弗里德利希·凯库勒

弗里德利希·凯库勒是德国化学家。1857年凯库勒提出碳是4价的；1858年进一步提出，碳原子间可以相连成链状的学说。这就开辟了理解脂肪族化合物的途径。1865年凯库勒提出了苯的环状结构学说：苯的结构可想象为6个链形碳原子闭合而成，于是打开了芳香族化学的大门。由于凯库勒的价键理论被应用到许多其他有机化合物的研究中，19世纪中叶，不仅有机化学在理论上取得了蓬勃的发展，并且还在德国建立起了庞大的有机化学工业，特别是染料及制药工业。著有《苯衍生物化学》 、 《有机化学教科书》 、 《有机化合物结构研究》等。

弗里德利希·凯库勒 - 生平简介

弗里德利希·凯库勒1829年9月7日生于达姆施塔特，1896年7月18日卒于波恩。凯库勒中学时，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。

1847年，凯库勒以优异的成绩考人了吉森大学。这是德国当时最为著名的一所大学，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。

1851年，凯库勒22岁时，他来到了巴黎，当上了法国化学家日拉尔的学生。日拉尔是主张“类型学说”的学者，他认为化合物有四种类型：水型（如H2O），氢气型（如H2），氯化氢型（如HCl），氨型（如NH3）。凯库勒在巴黎读了日拉尔的著作《有机化学概论》 ，对有机化学有了一定的兴趣。

1865年5月11日，凯库勒根据对于苯的化学性质及其衍生物的研究，在比利时皇家学会发表了题为《关于苯环的几种衍生物》的论文。在这篇论文里，描述了苯环的一元取代物、二元取代物、三元取代物和它们的异构体，他首先使用了劳香族这个名称，一直到现在化学家还在使用这一术语。他和他的助手们第一次使用了邻位、间位、对位等术语，同时制定了测定这三种异构体的方法。论文的目的是阐明苯环的结构。由于苯环学说对有机化学的发展具有特殊的意义，所以化学界把1865年看成有机化学具有突破性成就的一年。

1868年，凯库勒又回到德国，被波恩大学聘请担任化学教授。在波恩大学成立五十周年时，他接受了医学博士名誉学位。自从他担任波恩大学化学系教授以后，很多学化学的人都纷纷来到波恩大学，听凯库勒的讲演，并在他的指导下从事化学实验和研究，其中最著名的一位是范霍夫（他是在1901年第一位获得诺贝尔奖金的化学家）。从此以后凯库勒的学生一天天地多起来了，波恩大学化学系也大大地发展了，成了欧洲化学研究中心。1873年著名的有机化学家，莫尼克大学化学系主任李比希教授逝世后，该校拟聘请凯库勒继任系主任，他没有接受这一聘任，而是推荐拜耳担任此职。1877年凯库勒当选为波恩大学校长。

1890年3月10日，凯库勒在波恩大学宣读了论文《吡啶的结构式》 ，这篇论文进一步证明了苯环结构理论的正确性

1896年4月，凯库勒在旅行途中，因患重感冒，并发心脏病，于当年7月13日病故。

弗里德利希·凯库勒 - 天才少年

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。

有一次，老师在语文课上布置了一道作文题，要求学生们在下课前交卷。全班同学都紧张地在作文纸上埋头写了起来，可凯库勒却若无其事地坐着，甚至抬头悠闲地看着天花板出神。老师见凯库勒不写一字，悠然自得，忍不住用责备的眼光暗示他赶紧动笔。没想到，快下课时，凯库勒居然拿着手中的白纸出口成章地"读"了起来。这篇即兴之作结构精巧、文采飞扬，博得了老师和同学们一阵热烈的掌声。

18岁，他以优异的成绩考人了吉森大学。这是德国当时最为著名的一所大学，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、制图和绘画等十几门专业必修课。

弗里德利希·凯库勒 - 冒失青年

有一次下课以后，凯库勒正在收拾桌椅，忽然一个人走进来。“请原谅我的冒味。”进来的人说。凯库勒抬头一看，不觉一惊：“李比希教授?真想不到是您!请您到实验室来。”李比希看到凯库勒自己动手整理桌椅，不由说：“我看您的设备过于简陋了，您要考虑换个地方，凯库勒博士。”

