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CF2Cl2）。它是
1932年作为致冷剂所推销
的商品。它比大型制冷装置所使用的氨或二氧化硫要昂贵；但从
另一方面看，氟里昂无臭、无毒、不可燃，因而偶然漏失所造成的危
险是很小的。为了证明氟里昂的无害性，它的发现者米奇利深深
地吸了一口氟里昂，然后在一根点燃的蜡烛上方缓缓吐出，结果蜡
烛熄灭了，而米奇利毫无损害。正是由于采用了氟里昂，室内空调
才成了第二次世界大战以来美国这个地方的一大特色。
玻璃和硅酮
当然，可塑性并不仅仅属于有机界。在所有可塑性物质中，最
为古老的是玻璃。玻璃的大分子实质上是由硅和氧的原子所组成
的长链：…Si…O…Si…O…Si…O…Si…，以此排列，没有穷尽。链中的每一个
硅原子都有两个尚未使用的价键，可以用来连接其他原子团。硅
原子像碳原子一样，具有
4个价键。然而，硅
…硅键不如碳…碳键那
样牢固，因此只能形成短链，而且这些短链（在化合物中称为硅烷）
很不稳定。不过，硅…氧键却很牢固，由此形成的链甚至比由碳
…碳
键形成的链还要稳定。事实上，由于地壳有半数是氧，
1/4是硅，我
第十一章 分 子
第十一章 分 子
们脚下那坚实的大地实质上可以看作是由硅…氧链组成的。
尽管玻璃的优点和用途不胜枚举，但它有一个很大的缺点，
就是容易破碎。玻璃被打碎时坚硬而锐利的碎片会四处飞散，十
分危险，甚至能致人于死命。如果用未经处理的玻璃做汽车的风
挡，一旦发生撞车事故，玻璃的碎片就会像榴霰弹一样飞向四面
八方。
然而，玻璃也可加工处理，如在两层玻璃中间加一薄层透明的
聚合物（作为一种胶黏剂加固玻璃），于是就产生了安全玻璃。之
所以称为安全玻璃，是因为它即使碎成粉末，碎片也会被聚合物牢
牢地黏住，不会飞散伤人。起初
（这要追溯到
1905年），人们就曾
用火棉胶作黏结剂，但如今大部分都已用由小分子如氯乙烯（氯乙
烯与乙烯类似，所不同的是乙烯分子中的
1个氢原子被氯原子所
取代）所构成的聚合物代替。乙烯基树脂不会因光照而变色，因此
能够确保安全玻璃不致因年深日久而发黄。
有些透明塑料可以安全代替玻璃，至少在某些应用领域是如
此。本世纪
30年代中期，杜邦公司合成了一种叫做甲基丙烯酸甲
脂的小分子，并将所得到的聚合物（聚丙烯酸塑料）压制成光亮、透
明的薄片。这些产品的商品名称叫做普列克斯玻璃和路塞特树
脂。这类有机玻璃比普通玻璃轻，更易模塑成形，也不那么脆；破
碎时，仅仅是破裂而不是粉碎。在第二次世界大战期间，模塑成的
透明塑料薄片得到了重要的应用，那就是作为飞机的窗户和座舱
的罩。在这方面，轻质和韧性具有特殊的价值。当然，聚丙烯酸塑
料也有其缺点：它们能被有机溶剂腐蚀，受热时比玻璃更易软化，
而且容易出现擦痕。例如，当聚丙烯酸塑料用作汽车风挡时，在尘
埃颗粒的撞击下会很快出现擦痕，而且变得模糊不清，而这是非常
危险的。因此，看来玻璃永远不会被完全取代。事实上，现在玻璃
确实已具有许多新的用途。玻璃纤维可以纺成细线，它像有机纤
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维一样柔软，并且有一个可贵的优点——绝对不会着火。
除这些玻璃代用品外，还有一种可称之为“类玻璃”的产品。
我在前面说过，在硅…氧链中，每个硅原子都有两个空闲的键来连
接其他原子。在玻璃中，这些“其他原子”是氧原子，但并不一定非
是氧原子不可。如果所连接的不是氧原子，而是含碳的原子团，那
情况又会怎样呢？这时你会得到一种带有有机分支的无机物链，
也就是说，得到一种介于有机物与无机物之间的中间物。早在
1908年，英国化学家基平就合成了这样的化合物，即大家都知道
的硅酮。
在第二次世界大战期间，各种长链的硅酮树脂大量涌现。这
