Auguste Laurent

Auguste Laurent

Auguste Laurent (* 14. November 1807 im Ortsteil La Folie der Gemeinde Saint-Maurice in der Nähe von Langres; † 15. April 1853 in Paris), eigentlich Augustin Laurent, war ein französischer Chemiker^[1]. Laurent war ein organischer Chemiker, er stellte für die Substitution in der organischen Chemie die Kerntheorie auf. Er hat die Begriffe Molekül, Atom, chemisches Äquivalent für die organische Chemie definiert. Er erkannte, dass die Zahl der Wasserstoffatome in einer organischen Verbindungen ohne Stickstoff immer gerade war, mit einem Stickstoffatom im Molekül war die Zahl der Wasserstoffatome immer ungerade.

Leben

Er wurde als zweites der insgesamt vier Kinder des Bauern Jean-Baptiste Laurent und der Marie-Jeanne Maistre geboren. In Gray (Haute-Saône) erhielt er eine traditionelle und klassische Schulausbildung an einem der lokalen Collège. Vom 9. Dezember 1826 an bis zum Jahre 1829 erfolgte eine Ausbildung an der École des Mines, im Juni 1830 wird er ingénieur civil des mines, 1831 Répétiteur an der École Centrale des Arts et Métiers. Seine erste wissenschaftliche Veröffentlichung erschien im Jahre 1830 die er gemeinsam mit Guy-Adolphe Arrault (1806-1861)^[2] geschrieben hatte, Fabrication du smalt ou bleu de cobalt, à Querbach, en Basse-Silésie^[3]. In dieser Arbeit werden auch Erfahrungen über den Kobaltabbau dargestellt, die er während einer Reise, welche ihn durch Niederschlesien führte, sammelte.

Er war Schüler des Chemikers Jean-Baptiste Dumas. Nach einem Streit mit Dumas war er 1833 in die Fabrik Manufacture de Sévres, 1836 in einer Porzellanfabrik in Eich ( Luxemburg) beschäftigt. Im Jahr 1838 wurde er als Professor an die Universität von Bordeaux berufen. Im Jahr 1839 heiratete er Anne-Françoise Schrobilgen aus einer bekannten Luxemburger Familie. Ihr Sohn war Matthieu Paul Hermann Laurent (1841-1908)^[4]. 1844 wird er zum Ritter der Ehrenlegion ernannt.

Nach Studentenunruhen verließ er Bordeaux (1845) und erhielt eine Stellung in der Münze von Paris (1848). Gemeinsam mit dem Chemiker Charles Gerhardt (1816-1856) gründete er 1851 in Paris ein Unterrichtslaboratorium für Chemie.

Auguste Laurent starb im Jahr 1853 im Alter von 45 Jahren an Tuberkulose.

Büste von Auguste Laurent an der Stadtmauer von Langres

Sein Sohn war der spätere Mathematiker Hermann Laurent.

Wissenschaftliches Werk

Synthesen und Analysen

Laurent untersuchte zusammen mit Dumas das Naphthalin. Die Summenformel (C₁₀H₈ bzw. C₂₀H₁₆) konnte aus der Elementaranalyse bestimmt werden. Später erfolgten Bestimmungen von Chrysen und Pyren.

Naphthalin ließ sich mit Chlor zu Chlor-Naphthalin umsetzen. Da Strukturformeln in der Chemie noch unbekannt waren, konnte Laurent nur nachweisen, dass das Wasserstoffatom durch ein Chloratom ersetzt wurde. Auch das Naphthalintetrachlorid konnte durch Behandlung mit Chlor erzeugt werden. Durch Oxidation dieses Stoffes mit Salpetersäure konnte er die Phthalsäure sowie Phthalimid und Phthalsäureanhydrid herstellen (1836).

Aus dem Anthracen gewann Laurent durch Oxidation mit Salpetersäure das Anthrachinon(1835). 1841 erhielt er aus der Oxidation des Farbstoffes Indigo das Isatin. Ethanol und Diethylether veranschaulicht Laurent als organische Abkömmlinge des Wassers. Wird ein Wasserstoffatom des Wassers durch eine Ethylgruppe ersetzt erhält man Ethanol, werden zwei Wasserstoffatome durch Ethylgruppen ersetzt erhält man Diethylether.

Atome, Moleküle, Äquivalente

Laurent erkannte, dass die Zahl der Wasserstoffatome in einem organischen Molekül – solange kein Stickstoff vorhanden war – immer gerade war.