他们一起到了实验室，李比希接着说：“我收到了您写的关于雷酸的论文。您是否已经结束了雷酸的研究工作?”“还在继续研究呢，刚刚我还制造了雷酸的银盐。”“可以看看吗?”凯库勒伸手去取过来一个小玻璃瓶，里边装满着白色的结晶物质。“不要动它!”李比希突然厉声地制止了他，“这是银盐吗?”“是银盐。”凯库勒感到教授的行为很奇怪。李比希踮着脚走了过来，小心地打开瓶子迅速地往瓶子里倒入了浓盐酸。“您这是干什么呀!教授?”凯库勒痛心地嚷了起来，“您知道这个实验花费了我多少心血和财物啊!”“我想，您的生命更宝贵，凯库勒。您还活着，这就是万幸！您怎么可以用这么大的剂量进行研究呢?如果这种盐爆炸的话，不要说您自己，就连整座楼房也会荡然无存的!要知道，正因为如此，才把这种酸称为雷酸!而雷酸银的爆炸力比雷酸更大。怎么能这样轻率呢!这简直是不可原谅的！”由于激动，李比希深深地吸了一口气，继续说：“您在别处还有装着这类东西的罐子吗?我感到仿佛有一个大火药库，就在我的脚底下。”“您可记住，干这种活、需要特别小心，凯库勒先生。您犯这种粗枝大叶的毛病已经不是第一次了。”李比希这番话是暗示阿道夫·拜尔所遇到的不幸事件。当时拜尔在制备甲基二氮砷化氢，这种气体的毒性非常大，拜尔打开烧瓶想闻一下这个新物质的气味，结果立刻导致了他的窒息。

凯库勒辩解说：“谁也没想到它有那样大的毒性，我自己也是勉强爬到室外，才吸到了新鲜空气。当然，后来一切总算对付过去了。”“您瞧，多危险!需要特别小心啊。”李比希又叮嘱了一句，告辞了。

制得的雷酸银被李比希教授毁去了，凯库勒也没有钱重新做雷酸的实验了。他决心集中全力去研究理论问题。这也使凯库勒的研究转入了取得重大成就的阶段。

弗里德利希·凯库勒 - 遗憾晚年

1877年凯库勒当选为波恩大学校长，虽然他的身体已经很弱，但还是做了许多工作，对于发展德国的高等教育起了很好的作用。在这段时间内他还写成了《有机化学教程》的第三卷，但第四卷则终于没能写完。

1890年3月10日，凯库勒在波恩大学宣读了论文《吡啶的结构式》，这篇论文进一步证明了苯环结构理论的正确性

1896年4月，凯库勒在旅行途中，因患重感冒，并发心脏病，于当年7月13日病故。为了纪念这位杰出的有机化学家，德国染料工业界于1903年在波恩大学为凯库勒建立了一座铜像，它正对着化学系的大楼。

弗里德利希·凯库勒 - 选择化学

在凯库勒正准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：“白蛇是金属铂，即所谓‘白金’制成的。现在伯爵夫人侍仆的罪行是明显的，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，李比希教授那轻松的神态、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，使他对化学产生了极大的兴趣

弗里德利希·凯库勒 - 私人学堂

凯库勒很快在化学上取得了成就，他先后在巴黎和伦敦进行了研究工作。1855年春，他离开英国，返回了德国。他希望在某个大学里谋到教职，但访问了柏林、基森、葛廷根和海德堡这几个城市的大学后，他发现哪儿也没有空位置。于是他决定要求以副教授的身份在海德堡私人开课；这个想法得到了海德堡大学化学教授罗伯特·本生的支持。本生认为，凯库勒开设的课程一定会吸引许多听众的，因为不少大学生都对有机化学感兴趣。

凯库勒租了一位面粉商的一幢三层楼房里的一套房间，一间作为教室，另一间改装成实验室。地方非常狭小，实验室内总共只能容纳两张工作台，可是凯库勒已经心满意足了。起初，听凯库勒讲课的只有六个人，但渐渐的，教室里竟座无虚席了。凯库勒的收入也就增加了——每个听讲者都要支付一定的费用。

 

弗里德利希·凯库勒 - 一梦成功

当时有机化学家们遇上了一道难题：人们从煤焦油中提取出—种有芳香气味的液体，叫做苯。苯的结构非常怪。一个苯分子含有6个碳原子和6个氢原子。碳的化合价是4价，一个碳原子应该和4个氢原子化合才对，而苯怎么会是6个碳原子和6个氢原子的化合物呢?