些硅酮的耐热性要优于纯有机聚合物。通过改变主链的长度和侧
链的性质，可以获得玻璃所不具有的一系列理想的性能。例如，某
些硅酮在室温条件下是流体，其黏度在相当大的温度范围内变化
极小，也就是说，它们既不随温度的升高而变稀，也不随温度的降
低而变稠。对于液压流体——如用于飞机起落架的那种流体——
来说，这是一种特别有用的性能。另一些硅酮可以制成柔软的、与
油灰类似的封泥，这种灰泥在同温层的低温下既不变硬，也不开
裂，而且防水性能良好。还有一些硅酮可作为抗酸润滑剂，等等。
合成纤维
在有机合成的故事中，有关合成纤维的章节具有特殊的趣味。
第一批人造纤维（同第一批塑料一样）是以纤维素为原料制成的。
化学家们自然是从硝化纤维素开始，因为它有足够的数量可以利
用。1884年，法国化学家夏尔多内将硝化纤维素溶解于乙醇和乙
第十一章 分 子
第十一章 分 子
醚的混合物中，并迫使所得到的黏稠液体通过一些小孔喷出。在
这种液体喷出之后，乙醇和乙醚随之蒸发，于是便剩下胶棉细线似
的硝化纤维素。（这实际上就是蜘蛛织网和春蚕吐丝的那种方式：
它们从身体上的小孔中喷吐出一种粘液，这种黏液遇空气而变成
固态纤维。）这种硝化纤维素纤维太容易着火，不宜使用。不过，通
过适当的化学处理能够去掉硝酸根，结果便得到了一种外观像蚕
丝一样的带有光泽的纤维素细丝。
然而，夏尔多内的方法并不实用。且不说有硝酸根存在的中
间阶段非常危险，也不说用作溶剂的乙醇和乙醚的混合物极易着
火，单是将硝酸根加上去又去掉这一点，这种方法就十分费钱。
1892年，人们发现了一些溶解纤维素的方法。例如，英国化学家
克罗斯将纤维素溶解于二硫化碳，并将所得到的黏稠液体（叫做黏
胶）做成细丝。麻烦的是，二硫化碳易燃、有毒且气味难闻。
1903
年，一种有竞争力的方法投入使用。这种方法以醋酸作为溶剂的
一部分，生产出一种叫做醋酸纤维素的物质。
这些人造纤维被称为人造丝。人造丝主要有两个品种，通常
分为黏胶人造丝和醋酸人造丝。
顺便提一下，如果将黏胶通过一条狭缝挤压出去，就会得到一
种柔软、透明和防水的薄膜——玻璃纸。这种方法是法国化学家
布兰登伯热于
1908年发明的。一些合成的聚合物同样也能够通
过一条狭缝挤压成薄膜。例如，乙烯基树脂能制成名为萨纶的覆
盖物。
直到本世纪
30年代，才出现第一批完全合成的纤维。
让我先讲一点有关蚕丝的故事。蚕丝是由蚕蛾的幼虫——
蚕——所吐的丝。蚕对食物要求极严，而且需要精心照料。蚕丝
必须从蚕茧上小心地抽取下来。由于这些缘故，蚕丝十分昂贵，而
且不能大量生产。早在两千多年前，中国便开始生产蚕丝，而且中
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国人对生产蚕丝的方法严加保密，以便在出口中保持有利的垄断
地位。然而，秘密终有泄漏之日，尽管采取了种种保密措施，养蚕
缫丝的秘密还是流传到了朝鲜、日本和印度。古罗马是通过横贯
亚洲的漫长的陆路输入蚕丝的，由于经纪人一路上步步设卡抽取
通行税，所以蚕丝到那里后非常昂贵，除了豪门巨富，一般人是可
望而不可及的。550年，蚕子被偷偷地带进君士坦丁堡，从此欧洲
便开始了蚕丝生产。尽管如此，蚕丝在不同程度上仍然属于奢侈
品。另外，直到目前为止，蚕丝仍然没有好的代用品。人造丝固然
具有与蚕丝相似的光泽，但却不及蚕丝纤细、柔韧。
蚕丝是一种蛋白质（见第十二章）。蛋白质的分子是由一种叫
氨基酸的单体构成的，而氨基酸则含有
1个氨基和一个羧基。氨
基与羧基通过二者之间的
1个碳原子相连接；如果以
a表示氨基，
以
c表示羧基，再用短线表示中间的碳原子，我们就可以把氨基酸
写作：
a—c。这些氨基酸以从头至尾的方式聚合起来，也就是说，
前面的
1个氨基同后面的
1个羧基缩合，这样便成了蚕丝分子：
……a—c、a—c、a—c……
本世纪
30年代，