Als Laurent seine Untersuchungen begann, gab es noch keine klare Unterscheidung zwischen Atom, Molekül, Äquivalent. Charles Gerhardt hatte die Fehlerhaftigkeit bezüglich der Atommassen im Lichte der Avogadroschen Theorie für organische Moleküle erkannt. Jedoch blieb der Begriff des Äquivalents von Gerhardt sehr unklar und umstritten. Laurent verbesserte die Erkenntnisse von Gerhardt und gab erstmals eine genaue Definition für Moleküle, Atome, Äquivalente.^[5]

Laurent verstand unter dem Molekulargewicht eines Elementes oder einer Verbindung die Gewichtsmenge, die unter gleichen Bedingungen denselben Gasraum einnahm. Für Gase der Elemente Wasserstoff, Chlor, Sauerstoff, Stickstoff mussten zwei Gewichtsteile (Doppelatome) im Gasraum angesetzt werden. Für organische Moleküle im Gasraum ergaben sich so die richtigen Molekülgewichte.

Das Molekül war für Laurent die kleinste Menge, die zur Bildung einer chemischen Verbindung nötig ist. Das Atom war für ihn die kleinste Menge eines Elementes, die in zusammengesetzten Stoffen vorkommt.

Erst um 1850 als Alexander William Williamson eine Etherdarstellung aus Ethanol und Ethylbromid vollzog, konnte nachgewiesen werden, dass Ether ein Abkömmling von Ethanol und Ethanol ein Abkömmling von Wasser ist.

Die Ideen von Laurent und Gerhardt fanden nun auch in Büchern und Zeitschriften Eingang.

Kerntheorie

Da sich bei den Umsetzungen von Kohlenwasserstoffen wie Naphthalin, Anthracen meist das Kohlenstoffgrundgerüst nicht änderte und nur die Wasserstoffatome durch Chlor oder Sauerstoff ausgetauscht wurden, formulierte Laurent die Kerntheorie zur Erklärung der räumlichen Struktur von organischen Verbindungen. Schon Dumas konnte beim Kerzenwachs nachweisen, dass Wasserstoffatome durch Chloratome ersetzt werden können. Er hatte zusammen mit Justus von Liebig den Begriff radikalische Substitution geprägt.

Laurent gebrauchte den Begriff Radikal für Atomkerne. Später verwendet er den Begriff Radikal auch für größere Atomgruppen. Bei organischen Molekülen gibt es anders als in der anorganischen Chemie Stamm-Kerne von Kohlenstoffatomen. Die Kohlenstoff-Stamm-Kerne sind räumlich geordnet und können Neben-Kerne von Wasserstoff-, Chlor- oder Sauerstoffatomen nach geometrischen und stöchiometrischen Gesetzen aufnehmen. Nur einige bestimmte Neben-Kerne im Molekül können sich abspalten und ein Radikal bilden.

Laurent vermutete, dass sich Stamm-Kerne im Zentrum einer Pyramide befinden könnten, an den Kanten der Pyramide befinden sich Neben-Kerne wie Wasserstoff-, Sauerstoff- und Halogenatome die unter bestimmten Reaktionsbedingungen austauschen lassen.^[6] Dies ist die Kerntheorie (Chemie).

Werke (Auswahl)

• Laurent, Auguste; Arrault, Guy-Adolphe: Fabrication du smalt ou bleu de cobalt, à Querbach, en Basse-Silésie. Annales de l'Industrie Francaise et Étrangère et Bulletin de l’École Centrale des Arts et Manufacture, (1830), p.474

Literatur

• Marika Blondel-Megrelis: Dire les choses. Auguste Laurent et la méthode chimique, Vrin, 2000, ISBN 2711683001
• Günther Bugge: Das Buch Der Grossen Chemiker, Verlag Chemie, Weinheim 1974, Prof. Max Bloch: Gerhardt und Laurent, S. 92 ff. ISBN 3-527-25021-2
• Georg Lockemann: Geschichte der Chemie - Von der Entdeckung des Sauerstoffs bis zur Gegenwart, Walter de Gruyter & Co., Berlin 1955, S. 59

Weblinks

• Auguste Laurent, Biografie bei www.biogen-catholyon.org (französisch)
• Auguste Laurent, Biografie bei scienceworld.wolfram.com (englisch)

Einzelnachweise