凯库勒也对此进行了不懈的研究。1865年圣诞节后的一天，凯库勒由于长期研究苯分子的结构，已经疲惫不堪。他早已经测定清楚，苯分子是由6个碳原子和6个氢原子组成。那么，这6个氢和6个碳的原子又是以什么样的方式组合起来的呢?凯库勒一面苦心思考着，一面在纸上画；他试着写出几十种苯的分子式，但是又都一一否决了。
“不行”，“还是不行”，“唉，都不对”，他自言自语的嘟嚷着，一边随意在纸上画了几笔。

“到底苯的分子结构应当是什么样的呢?”他百思不得其解，想得头都有些痛了。他把椅子拉近壁炉，半躺在安乐椅上，炉火的温暖使他感到很惬意。慢慢地，这位化学家朦朦胧胧地入睡了……

咦，那是什么，凯库勒忽然看见碳原子连在一起形成了一条弯弯曲曲的蛇，对，是一条蛇!这条蛇身上的每个碳原子上都还带着一个氢原子，碳原了和氢原子互相长在一起，连成了一条怪模怪样的长蛇。这条怪蛇忽然蠕动起来了，它在爬，它在摇头晃脑，它在跳舞，而且越跳越快，渐渐地，这条蛇转起圈来，蛇头追着蛇尾，不停地转动着；形成了一个圆环。突然，蛇头追上了蛇尾，并一口咬住了，牢牢地衔住尾巴尖，就此不动了。这条蛇原来在他手掌上，呀，不是蛇!原来是李比希给他看过的那只宝石戒指，不错，在他手掌上确实放着一只宝石戒指——白金做的。呀！还是一条蛇，一条白金蛇!凯库勒哆嗦了一下，醒过来了，多么奇怪的梦啊!他回味着。那些奇怪的碳原子和氢原于的样子还没有消失，他想起了分子中各个原子的排列顺序，也许这就是长期未能解决的问题的答案吧?凯库勒匆匆地在一张纸上写下了梦中看到的环状结构。这就是苯分子的第一个环状式。长期未能解决的问题，最后“一梦成功”了。这毫无疑问是凯库勒长期研究的结果，也和他独具的立体思维能力密不可分。

凯库勒因为在有机化学方面的杰出贡献而成为有机结构奠基人。

弗里德利希·凯库勒 - 发现之谜

凯库勒说他是受梦的启发发现了苯环结构的，如果能够证明在凯库勒之前已经有人提出了苯环结构，而且凯库勒还知情，那么我们就可以认为凯库勒没有说真话。事实的确如此。沃提兹发现早在1854年，法国化学家奥古斯特·劳伦在《化学方法》一书中已把苯的分子结构画成六角形环状结构。沃提兹还在凯库勒的档案中找到了他在1854年7月4日写给德国出版商的一封信，在信中他提出由他把劳伦的这本书从法文翻译成德文。这就表明凯库勒读过而且熟悉劳伦的这本书。但是凯库勒在论文中没有提及劳伦对苯环结构的研究，只提到劳伦的其他工作。所以，凯库勒是没有必要从梦中得到启发的。凯库勒编造这么个离奇故事的原因，可能正是为了不想让人知道他的重大发现与法国人有关。在当时的德国反法情绪很盛行，年轻时曾在巴黎留学的凯库勒也受到感染。沃提兹发现凯库勒在一封信中把法国人叫做“狗崽子”。或许可以说，这是一种“爱国主义”的剽窃行为。

