Blockdit Logo (Mobile)
อาจวรงค์ จันทมาศ
•
31 ก.ค. 2019 เวลา 03:48 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
31 กรกฎาคม ค.ศ. 1800 วันเกิดของฟรีดรีช เวอเลอร์
ผู้สังเคราะห์สารแห่งชีวิตได้โดยไม่ต้องอาศัยสิ่งมีชีวิต
#DowThailandGroup
(เรียบเรียงโดย ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์)
ปัจจัยสี่ อันได้แก่ อาหาร ที่อยู่อาศัย เสื้อผ้า และยา ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตของมนุษย์เรานั้นได้รับการพัฒนาขึ้นอย่างมากในช่วง 200 ปีที่ผ่านมา ความสะดวกสบายของเราในทุกวันนี้ ส่วนหนึ่งเป็นดอกผลที่งอกเงยมาจาก “เคมีอินทรีย์” (organic chemistry) ซึ่งเป็นแขนงหนึ่งของวิชาเคมีที่ว่าด้วยคุณสมบัติและการสังเคราะห์สารอินทรีย์
ทุกวันนี้นักเคมีอินทรีย์ต่างขะมักเขม้นสังเคราะห์สารอินทรีย์ขึ้นมาอย่างไม่หยุดหย่อน ทำให้มีกลวิธีการสังเคราะห์สารใหม่ๆเกิดขึ้นมาเรื่อยๆ แต่หากย้อนไปก่อนหน้านี้ราว 300 ปี เราแทบไม่เคยฝันถึงการสังเคราะห์สารอินทรีย์เลย ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเทคโนโลยีและความรู้เกี่ยวกับวิชาเคมีที่ยังไม่ก้าวหน้าเท่าปัจจุบัน อีกเหตุผลหนึ่งนั้นสืบเนื่องมาจากปรัชญา “ชีวิตนิยม” (vitalism) ที่ว่า สารอินทรีย์จะต้องเกิดจากสิ่งมีชีวิตเท่านั้น ไม่สามารถเกิดจากสิ่งไม่มีชีวิตได้
สมัยก่อนนักเคมีต้องสกัดสารอินทรีย์จากสิ่งมีชีวิตแล้วค่อยลงมือศึกษา
การถือกำเนิดของเคมีอินทรีย์สมัยใหม่อย่างที่เรารู้จักกันในตอนนี้ เริ่มต้นขึ้นในปี ค.ศ. 1828 เมื่อแพทย์และนักเคมีชาวเยอรมัน ฟรีดริช เวอเลอร์ (Friedrich Wöhler) สามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์ได้เป็นครั้งแรกของโลก
ที่มารูป.http://www.orden-pourlemerite.de/mitglieder/friedrich-w%C3%B6hler
ฟรีดริช เวอเลอร์ เกิดเมื่อปี ค.ศ. 1800 ณ เมืองใกล้ๆ กับแฟรงก์เฟิร์ต ประเทศเยอรมนี แม้เขาจะแสดงความสนใจในวิชาเคมีตั้งแต่เด็ก แต่เมื่ออายุได้ 20 ปี เวอเลอร์ก็ได้เข้าเรียนต่อคณะแพทยศาสตร์จนสำเร็จการศึกษาในอีกสามปีให้หลัง ระหว่างนั้นเวอเลอร์ได้ย้ายไปยังเมืองไฮเดลแบร์ก (Heidelberg) และได้อยู่ภายใต้การดูแลของนักเคมี เลโอโปลด์ เมลิน (Leopold Gmelin) เขามองเห็นศักยภาพที่อยู่ภายในตัวของเวอเลอร์และแนะนำให้เขาทำงานด้านเคมีในอนาคต
https://en.wikipedia.org/wiki/Leopold_Gmelin
ฟรีดรีช เวอเลอร์ได้สานต่อความตั้งใจนั้นด้วยการไปเรียนวิชาเคมี ณ กรุงสตอล์กโฮม ประเทศสวีเดน โดยที่ได้ร่วมงานกับยาคอบ แบร์ซีเลียส (Jacob Berzelius) นักเคมีชื่อก้องแห่งทวีปยุโรปในขณะนั้น
