于苏黎世的EidgenössischesPolytechnikum（现为EidgenössischeTechnische Hochschule [ETH]或称为瑞士联邦理工学院），他在Technische Hochschule的化学讲座中进行了审核。1889年并获得了化学化学学位，他被任命为苏黎世技术高中Lunge教授实验室的助理，然后他开始与Hantzsch教授合作进行研究。1890年从苏黎世大学正式获得博士学位。在他的学习期间，他深受A. Hantzsch教授的影响。

他在苏黎世大学获得学位的论文题目是含氮分子中原子的空间排列。从1890年到1891年，他在这个问题上做了进一步的工作，并访问了巴黎，在那里他在法国学院（Collègede France）的Berthelot教授的带领下工作。1892年，他回到苏黎世，在技术高中任讲师。1893年，他被任命为苏黎世大学的副教授，接替Victor Merz，然后在大学讲授有机化学。

自创“立体化学”理论

1892年沃纳受聘于瑞士联邦学院Habilitationsschrift （在大学任教所需的原始研究论文），成为了Polytechnikum的Privatdozent的无薪讲师。在这项工作中，由于它是在一个不起眼的地方期刊上发表文章（1891年）而引起很少注意的，他建议替换奥古斯特·凯库勒（August Kekule）在有机化合物中的刚性价键具有一种更为灵活的方法，即将亲和力视为从原子中心到各个方向均等地作用的各种可整除的力。在苏黎世的瑞士联邦学院（Polytechnikum）学习化学的沃纳虽然在1890年从苏黎世大学获得博士学位，但是瑞士联邦理工学院直到1909年才授予他博士学位。

他移居苏黎世大学后发表了他的第三篇有关立体化学的重要文章，阐述了关于“立体化学”的理论协调化合物 。尽管他对无机化学的知识非常有限，但他在1892年的一个晚上醒来，时间是凌晨2:00，解决了当时所谓的“分子化合物”的难题，在下午5:00之前写了他最重要的理论论文。这使他几乎一举成名，并被任命为苏黎世大学的杰出教授（副教授）。

家庭

娶妻生子入籍瑞士

沃纳（Werner）是位令人著迷的讲师和多产的研究人员，他非常善于交际，他的娱乐活动是台球，国际象棋和瑞士纸牌游戏Jass。 他在山上度过了假期，并花了很多时间参加瑞士以外的科学会议。作为一名讲师，他是一位令人信服且热情洋溢的演讲者，他赠送了礼物以明确解释难题。在他的学生中，有像詹施（Jantch），卡尔（ Karrer）和菲佛（Pfeiffer）这样的杰出人物。 对其他人有价值的是，他于1904年出版的《无机化学的新思想》和《 立体化学教科书》（ Nehree Anschauungen auf dem Gebiete der anorganischen Chemie ）深具启迪的作用。

1894年与当地的艾玛·威廉敏娜·吉斯克（Emma Wilhelmina Giesker）结婚，艾玛来自德国家庭。婚后他们育有一子阿尔弗雷德（Alfred）和一女夏洛特（Charlotte）。

1895年29岁的沃纳就被提升为大学化学教授，他讲授有机化学，直到1902年，还接手了无机化学讲义。沃纳获准入籍瑞士，尽管在维也纳，巴塞尔和维尔茨堡都曾获得过职位，但他拒绝了这些职位，而是选择留在苏黎世。

成名

他在一篇关于矿物化合物的论文中指出了他的可变价理论，根据该理论，无机分子化合物包含单个原子，这些原子充当中心核，并在一个简单的原子周围排列了一定数量的其他原子，自由基或其他分子的空间，几何图案。表示围绕中心核如此分组的原子数的数字被沃纳称为配位数，这些配位数中最重要的是3、4、6和8，其中6尤其经常出现。 数以千计的分子化合物对应于6号类型，并且在大多数分子化合物中，八面体的角处都有一个带有配位原子的中心原子。

在接下来的20年中，Werner和他的合作者研究并准备了一系列新的分子化合物，并研究了它们的结构，并发表了许多论文，其中150篇是他本人的。 最后，他的工作最终发现了所研究复合物的旋光异构体，其存在已通过他的假设进行了预测。 以光学活性形式分离出40多个具有八面体对称性的光学活性配合物，结果，与van't的四面体碳原子一样，牢固地建立了配合物6的空间构型霍夫和勒贝尔。

