有机结构理论的奠基人凯库勒

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有机结构理论的奠基人凯库勒

弗里德里希·奥古斯特·凯库勒是近代化学史上的一位著名有机化学家。他1829年9月7日出生于德国达姆施塔特。中学时代的凯库勒已才华初露,他能讲四门流利的外语:法语、拉丁语、意大利语和英语。他非常喜欢钻研问题,思想深刻而新颖,经常受到老师们的表扬,同学们总爱同他一起讨论问题,觉得他对别人的思想有启发。他几乎对一切科学现象都很感兴趣,在各方面都表现出独特的才能。写作方面他与众不同,经常独出心裁;在建筑方面,他表现了惊人的天资。有一位建筑师是他家的世交,他经常教凯库勒制图和绘画,这个学生的接受能力颇使他惊奇,当时,在达姆施塔特市有三幢新建的房子,人们想不到它竞是由一个中学生设计出来的,他的名字就叫凯库勒。他喜欢学自然科学,但当时对化学并无什么偏爱。考虑到将来会有更多的收入,父母都主张他将来学建筑。然而不幸的是,在他中学毕业以前,父亲就去世了,他只好边工作边读书。

1847年,他考人古森大学学建筑学,在大学里,所学的课程有几何学、数学、制图和绘画。他口齿清楚,具有非凡的演说才能,他谈吐凤趣。善于很策略地提出重要建议。所以,入学不久他就成了人们普遍喜欢的活跃人物。

李比希是当时吉森大学里颇受人的敬佩的化学家,凯库勒决定亲自去听听这位声里很高的科学家讲课。他听了课之后,感到果然名不虚传。他很快就被这门奇妙的、具有强大生命力的学科所吸引。于是,他立志转学化学。此举遭到了亲人们的坚决反对,为此,他曾一度被迫转入达姆施塔特市的高等工艺学校求学。但他仍坚信,自己未来的前途是从事化学,别无它路。进入工艺学校不久,他就同因发明磷火柴而闻名的化学教师弗里德里希·莫登豪尔接近起来。凯库勒在这位老师的指导下,进行分析化学实验,熟练地掌握了许多种分析方法。当亲人们了解到凯库勒决心不放弃化学时,只好同意他重返吉森大学继续学习。1849年秋天,他回到了李比希实验室,继续进行分析化学实验。李比希被这位学生的坚强意志深深地感动了。在他的指引下,凯库勒从此走上了研究化学的道路。

为了在化学方面继续深造,1851年,凯库勒在叔父的支助下,自费去法国巴黎留学。由于经济上紧张,他在巴黎只能维持很低的生活水平。但精力充沛的凯库勒,全然不顾这些困难,硬是顽强地刻苦学习着。他要利甩一切机会与每一分钟时间,充分吸收法国新的学术思想和学术风格。有一天,他从校园里的布告牌上得知,著名法国有机化学家查理·日拉尔正在讲授化学哲学课。他随即跑去听课,课后他向日拉尔提出了一些相当重要的问题,立刻引起了这位学者的注视。他被日拉尔请到自己的书房里,一起讨论。他们谈得很投机,竟忘记了吃饭。当他告别日拉尔慢慢走回家时,已经是深夜了。在巴黎,凯库勒过着清苦的生活。每天从早到晚,奔跑在教室与图书馆和宿舍之间。他的收获很大,掌握了不少新的实验事实和研究方法。他抓紧每一分钟时间,固为他深知,离1852年春天回国的日子越来越近了。

凯库勒所写的第一篇化学论文,是他研究硫酸氢戊酯的成果。这篇学术论文,得到了威尔教授等专家的很高评价。论文发表后,1852年6月,大学的学术委员会决定授予凯库勒以化学博士学位。

回国后不久,经李比希介绍,凯库勒到阿道夫·冯·普兰特的私人实验室工作过一段时间。后来到伦敦的约翰·施但豪斯的实验室工作。施但豪斯实验室的主要任务,是分析各种药物制剂,并研究从天然物(主要是植物)中制取各种新药的方法。这些工作单调乏味,每天累得精疲力竭,但凯库勒却毫无怨言,不知疲倦地研究着。晚上闲下来,就和同事们讨论有机化学中的理论问题和哲学问题。他们围坐在一起,进行着激烈的争论:象“化合价”、“原子量”、“分子”等概念,都是多次引起争论的话题。

凯库勒对原子价问题特别关注。他反复设想着,二价的硫和氧是一样的,因此,如果具备适当的条件,某些含氧有机化合物中的氧应该能被硫原子所取代,不久。他的想法果然得到了实验证明,由此,凯库勒认为原子的“化合价”概念,可以作为新理论的基础。原子之间是按照某种简单的规律化合的。他把元素的原子设想为一个个极小的小球,它们之间的差别只是大小不同而已。每当他闭上眼睛时,就仿佛清晰地看到了这些小球,在不停地运动着。当它们相互接近时,就彼此化合在一起。在斯但豪斯的实验室里,紧张而单调的工作几乎占去了凯库勒的全部时间,他的许多科学思想、新的假说都无暇去深入思考和进行实验验证。因此,他渴望能回到德国去,即使在某大学当个讲师,也可以有进行自己科研工作的时间。在1855年春天,凯库勒离英回国。他先后访问了柏林、吉森、葛廷根和海德堡等城市的一些大学,但令他失望的是,这么多地方都未能使他找到一份合适的工作。于是,他决定在海德堡以副教授的身分私人开课。他的这个想法得到了海德堡大学的化学教授罗伯特·本生的支持。凯库勒租了一套房子,把其中的一间作为教室,将一间改装成实验室。经济上完全由叔父支助。
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