เวอเลอร์ได้รับการถ่ายทอดความรู้ด้านเคมีวิเคราะห์จากแบร์ซีเลียสเป็นเวลาเกือบปี นอกจากนี้เวอเลอร์ยังช่วยแปลงานของแบร์ซีเลียสจากภาษาสวีเดนมาเป็นภาษาเยอรมัน จนเขาทั้งสองคนได้กลายมาเป็นเพื่อนสนิทกันในที่สุด
ที่มารูป.https://en.wikipedia.org/wiki/J%C3%B6ns_Jacob_Berzelius
นอกจากนี้เวอเลอร์ยังได้พบพานกับมิตรสหายอีกคนหนึ่ง ได้แก่ จัสตุส ฟอน ลีบิก (Justus von Liebig)ผู้ที่ภายหลังได้ผันตัวมาศึกษาการขาดธาตุอาหารของพืช
เวอเลอร์ ลีบิก และแบร์ซีเลียส สามนักวิทยาศาสตร์กำลังจะปฏิวัติวงการเคมีอินทรีย์ไปตลอดกาล
ที่มารูป.https://en.wikipedia.org/wiki/Justus_von_Liebig
ผลงานร่วมกันชิ้นแรกๆ ระหว่างนักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้คือการค้นพบคุณสมบัติความเป็นไอโซเมอร์ (isomer) ของสาร ซึ่งหมายถึงสารที่มีสูตรเคมีเหมือนกัน แต่โครงสร้างต่างกัน จึงมีคุณสมบัติทางเคมีที่ต่างกัน
กรดไซยานิกและกรดฟูลมินิกมีสูตรเคมีเหมือนกัน (HOCN) แต่มีบางสิ่งที่ไม่เหมือนกัน
ลีบิกพบว่าสารประกอบระหว่างกรดฟูลมินิกกับเงินเกิดการระเบิดได้ ผิดกับฝั่งของเวอเลอร์ กรดไซยานิกกับเงินกลับไม่ว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยามากนัก ข้อมูลนี้ทำให้แบร์ซีเลียสตั้งข้อสังเกตว่า คุณสมบัติของสารไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนและชนิดของอะตอมที่เป็นองค์ประกอบเพียงอย่างเดียว แต่ยังต้องดูถึงการจัดเรียงตัวของอะตอมเหล่านั้นด้วย
ที่มารูป.https://en.wikipedia.org/wiki/Isomer
และในระหว่างที่เวอเลอร์กำลังเตรียมสารประกอบอยู่นั้น กรดไซยานิกที่ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียเกิดเป็นสารอินทรีย์ชนิดหนึ่งขึ้น นั่นก็คือ ยูเรีย (urea)
อาหารประเภทโปรตีนที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมกินเข้าไปล้วนมีกรดอะมิโนและกรดนิวคลิอิก ซึ่งสารทั้งสองมีธาตุไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ ร่างกายสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมจะกำจัดธาตุไนโตรเจนออกด้วยการขับถ่ายออกมาในรูปของยูเรียผ่านทางปัสสาวะ
ยูเรียจึงถือเป็นสารอินทรีย์ และตามหลักการชีวิตนิยม เราย่อมไม่สามารถสังเคราะห์ยูเรียขึ้นมาได้เอง
ที่มารูป.https://www.indiamart.com/proddetail/urea-pure-19415823388.html
ดังนั้น ปฏิกิริยาของเวอเลอร์จึงเป็นการท้าทายต่อแนวคิดกระแสหลักในยุคนั้น เพราะเขาสามารถสร้างสารอินทรีย์ขึ้นมาได้จากสารอนินทรีย์!
