Hermann Kolbe

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Hermann Kolbe, um 1865
Nachruf

Adolph Wilhelm Hermann Kolbe(*27. September1818inElliehausen;†25. November1884inLeipzig) war ein deutscherChemiker.Er entdeckte mit derElektrolysevonCarbonsäuren(Kolbe-Elektrolyse) eine Synthesemethode zur C,C-Bindungsknüpfung derAlkylrestevonSäurenund gilt als Begründer derOrganischen Elektrochemie.[1][2]Kolbe stellte 1859 erstmalsSalicylsäureausPhenolatundKohlendioxidsynthetisch her.

Kolbe war das älteste von 15 Kindern desPfarrersKarl Kolbe (1780–1870) und dessen Frau Auguste geb. Hempel (geboren 1800). Den ersten Unterricht erhielt er im elterlichen Pfarrhaus. Aufgrund des Tätigkeitswechsel des Vaters zog die Familie 1826 nach Stöckheim ins Leinetal. Er besuchte ab 1831 dasGymnasiuminGöttingenund legte dort 1838 das Abitur ab. Nach seinemChemiestudiumab 1838 beiFriedrich Wöhlerin Göttingen wurde er an derUniversität Marburg1842 Assistent vonRobert Wilhelm Bunsen.Bereits während seiner Studien- und später Assistenzzeit in Marburg verfasste er zahlreiche wissenschaftliche Abhandlungen und gab seine ersten Publikationen heraus. Ebenfalls hatte er in Göttingen seine Dissertation begonnen, die er dann in Marburg abschloss. Im Herbst 1843 erhielt er mit der ArbeitUeber die Produkte der Einwirkung des Chlors auf Schwefelkohlenstoffden Doktorgrad (Dr. rer. nat.).[3]Von 1845 bis 1847 war Kolbe Assistent beiLyon Playfairan derUniversity of London.Hier unterstützte er Playfair am Museum für Economic Geology bei Schlagwetteruntersuchungen. In dieser Zeit befreundete er sich auch mitEdward Frankland.Kolbe und Frankland fanden in London die Darstellungsweise von Carbonsäuren aus Nitrilen. Auch die Elektrolyse von Carbonsäuren mit der Bildung von Kohlendioxid und den dimerisierten Alkanen fiel in diese Periode (1847 arbeitete Kolbe auch in Marburg bei Bunsen).

Im Herbst 1847 ging Kolbe aufgrund eines Angebotes des VerlagsFr. Vieweg & Sohnzur Bearbeitung desHandwörterbuches der ChemienachBraunschweig.

1851 folgte Kolbe dem Ruf auf dasOrdinariatfür Chemie an der Universität Marburg als Nachfolger von Robert Bunsen. 1853 heiratete Kolbe Charlotte von Bardeleben (1832 – 1876). Aus der Ehe gingen ein Sohn und drei Töchter hervor. Der Sohn Karl Kolbe (1856 – 1909) wurde ebenfalls Chemiker und übernahm 1884 als Direktor die Salicylfabrik "Dr.F.v.Heyden", deren Teilhaber Hermann Kolbe war. 1865 wurde er ordentlicher Professor an derUniversität Leipzig.Hier wurde 1868 nach seinen Plänen das chemische Institut der Universität Leipzig errichtet. Ab 1870 war er Herausgeber der vonOtto Linné Erdmanngegründeten Zeitschrift „Journal der praktischen Chemie “.

Hermann Kolbe wurde im Kolbeschen Erbbegräbnis auf demNeuen Johannisfriedhof,VII. Abteilung, beerdigt.

Wissenschaftliches Werk

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Als Kolbe sein Chemiestudium begann, war die organische Chemie als Wissenschaft recht unbekannt. AusElementaranalysenleiteten Chemiker die relativen Gehalte von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in einer organischen Verbindung ab. Gänzlich unbekannt war zu dieser Zeit deren Struktur und die Art des Atomaustausches von Molekülen bei einer chemischen Reaktion. In dieser Phase wurden viele Stoffumwandlungen untersucht, mit dem Ziel, aus der Änderung der elementaren Zusammensetzung eine bestimmte Ordnung zu entdecken und auf die chemische Konstitution und das Reaktionsverhalten von Verbindungen zu schließen.

