學化學的同學應該知道，我們現在要研究分析某化合物的化學結構，基本就是提純之后上NMR磁核共振，質譜機，實在不行還能做做光學分析。不過無論怎樣，都離不開各種現代分析儀器的幫助。

磁核共振是1946年由美國斯坦福大學布洛赫(F.Block)和哈佛大學珀賽爾(E.M.Purcell)各自獨立發現的，兩人因此獲得1952年諾貝爾物理學獎。

質譜機的發明要略早一些，但也要到1919年，第一臺精密精質譜儀由弗朗西斯·威廉·阿斯頓研制成功，他用這臺質譜儀測定了50多種同位素，制作第一張同位素表。但是，從化學的發展史來看，1869年門捷列夫就已經認識到了化學元素的規律性，并提出第一張元素周期表，19世紀中后期，德國化學家李比希發明和改進了有機分析的方法，準確地分析過大量的有機化合物，合成過氯仿（CHCl3）、三氯乙醛（CCl3CHO）和多種有機酸。

從這份諾貝爾化學獎歷屆獲獎者名單可以看出，在1922年使用質譜儀發現了大量非放射性元素的同位素而獲得諾貝爾化學獎的阿斯頓之前，有非常多的化學家同樣對化學物質進行了深入的研究。在沒有這些分析儀器的時期，那些偉大的化學家們是如何研究化學，尤其是有機化學的呢？

不禁想到歷史上第二位諾貝爾化學獎得主，赫爾曼·埃米爾·費雪(Hermann Emil Fischer)。1902年，費雪因對嘌呤和糖類的合成研究被授予諾貝爾化學獎。同時，因為實驗設計的精妙絕倫，費雪測定葡萄糖結構式的實驗，被評價為化學史上最美實驗之一。

1882年費雪被聘為下厄南津大學化學系有機化學教授，開始從事嘌呤族的研究。1885年轉任維爾茨堡大學教授，在這里他進行糖類的研究，并繼續做嘌呤族的研究。1892年他來到柏林大學工作，在闡明糖類的結構方面作出了重大貢獻，并合成了葡萄糖、果糖、甘露糖等。解決糖的結構是當時有機化學中最困難的問題之一，費雪成功地解決了這個難題。這時他在有機化學方面的研究成果已經超過了他的老師貝耶爾，并且得到了國際上的承認。由于費雪成功地解決了糖的結構以及在嘌呤衍生物、肽等方面的研究成果，1902年，他在50歲時榮獲了諾貝爾化學獎。

在沒有現代分析儀器的情況下，想要測定結構式是非常繁瑣的。需要一步一步拆解。首先要利用熔點法等方法鑒定確定化合物是純的，才能進行下一步動作，如果含有雜質，那后面就全是無用功。接著需要確定化合物的最簡式，一般使用燃燒法。稱定量的化合物在足夠的氧氣中燃燒后測量CO2，H2O，N2的量，推出原化合物的CHN的比例。根據這些元素的比例可以求出最簡式，葡萄糖這樣測出來就是CH2O。然后從最簡式看出來不飽和度。葡萄糖為不飽和度是1，這就說明分子中有一個雙鍵或者環。下一步就是嘗試加氫，能加氫的就是雙鍵，不能加氫的可能是環，也可能是酯/酰胺之類。

有了大致的官能團，就可以進行下一步拆解了。

懷疑有雙鍵，那就要做ozonalysis，看看是不是得到兩種產物；如果有變化但是只有一種產物那就是環內雙鍵。產物是醛還是酮？打個紅外光譜看看，這些能提供雙鍵上取代基數目的信息。

懷疑有甲基酮？鹵仿反應。

化合物呈酸性？可能是個羧酸，脫羧一下試試？

這樣一步一步拆解嘗試，最后得到的簡單化合物和已知化合物比對。對于每一步反應，你都要猜測反應的位點，最后通過逆推導猜測最開始的化合物結構。是非常繁瑣非常大的一個工程。

所以在沒有NMR出現之前，費雪測定葡萄糖結構式的實驗，能夠被評價為化學史上最美實驗之一，他本人也因此獲得諾貝爾化學獎。