弗里德利希·凯库勒 - 预想结构

凯库勒所以能想到这种结构式，是来自于两点：一点是六个碳原子之间的结合是非常牢固的；另一点是在把所有的芳香族化合物同脂肪族各个化合物比较后发现，其分子中碳的百分率显著增大。换句话说，随着氢份的减少，碳原子存在的剩余化合能力大为增加。凯库勒根据这种结构式进一步论述了苯的六个氢原子应当具有完全等同的性能；并且还说明了当从苯衍生出的许多取代物生成各种同分异构体的时候，根据取代原子或取代基的数目和种类，就可以推断出生成的同分异构体数目，以及所生成的各同分异构体的性质差异等问题。不幸的是，当时凯库勒手中掌握的实例非常贫乏，所以这些问题还需要根据未来的实验来验证。应当怎样进行这方面的实验呢？凯库勒在这篇论文中对实验方法也做了说明。

另外，在凯库勒的这篇论文中，还以确定苯的结构式为中心，列举了当时已知的许多芳香族化合物的结构式。看到了这些化合物的结构式，就使人感到像似看到了明媚春光中的蝴蝶和小鸟在欢快地飞舞和歌唱；又好像似看到了花园里的迎着春风盛开的鲜花，微笑着，散发出芳香。

凯库勒的预想，幸运地一步一步地得到了证实。关于苯的六个氢原子都是等同的预想，1869年通过拉敦伯（AlbertLadenburg，1842～1911）的巧妙的实验，以及休布纳（HansHbner，1837～1884）、皮特曼（Petermann）和乌布列夫斯基（EduardWroblew-Ski，1848～1892）等人的实验得到了完满的证实。关于取代物的同分异构体问题，由库那尔（WilhelmKorner，1839～1925）以及拜尔、格雷贝、里贝曼、格里斯等人的实验，也得到很圆满和很有说服力的验证。不仅如此，由于艾伦迈尔和杜阿尔及柯尔纳等人的研究结果，又把苯的结构式扩展到萘（C10H8）、吡啶（C5H5N）和喹啉（C9H7N）等方面。这样一来，就使凯库勒的苯的基础越来越巩固了。

弗里德利希·凯库勒 - 苯的作用

于是，芳香族化学开始了惊人的发展。如果说芳香族化合物在理论方面是从苯开始的话，那么在实验方面也是从苯起始的。从煤焦油的蒸馏液里能制得大量的苯。如果把苯变成硝基苯，进一步变成苯胺，则可得到美丽的苯胺染料。另外，像石炭酸、水杨酸这样的化合物，也可以用来制造贵重的医药、香料、化学药品、工业药品和炸药等许许多多的产品。

当时，由于霍夫曼等许多科学家的努力，不断开辟着煤焦油的应用途径。昨天还是煤气工业中难以处理的废物，今日就成为取之不尽的宝库了，从而促进了芳香族实验化学无止境地发展。它的发展指针就是凯库勒的理论。理论和应用几乎同时在并行地发展。研究室里的新发现促进了生产方法的革新，工厂的要求给科学家提出了新的课题，研究所和工厂间的联系如此之紧密，配合得如此之协调，在化学史上也是罕见的。做为母体的苯，比脂肪族的甲烷具有更复杂的性质，因此芳香族化合物的种类也更加繁多。在其相互间的变化、诱导和应用等方面所表现出的耐人寻味的性质，是脂肪族化合物无论如何也无法比拟的。因此，芳香族化学的惊人发展，大有凌驾于脂肪族之上的趋势。现在我们把芳香族化合物伟大的母体——苯做一回顾。它开始被人们重视是在19世纪，当时，大发明家法拉第从油气中发现了它，那不过是在1825年的事。接着是这次通过霍夫曼的努力而展现了前途无量的未来。在20年后的1845年，人们又在从未开辟过的丰富资源——煤焦油蒸馏液里发现了苯。又在过了20年后的1865年，人们终于从理论上弄清了苯的真相，诞生了一门宏大的芳香族化学。做出这一巨大贡献的人就是凯库勒。

弗里德利希·凯库勒 - 科研地位

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采纳，成为19世纪以来。有机化学界的真正权威。

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