沃纳还研究了具有其他配位数的配合物，尤其是4，其形式可以是四面体或平面正方形。 正如保罗·菲佛（Paul Pfeiffer）在发表于《 大化学家》（1961，由爱德华·法伯（Eduard Farber）编辑，纽约Interscience）发表的沃纳著作中所言，沃纳的配位理论涵盖了整个系统无机化学以及有机化学。 沃纳因其所从事的研究工作而获得1913年诺贝尔化学奖。

学术研究

第一本出版物是立体化学

沃纳的第一本出版物是根据他的博士学位论文并与他的研究主管Arthur Hantzsch一起写的立体化学 ，他将Joseph-Achille Le Bel和Jacobus Henricus van't Hoff的四面体碳原子（1874年）概念应用于氮原子。 它解释了在三价氮化合物 （如肟）之间发生的许多顺式-反式异构现象，导致了新异构体的发现，并将氮的立体化学置于一个一致的理论基础上。在1891–92年冬季学期，Werner与Marcellin Berthelot一起在巴黎的Collègede France大学从事热化学研究。

成立之初，沃纳的理论在很大程度上没有实验验证。他在该领域没有做过任何工作，他引用来支持他的观点的数据已被其他人获得，尤其是他的主要科学对手丹麦化学家Sophus MadsJørgensen。约根森坚持使用竞争对手的布隆斯特兰德·约根森“链理论”，该链理论最终被现代配位化学的基础沃纳理论所取代。

配位化学为主要理论工作

沃纳放弃了凯库勒（Kekule）人为的区分，这些区分是适用于经典化合价理论的“化合价化合物”与该理论无法解释的“分子化合”。 后者是金属胺，其中包含金属盐和氨（中性分子），两者都能够独立存在。氨的基本性质被“掩盖”，因为它不与酸反应。而且，金属盐和氨之间的强键的性质无法解释。

也因此，沃纳提出了一种革命性的方法，其中金属胺（现在俗称“沃纳配合物”），复盐和金属盐水合物的组成和构型是新概念（ 配位数）的逻辑结果。 他将金属氨分为两类：第六类为配合物，他假定了八面体构型；第二类为配合物，他提出了方形平面或四面体构型。 他还提出了两种类型的化合价：将阴离子与金属原子键合的主价和将氨与金属原子键合的副价。

沃纳通过列举许多反应，转变和异构现象证明了他的观点的正确性。他表明，金属胺中氨的损失不是简单的损失，而是一种取代，其中阴离子的功能同时发生，从而导致阳离子化合物从非电解质到阴离子化合物的完全过渡。 他还展示了如何用水或其他基团替代氨，并证明了胺，复盐和金属水合物之间存在过渡系列。 此外，他推测了其他问题，例如溶液中盐的状态以及化学键合中的极化效应。

贡献

被称为“无机Kekule”

沃纳不仅解释了已知的配位化合物，而且还预测了许多未知化合物的存在，这是他和他的学生在四分之一世纪的合成活动中发现的，几乎证实了他的理论。 他的离子键和非离子键概念使目前的静电键和共价键之间的区别更加完整。 他的想法很快涵盖了无机化学的几乎整个领域，甚至在有机化学，分析化学和物理化学以及生物化学，地球化学和矿物学中得到了应用。 他是最早表明立体化学不仅限于有机化学而是普遍现象的人之一。他的配位理论对无机化学的影响与Kekule， Archibald Scott Couper ，Le Bel和van't Hoff的思想对有机化学的影响相当。因此，他有时被称为“无机Kekule”。

第一位获得诺贝尔化学奖的瑞士化学家

自1911年开始解决一系列配位化合物以来，维尔纳成为第一位获得诺贝尔化学奖的瑞士化学家，“以表彰他在分子中原子之间的联系方面所做的工作，他为研究工作注入了新的光辉。老问题，开辟了新的研究领域，尤其是无机化学领域。此后不久，他开始遭受普遍的，进行性的，退行性的动脉硬化 ，尤其是大脑的动脉硬化 ，这是由于多年过量饮酒和过度劳累而加剧的。最后他死于精神病医院Burghölzli。 他不仅是现代无机立体化学的创始人，而且是有史以来的主要化学家之一。

