アルフレート・ヴェルナー

伝記

アルフレート・ヴェルナーは、1866年12月12日にアルザスのミュルーズで生まれたスイスの化学者で、錯体化学の創始者である。ミュルーズは当時フランスに属していたが、1871年にドイツに併合された。カトリックとして育てられ、鋳物工場で働く父ジャン＝アダムと、裕福な家の出の二番目の妻サロメ・ジャネットの、4番目で最後の子であった。化学を学ぶためスイスのチューリッヒ工科大学に進んだが、当時この学校は博士号を授ける権限がなく、1890年に博士号を、形式上はチューリッヒ大学から得た。パリで研究生活を送ったのち、1892年に工科大学に戻って教え、1893年にチューリッヒ大学に移り、1895年に教授となった。1894年、あるいは1895年にスイス市民権を得た。

1893年、ヴェルナーは、錯イオンを含む配位化合物の正しい構造を提唱した最初の人物となった。中心に遷移金属の原子があり、その周りに中性または陰イオンの配位子があるという構造である。たとえば、コバルトの塩化物は、アンモニアを6つ含む錯体をつくるが、化学式のドットで表される部分の関係は謎だった。ヴェルナーは、コバルトの3価のイオンを6つのアンモニアが取り囲み、八面体を形成しているという構造を提唱した。3つの塩素は自由なイオンとして分離しており、これを水溶液の電気伝導率の測定と、硝酸銀で塩素陰イオンを沈殿させる実験で確認した。のちには磁化率の測定でも、この提案が確かめられた。

複数種類の配位子のある錯体では、観測される異性体の数が、ヴェルナーの説でうまく説明できた。たとえば、緑と紫の二つの異性体がある化合物について、彼は二種類の幾何異性体であると提案し、電気伝導率の測定で、1つの塩素が分離していることを確認した。コバルト原子が4つのアンモニアと2つの塩素に囲まれて八面体をつくり、緑の異性体はトランス型で、塩素が相対する頂点に位置し、紫の異性体はシス型で、隣り合う頂点に位置する。また光学異性体の錯体の存在も予測し、1914年には、炭素を含まない初のキラルな合成化合物、ヘキソールの合成に成功した。

ヴェルナー以前の化学者は、元素の原子価を、結合の種類を区別せず、結合の数としていた。ヴェルナーは、錯体では、塩素との結合は距離が長く、「主」原子価3に相当し、アンモニアとの結合は距離が短く、弱い「副」原子価6に相当すると考えた。この6という値を「配位数」と名付け、中心の金属原子に直接つながる分子の数と定義した。配位数が4や8の錯体も発見している。この見方にのっとり、アベッグは1904年に「アベッグの規則」を提案し、さらに発展させて、ルイスが1916年にオクテット則を定式化した。今日では、主原子価は酸化数に対応し、副原子価は配位数と呼ばれている。

1913年に、遷移元素錯体の八面体形の構造を提唱した功績でノーベル化学賞を受賞した。これは無機化学の分野で最初の受賞であり、1973年まで唯一だった。最後の年には、長年の過度の飲酒と過労で悪化した、脳を中心とする進行性の動脈硬化に苦しみ、1919年11月15日に、チューリッヒの精神病院で、52歳で死去した。