凯库勒


凯库勒

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凯库勒【凯库勒】凯库勒 , 德国有机化学家 。主要研究有机化合物的结构理论 。在梦中发现了苯的结构简式 , 被称为一大美谈 。
1829年9月7日生于达姆施塔特 。1848-1851年进入吉森大学 , 原先学建筑 , 后来他多次聆听化学大师李比希的讲演 , 深受吸引和启发 , 遂改攻化学 , 并在李比希的实验室里积极、严谨地进行研究工作 , 完成了《关于硫酸戊酯及其盐》的实验论文 , 获得博士学位 。1875年当选为英国皇家学会会员 。1877年任波恩大学校长 。1867—1869年 , 凯库勒在演讲“关于盐类的结构”和《关于莱1 , 3 , 5—三甲苯的结构》一文中 , 发表了有关原子立体排列的思想 , 首次把原子价的概念从平面推向三维空间 。
基本介绍中文名:凯库勒
外文名:FriedrichA·Kekule
国籍:德国
民族:日耳曼
出生地:德国达姆斯塔德市
出生日期:1829年(己丑年)9月7日
逝世日期:1896年7月13日
职业:化学家
毕业院校:吉森大学
主要成就:苯的凯库勒式
代表作品:《芳香族化合物的结构》《关于莱 (1  , 3  5 一三甲苯 ) 的结构》
人物生平凯库勒在吉森大学获博士学位 。曾受教于着名化学家李比希等人 。先后在海德堡大学、根特大学(比利时)、波恩大学任教 。凯库勒一生着述甚丰 。1929年 , 安许茨(R.Anschütz)主编 , 在柏林出版了两卷凯库勒资料彙编 , 包括他的生平、工作以及论文等 。曾任波恩大学校长和德国化学会主席 。培养出拜尔等一批优秀化学家 。1895年被德国皇帝威廉二世赐予贵族封号 。凯库勒1829年出生于德国的达姆斯塔德市 , 中学时 , 就懂四门外语 , 从小热爱建筑 , 立志长大后要当一名优秀的建筑大师 。18岁 , 他以优异的成绩考入了吉森大学 。这是德国当时最为着名的一所大学 , 校园美丽、学风淳朴 , 更为值得骄傲的是 , 这所大学还拥有一批知名度极高的教授 , 而且 , 允许学生可以不受专业的限制 , 选择他们喜爱的教授 。凯库勒在上大学前 , 就为达姆斯塔德设计了三所房子 。初露锋芒的他深信自己有建筑的天赋 。因此 , 进入吉森大学 , 他毫不犹豫地选择建筑专业 , 并以惊人的速度很快修完了几何学、数学、製图和绘画等十几门专业必修课 。在他正準备扬起自己的理想风帆时 , 一个偶然的事件 , 却改变了他的人生道路 。这就是赫尔利茨伯爵夫人的案件 。此案开庭审理时 , 凯库勒参加了旁听 。在黑森法庭 , 他见到了本案的真正的判决者——大名鼎鼎的李比希教授 。教授手里拿着一枚戒指 。这是一枚价值连城的宝石戒指 , 上面镶着两条缠在一起的金属蛇 , 一条是赤金的 , 一条是白金的 , 看上去精美绝伦 。李比希教授测定了金属的成分 , 然后缓缓地站起身来面对着台下急不可耐的听众 , 用一种平和而又坚定的语气说道:“白色是金属铂 , 即所谓‘白金’製成的 。现在伯爵夫人侍僕的罪行是明显的 , 因为白金从1819年起 , 才用于首饰业中 , 而他却硬说这个戒指从1805年就到了他手中 。”清晰的逻辑分析 , 确凿的实验结论 , 使罪犯终于供认了盗窃戒指的事实 。这个案件的审理 , 使凯库勒对这位知名教授产生了一种由衷的敬佩之情 。其实 , 凯库勒在吉森大学早就听说了李比希教授的大名 , 同学们也多次劝说他听听这位教授的化学课 , 但他对化学毫无兴趣 , 不愿意将时间花费在自己不愿做的事情上 , 因此 , 对这位教授的了解也仅限于道听途说 。这次偶然的接触 , 使凯库勒一改初衷 , 决定去听听李比希教授的化学课 。课堂上 , 李比希教授那轻鬆的神态、幽默的语言、广博的知识把凯库勒带人了一个全新的世界 , 这个世界像梦一般的美 , 强烈地吸引着凯库勒 , 使他产生了极大的兴趣 。自此 , 凯库勒就常去听李比希的化学课 , 渐渐地他对化学研究着了魔 。不久 , 凯库勒放弃了建筑学 , 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 。1849年秋天 , 这是一个充满着诱惑的秋天 , 是一个洋溢着丰收喜悦的秋天!凯库勒经过艰辛的努力 , 以优异的成绩 , 跨进了李比希的化学实验室 。人们在慨叹建筑业失去一位优秀的设计家之余 , 却惊喜地发现在有机化学这片原始森林中矗立起一座精美的大厦!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 , 着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 。他的收穫很大 , 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 , 是分析各种药物製剂 , 并研究从天然物(主要是植物)中製取各种新药的方法 。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 。