ความบังเอิญอันยิ่งใหญ่นี้ทำให้แนวคิดชีวิตนิยมต้องสั่นคลอน
ก่อนหน้านี้นักเคมียอมจำนนต่อ “พลังชีวิต” (vital force) ซึ่งสถิตอยู่ในสิ่งมีชีวิต และทำให้สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์สารอินทรีย์ออกมาได้
การค้นพบนี้ดูจะทำให้ฟรีดรีช เวอเลอร์ตื่นเต้นมาก สังเกตได้จากจดหมายที่เขาเขียนถึงแบร์ซีเลียส:
ที่มารูป.https://hpathy.com/homeopathy-papers/is-the-term-vital-force-correct/
“ผมถือขวดสารเคมีต่อไปไม่ไหวจนต้องขอพูดออกมาดังๆ ผมขอบอกว่า ผมผลิตยูเรียได้โดยไม่ต้องใช้ไต ไม่ว่าจะเป็นของมนุษย์หรือสุนัข”
แม้แบร์ซีเลียสจะเป็นผู้ที่ยึดถือความเชื่อชีวิตนิยมอย่างสุดใจ
แต่ท้ายที่สุดเขาก็แสดงความยินดีพร้อมตอบกลับไปว่า
“คุณหมอเวอเลอร์ได้ประสบความสำเร็จในการทำให้ชื่อของตนเองเป็นอมตะนิรันดร์กาลไปเสียแล้ว”
ที่มารูป.https://dissolve.com/stock-photo/Close-addressed-vintage-mail-royalty-free-image/101-D145-22-277
งานวิจัยระยะต่อมาของเวอเลอร์หันกลับไปหาเคมีอนินทรีย์ซึ่งเป็นความสนใจดั้งเดิมของเขาเอง
เวอเลอร์สามารถสกัดอลูมิเนียมและเบริลเลียมออกจากสารประกอบของพวกมันได้ในปี ค.ศ. 1827 ปีเดียวกับที่เขาสังเคราะห์ยูเรียขึ้นมาได้
นอกจากนี้เขายังค้นพบสารประกอบของซิลิกอนได้อีกหลายชนิด ซึ่งเป็นการแสดงให้เห็นถึงความคล้ายคลึงกันทางด้านปฏิกิริยาเคมีระหว่างซิลิกอนและคาร์บอน ซึ่งได้ช่วยพัฒนาวงการเคมีอุตสาหกรรมไปอีกมาก
ที่มารูป.https://daimonearth.wordpress.com
อหิวาตกโรคที่ระบาดไปทั่วในกรุงเบอร์ลินเมื่อปี ค.ศ. 1831 ส่งผลให้เวอร์เลอร์ต้องย้ายถิ่นฐานไปพำนักยังบ้านเกิดของภรรยาเป็นการชั่วคราว
ทว่าได้เกิดเรื่องน่าเศร้าขึ้นเมื่อภรรยาของเขาเสียชีวิตจากการให้กำเนิดลูกคนที่สอง ท่ามกลางความโศกเศร้า ลีบิกจึงชวนเวอเลอร์ไปทำงานที่มหาวิทยาลัยกีเซิน (University of Gießen) ที่ทั้งคู่ได้เริ่มทำงานเกี่ยวกับสารตัวกลางในการเกิดปฏิกิริยาเคมีของสารอินทรีย์
สถานที่ทำงานแห่งสุดท้ายของเวอเลอร์เป็นมหาวิทยาลัยกอททิงเงิน (University of Göttingen‬)
ที่มารูป.www.simscience2017.uni-goettingen.de/?p=152
เขายังคงมุ่งมั่นสานงานวิจัยต่อเกี่ยวกับกรดยูริก (uric acid) ซึ่งเป็นของแข็งสีขาวที่ขับถ่ายออกมาพร้อมกับอุจจาระของนกและสัตว์เลื้อยคลาน
เวอเลอร์เสียชีวิตในปี ค.ศ. 1882 ตลอดเวลากว่า 60 ปีที่เขาโลดแล่นอยู่ท่ามกลางโลกแห่งอะตอมและปฏิกิริยาเคมี เรียกได้ว่าไม่มีปีไหนเลยที่ไม่มีผลงานวิจัยของเขาตีพิมพ์
การทุ่มเทให้กับงานสอนล้วนทำให้ลูกศิษย์ของเวอเลอร์จดจำเขาในฐานะอาจารย์ผู้แสนถ่อมตนและอารี
ที่มารูป.https://naturallycuriouswithmaryholland.wordpress.com/category/uric-acid/
ทฤษฎีทางเคมีจำนวนมากถือกำเนิดจากงานของฟรีดรีช เวอเลอร์
แน่นอนว่าหนึ่งในนั้นได้เบิกทางให้นักเคมีอินทรีย์รุ่นหลังกล้าใฝ่ฝันและลงมือสังเคราะห์สารอินทรีย์โครงสร้างสุดซับซ้อนให้เกิดขึ้นจริงได้ด้วยเครื่องแก้วนานาชนิด และนั่นได้พาให้อารยธรรมของมนุษยชาติเปลี่ยนแปลงไปตลอดกาล
โฆษณา