Nachdem in der organischen Chemie die dualistischeRadikaltheorie(mit einem positiven und einem negativen Bereich in jedem anorganischen und organischen Teilchen) vonJöns Jacob Berzeliusdurch die Entdeckung derSubstitutiondurchJean Baptiste Dumasvon einer unitaristischen Typentheorie erschüttert wurde, gab es zwei Lager in der organischen Chemie. Das eine Lager (Charles Gerhardt,Auguste Laurent) versuchte durch neue Überlegungen die Typentheorie weiter auszubauen, das andere Lager versuchte durch gedankliche Hilfskonstrukte die dualistische Theorie von Berzelius zu reformieren. Kolbe unterstützte zunächst die dualistische Theorie von Berzelius, er war einer der stärksten Verteidiger des dualistischen Systems von Berzelius[4][5][6] (siehe hierzu auchGeschichte der Substitutionsreaktion). Kolbe untersuchte für seineDissertation(1842–1843) die Umwandlung vonKohlenstoffdisulfidmitChlor.Er erhielt neben den organischen Chlorverbindungen auch eine kristalline Substanz, die Trichlormethansulfonsäure. Deren Entstehung konnte Kolbe aus der dualistischen Theorie ableiten. Durch die Behandlung mit Natriumamalgam konnten alle Chloratome durch Wasserstoffatome ausgetauscht werden, sodass sichMethansulfonsäurebildete. Kolbe fand etwas später heraus, dass sichTetrachlorethen(erzeugt ausTetrachlorkohlenstoffbei Durchleitung durch eine glühende Röhre) im Sonnenlicht in Gegenwart von Wasser und Chlor zu Trichloressigsäure umwandelte. DieTrichloressigsäureließ sich mit Natriumamalgam inEssigsäureüberführen. In seinem Artikel wurde erstmals das WortSyntheseim Bereich der organischen Chemie verwendet. Kolbe hoffte damals, dass mithilfe der organischen Chemie zukünftig aus einfachen Stoffen wie Essigsäure komplizierte Stoffe wie Zucker hergestellt werden könnten. Bei seiner Arbeit wurde eine neue Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung geknüpft, die Chlorsubstituenten an den Kohlenstoffen wurden durch Wasserstoff und Sauerstoff ersetzt.

Kolbe besuchte in London seinen FreundEdward Frankland.Mit Frankland wurde eine neue Synthese von Carbonsäuren ausgearbeitet. Sie synthetisierten aus den Alkylcyaniden (Acetonitril,Ethylnitril von Dumas undThéophile-Jules Pelouzeerstmals synthetisiert) durch Verseifung die entsprechenden Carbonsäuren.[7]Kolbe und Frankland nahmen nun an, dass die Cyanverbindungen mit Radikalen gepaarte Carbonsäuren sind. Cyanwasserstoff entsprach ihrer Ansicht Oxalsäure (Carboxygruppe), Acetonitril der Essigsäure. Kolbe wollte nun wissen, ob sich aus der Essigsäure das Methylradikal abspalten lässt, ob sich möglicherweise ein reines Radikal herstellen lässt. Um dies zu erreichen,elektrolysierteer Essigsäure.[8]Es entstand am positiven Pol tatsächlich ein Stoff mit der chemischen Zusammensetzung für ein Methylradikal sowie Kohlendioxid. Diemolare Massefür das Methylradikal war jedoch höher als erwartet, es warEthanentstanden. Kolbe war sich nun sicher, dass die Essigsäure aus zwei Radikalpaaren besteht: dem Kohlensäure- und dem Methylradikal. Er elektrolysierte auch die höheren Alkansäuren und konnte auch bei diesen Kohlendioxidbildung und Alkanbildung nachweisen[8](sieheKolbe-Elektrolyse). Aufgrund der elektrochemischen Versuche unterstützte Kolbe wieder die dualistische Theorie von Berzelius.[9][10]Nach den Ideen für Sättigungskapazitäten der Elemente durch Frankland überarbeitete Kolbe die Radikaltheorie.[11]

Er sah in dieser Arbeit alle organischen Stoffe als Abkömmlinge der Kohlensäure an, die durch Substitutionsprozesse entstanden sind. Kolbe änderte die formale Typentheorie von Gerhardt zu einer realen Typentheorie, er bezeichnete Gerhardts Typentheorie als unwissenschaftliche Formelspielerei. Kolbe verwarf die These von Gerhardt, dass einechemische VerbindungmehrereKonstitutionsformelnbesitzen könne. Er prognostizierte aus seiner Theorie die Möglichkeit der Existenz von sekundären und tertiären Alkoholen.[12][13]

Diese Alkohole wurden wenige Jahre später vonAlexander ButlerowundCharles Friedelaufgefunden. Kolbe untersuchte auch die Isomerieerscheinungen von Fettsäuren und klärte die Konstitution vonMilchsäure,Alaninund Äpfel- undWeinsäureauf. Kolbe gelang auch die Herstellung der ersten aliphatischen Nitroverbindung (Nitromethan).[14]

Für die Medizin war Kolbes Entwicklung einer einfachen Synthese fürSalicylsäure(Acetylsalicylsäure (Aspirin) ist ein Derivat der Salicylsäure) besonders bedeutsam.[15][16]Salicylsäure stellte er ausPhenolin Gegenwart vonKohlenstoffdioxidundNatriumher. Völlige Aufklärung der Bildung von Salicylsäure brachte jedoch erstRudolf Schmitt.[17]

Durch die Einbringung seinerKolbe-Synthesewurde er Teilhaber der 1874 vonFriedrich von HeydengegründetenSalicylsäurefabrik Dr. F. v. Heyden,die inRadebeulweltweit erstmals Arzneimittelsynthese im industriellen Maßstab betrieb. Sein SohnCarl Kolbe,ebenfalls Chemiker, übernahm 1884 erst die Leitung und 1885 die Fabrik von ihrem Gründer. Seine Tochter Johanna heiratete den ChemikerErnst von Meyer.Sein NeffeHermann Ost,Sohn seiner Schwester Bertha, wurde ebenfalls Chemiker und Professor an derTH Hannover.Und auch sein EnkelFerdinand Hermann Krausswurde Professor für Chemie.