创下无机配体的新里程碑

1893年，沃纳（Werner）率先提出了用于含络合离子的配位化合物的正确结构，其中中心过渡金属原子被中性或阴离子配体包围

例如，已知钴形成化学式为CoCl 3 •6NH 3的“复杂”六氨合钴（III）氯化物，但该点表示的缔合性质却是神秘的。 Werner提出了[Co（NH3）6 ] Cl 3结构 ，其中Co 3+离子在八面体的顶点处被六个NH3包围。 Werner通过测量化合物在水溶液中的电导率以及使用硝酸银沉淀法进行的氯离子阴离子分析证实了这三个Cl-以游离离子的形式离解。 后来，还使用磁化率分析来确认Werner关于CoCl 3 •6NH 3的化学性质的提议。

影响

Werner的名字将永远与他建立的配位理论以及他对分子中原子空间关系的研究联系在一起，而他在24岁时就为博士学位论文奠定了基础1892年，他在这项工作中提出了这样一个想法，即在众多的三价氮化合物中，氮原子的三个价键指向四面体的三个角，其中的第四个角被氮原子占据。 1891年，他发表了一篇关于亲和力和价理论的论文，其中他替代了Kekulé的恒定价概念，即亲和力是从原子中心施加的吸引力，该力均匀地作用于表面的所有部分原子。

配位化学

对于具有一种以上类型配体的配合物，Werner成功地解释了所观察到的异构体的数量。例如，他解释了存在两种四胺异构体“ Co（NH3 ）4 Cl3 ”，一种绿色和一种紫色。 Werner提出，这是式[Co（NH 3 ）4Cl 2 ] Cl的两个几何异构体 ，其中一个Cl-离子被解离，如电导率测量所证实。 Co原子在八面体的顶点处被四个NH3和两个Cl配体包围。绿色异构体是“反式”，两个Cl配体在相反的顶点，紫色是“顺式”，两个Cl在相邻的顶点。

沃纳还制备了与光学异构体的配合物，并在1914年报告了第一个缺乏碳的合成手性化合物，称为己醇 ，其分子式为[Co（Co（NH3）4（OH）2）3 ]Br6 。

价性质

在Werner之前，化学家将元素的化合价定义为元素的键数，而没有区分不同类型的键。 但是，例如在[Co（NH3）6 ]Cl3这样的络合物中，Werner认为Co-Cl键在长距离上对应于3的“主要”价，而Co-NH3键对应于在较短距离处的“二级”价或弱价为6。 该次要价为6他称为配位数 ，他定义为直接与中心金属原子连接的分子（此处为NH3 ）的数目。 在其他建筑群中，他发现协调数为4或8。

根据这些观点和其他类似观点，理查德·阿贝格（Richard Abegg）在1904年制定了现在称为阿贝格（Abegg）的规则 ，该规则指出元素的最大正价价和负价价之差通常为8。1916年晚些时候，吉尔伯特·N·刘易斯（Gilbert N. Lewis）在他的立方原子理论中制定了“ 八位位组法则 ”，从而使用了该法则 。

在现代术语中，沃纳的主价对应于氧化态 ，其次价称为配位数。现在将Co-Cl键（在上述示例中）分类为离子键，并且每个Co-N键是路易斯酸 Co 3+和路易斯碱 NH 3之间的配位共价键 。

殊荣

沃纳是哥廷根的皇家科学学会（KöniglicheGesellschaft der Wissenschaften）和埃尔兰根的物理医学学会（Physikalisch-medizinischeSozietät）的相应成员。 他拥有日内瓦大学的名誉博士学位，并且是同一城镇，法兰克福/美因河畔的物理协会（Physikalischer Verein），德国的Bunsengesellschaft，法国兴业银行的物理学和自然历史学会的名誉会员。洛桑的自然科学与伦敦化学学会的《 Vaudoise des Sciences Naturelles》。他还是莫斯科自然历史，人类学和民族志之友皇家学会的常任理事国。法国授予他法国化学学会奖的勒布朗奖章和法国公共法学院的荣誉。

作品

《立体化学》。菲舍尔，耶拿1904 杜塞尔多夫州立大学和州立图书馆 数字版本。

辞世

第一个获得诺贝尔奖的无机化学家沃纳，生命的最后阶段失去健康，1913年，他获得诺贝尔化学奖的那一年，已经患有动脉硬化症。到1915年，疾病缠身迫使他放弃了化学方面的一般讲座，并在1919年不得不放弃了教授职位。

沃纳苦于全身持续退行性的动脉硬化症 ，尤其是脑部疾患更为严重，起因于多年来过量饮酒和研究工作操劳所致。1919年11月15日，病逝于瑞士苏黎世的Burghölzli精神医院，享年53岁。