他反覆构想着 , 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 。他把元素的原子构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 , 这幺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份私人开课 。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 。到他这里来听课的人 , 最初只有6人;但没过多久 , 教室里就座无虚席了 。这使凯库勒获得一笔可观的收入 。而预约登记到他的实验室来工作的实习生还在与日俱增 。他一边讲课 , 一边带实习生做实验 , 并用所有的空闲时间继续自己的研究 。主要课题还是在伦敦时开始的有机物的“类型论”和原子的“化合价” 。资金虽不充足 , 但尚可维持研究能不断进行下去 。凯库勒投身化学的时期 , 正是有机化学成为化学主流的时期 。有机化学以前所未有的速度向前发展:化学家们发现了有机化合物大量存在的事实 , 并人工合成了许多罕见的有机化合物;维勒和李比希基因理论的提出;法国化学家日拉尔“类型论”的建立等等 。这无疑大大丰富了有机化学知识 , 但此时的有机化学无论如何也不能和无机化学相比 , 因为无机化学的研究有道尔顿原子论的理论为指导 , 而有机化学没有 。没有理论指导的实践 , 必然是盲目的 , 混乱的:为了描述醋酸的结构 , 人们使用了19种表达方式 , 谁是谁非?化学家们各持己见 , 互不相让 , 有机化学界一片混乱 。1895年 , 已颇有建树的化学家凯库勒担任了根特大学的化学教师 。他在根特大学的化学实验室里集中研究了有机化合物的主干——碳链问题 。大家知道 , 自然界中的碳原子 , 不像其他无机元素那样单个地组成物质分子 , 而是在碳原子之间形成手拉手似的碳链 。短的链有几个碳原子 , 长的链有成百上千个碳原子 。凯库勒通过对醋酸的氯化研究 , 认识到碳链在化学反应中是不变的 , 牢固稳定的 。紧接着 , 他又用琥珀酸、富马酸及顺丁烯二酸等有机化合物 , 进行了一系列的实验研究 , 来加以印证 。不久 , 凯库勒表述了他对碳链的见解 , 还提出了有机化合物的结构理论他以碳四价为核心 , 建立起碳链结构理论 。凯库勒的理论 , 后来经过俄国着名化学家布列特列夫的发展和完善 , 成为经典性的有机化合物的结构理论 。日新月异的有机化学 , 使在根特大学从事系统化学教授的凯库勒感到传统的教材已经过时 , 应该重新编写一本有机化学的新教科书以适应新的课题的需要 。但是 , 凯库勒在收集资料过程中 , 深深地感到化学界的混乱 。为了提高化学家的理论统一性 , 他于1859年秋来到了卡尔斯鲁厄 。凯库勒此行的目的 , 是要和化学教授卡尔·魏尔青商讨关于召开世界化学家会议的问题 。会议的主要内容 , 是解决化学家们在化学价、元素符号、原子和分子概念等方面的不同意见 。凯库勒的这种想法立即得到世界化学界的回响 。1860年9月3日 , 第一届世界化学家大会在德国卡尔斯鲁厄城召开 , 来自十几个国家的150位化学家出席了这次大会 。这次会议解决了所有无机化学存在的混乱问题 , 可以说达到了预期目的 。但是作为会议发起人的凯库勒却很不满意 。因为在这次会议上占主导地位的是无机化学 , 他的有机化学结构问题却被大多数人淡忘了 。也许是有机化学真像维勒所说的那样是一片狰狞的、可怕的原始森林 。1861年起 , 凯库勒编着的《有机化学教程》一书 , 分册陆续出版问世 。1862年33岁的凯库勒与照明用煤气厂厂长的女儿斯特凡尼娅结了婚 。美满的婚姻使凯库勒力量倍增 , 他以更大的热情投入了工作 。但可惜的是幸福的时光转瞬即逝 。怀孕后的妻子健康状况令人担扰 , 使凯库勒非常焦虑 。结果 , 由于儿子的诞生却牺牲了母亲的生命 。凯库勒沉浸在无限悲痛之中 。多少亲朋好友的劝慰 , 都未能使他从痛苦中解脱 。唯有研究工作 , 使他在紧张中暂时忘却不幸 , 他集中精力研究起苯及其衍生物 。1866年 , 他画出苯的一个单、双键的空间模型 , 与现代结构式完全等价 。1896年春天 , 在柏林发生了严重的流行性感冒 , 早已患慢性气管炎的凯库勒被感染后 , 病情日益恶化 。同年6月13日他与世长辞了 。作为一个杰出的科学家 , 凯库勒的成就得到了全世界的普遍公认 。许多国家的科学院曾选他为名誉院士 。他的意见不仅受到科学家的重视 , 而且也常为工业家们所採纳 , 成为19世纪以来 。有机化学界的真正权威 。个人成就早年 , 凯库勒在前人工作的基础上发展了类型论 , 认为分子的性质主要由类型决定 , 并试图建立一个有机物的整体的类型学说 。1857—1858年 , 他提出了有机物分子中碳原子为四价 , 而且可以互相结合成碳链的思想 , 为现代结构理论奠定了基础 。他的另一重大贡献是在1865年发表“论芳香族化合物的结构”论文 , 第一次提出了苯的环状结构理论 。这一理论极大地促进了芳香族化学的发展和有机化学工业的进步 。充分体现了基础理论研究对于技术和经济进步的巨大推动作用 。