Lehre und Universität

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Kolbe hat ein umfangreichesLehrbuch der organischen Chemie(1854–1865) verfasst. Ferner ein kurzes Lehrbuch für anorganische und organische Chemie.

Er war Herausgeber (seit 1870) der von O. L. Erdmann gegründeten ZeitschriftJournal für praktische Chemie.

Zwischen 1847 und 1851 bearbeitete er dasHandwörterbuch der reinen und angewandten Chemiebeim Vieweg Verlag in Braunschweig.

Nach seinen Plänen wurde 1868 das chemische Institut in Leipzig errichtet.

Als Lehrer wandte er eine Lernmethode an, die beim Studenten eine sorgfältige Beobachtungsgabe und das Nachdenken förderte.

Zu seinen Schülern und Mitarbeitern in Leipzig gehörtenErnst Otto Beckmann,Alexander Michailowitsch SaizewundTheodor Curtius.

Gedenktafel der GDCh an der Chemischen Fabrik v. Heyden, Meißner Straße 35 in Radebeul

Kolbe wurde für seine Arbeit zumGeheimen Hofraternannt. 1877 erhielt er inTübingendenDr. med. h. c.

1862 wurde er zum auswärtigen Mitglied derBayerischen Akademie der Wissenschaftengewählt.[18]Dazu war Kolbe Mitglied bzw. Ehrenmitglied mehrerer wissenschaftlicher Einrichtungen, so derKöniglich-Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften,derPreußischen Akademie der Wissenschaften,der UniversitätenKasanundKiewsowie derRoyal SocietyinEdinburgh.

Kolbe war ab 1872 Ritter desBayerischen Maximiliansorden für Wissenschaft und Kunstund erhielt 1884 von der Royal Society dieDavy-Medaille.

Seit dem 1. Oktober 2012 ist die ehemalige Salicylsäurefabrik und spätereChemische Fabrik Dr. F. von Heydeneine derHistorischen Stätten der Chemie,ausgezeichnet durch dieGesellschaft Deutscher Chemiker(GDCh) im Rahmen eines Festakts mit einer Gedenktafel am Hauptgebäude in Radebeul. Diese erinnert an das Wirken vonJacob Friedrich von Heyden,Adolph Wilhelm Hermann Kolbe,Rudolf Wilhelm Schmitt,Bruno Richard SeifertundRichard Gustav Müller.

Commons:Hermann Kolbe– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  1. Toshio Fuchigami, Shinsuke Inagi, Mahito Atobe:Fundamentals and Applications of Organic Electrochemistry.Hrsg.: Wiley. Wiley,ISBN 978-1-118-65317-3.
  2. Ole Hammerich, Bernd Speiser:Organic Electrochemistry: Revised and Expanded.5. Auflage. Taylor & Francis Inc,ISBN 978-1-4200-8401-6.
  3. Lieb. Ann. d. Chem.41,41
  4. Ann. Chem.54,156
  5. Ann. Chem.75,211
  6. Ann. Chem.76,1
  7. Lieb. Ann. d. Ch.65,288 (1848)
  8. abHermann Kolbe:Untersuchungen über die Elektrolyse organischer Verbindungen.In: Friedrich Wöhler, Justus Liebig (Hrsg.):Annalen der Chemie und Pharmacie.Band69,Nr.3.C. F. Winter, Heidelberg 1849,S.257–294,doi:10.1002/jlac.18490690302(online im Internet Archive): „durch die elektrolytischen Zersetzungen organischer Verbindungen über ihre chemische Constitution wichtige Aufschlüsse zu erhalten. “
  9. Lieb. Ann. d. Ch.75,211 (1851)
  10. Lieb. Ann. d. Ch.76,1 (1851)
  11. Lieb. Ann. d. Ch.113,293 (1859)
  12. Lieb. Ann. d. Ch.113,307 (1859)
  13. Das chemische Laboratorium der Universität Marburg(Braunschweig 1865), von Hermann Kolbe
  14. Lieb. Ann. d. Chem.171,1;175,88;180,111
  15. Lieb. Ann. d. Ch.113,125 (1859)
  16. Lieb. Ann. d. Ch.115,201
  17. Journ. pr. Chem (2)31,397
  18. Mitgliedseintrag vonHermann Kolbe(mit Bild) bei derBayerischen Akademie der Wissenschaften,abgerufen am 9. Februar 2016.