凯库勒：梦中开启有机化学

公元1890年，在德国柏林市政厅举行的苯环结构发现25周年庆典上，德国著名化学家凯库勒深情地回忆起他创造环状碳链理论的传奇经历。短短的十分钟演讲赢得了观众雷鸣般的掌声。

公元1859年，大学毕业十年的凯库勒通过刻苦学习发现了碳链结构理论。碳链结构理论的原理如下:1个苯分子含有6个碳原子和6个氢原子；碳的化合价为4，氢的化合价为1，有机物的碳原子相互连接形成碳链。在饱和状态下，每个碳原子将与碳链中间的2个或碳链两端的3个氢原子结合。总共6个碳原子应该与14个氢原子结合，如己烷。苯分子只有6个氢原子，这表明它的碳原子是高度不饱和的，它的化学性质应该是非常活跃的。事实上，苯的化学性质非常稳定，这与碳链理论相矛盾。

年轻的凯库勒。(信息地图)

虽然碳链理论是当时最先进的科学，但它不能解释苯的碳原子结构理论。结果，凯库勒遭到了化学工业中一些反对者的指责。显然，如果碳链理论甚至不能解释苯的碳原子结构理论，那么它将被抛弃。由于长期无法解释这一现象，凯库勒一度陷入了无尽的苦难之中。他深深地明白，在他面前有一堵墙，如果他找到那扇门，就会有光。如果你找不到那扇门，你不仅会面临无尽的嘲笑，还会辜负你的导师尤斯图斯·冯·李比希。即使其他化学家被允许取得成功，他们也不会像尤斯图斯·冯·李比希教授那样。

凯库勒二十多岁时，无意中听到化学家尤斯图斯·冯·李比希的一堂课。正是这一课改变了凯库勒的生活。最初，他从小就喜欢建筑，他的理想是长大后成为一名优秀的建筑师。然而，被尤斯图斯·冯·李比希教授的知识和幽默所打动，大二学生凯库勒从建筑专业转到了化学专业。毕业几年后，凯库勒的化学研究进展顺利，并因发现碳链结构理论而闻名。事情的极端必须扭转。正当他满怀抱负并决心充分发挥自己的才能时，一个新的问题出现了，那就是前面提到的苯与碳链理论之间的矛盾。

凯库勒完全具备科学家的优秀品质。为了回答这个问题，他喝着无味的茶和米饭，日夜思考，有时走路时甚至差点摔倒，这可以说是“着魔了”。一天，凯库勒坐在火炉前，一边写一边数数，不自觉地在桌子上睡着了。在梦和醒之间，他突然看到一串碳链还活着，变成了一条巨大的蛇，在他的眼前扭动着。他正要大叫，突然那条蛇抓住了它的尾巴，变成了一个圆环，朝他飞来……"啊！"凯库勒从尖叫中醒来，额头上冒出冷汗。

凯库勒没有起床，而是反复回忆着刚才的梦。越想越兴奋，竟然有些手舞足蹈。“我知道！”他大叫一声，作为顿悟。原来他长舒了一口气。苯原来是一条像蛇一样首尾相连的圆环链。虽然苯分子很活跃，但它们总是像蛇一样形成一个圆圈，所以它们相对稳定。这可以合理地解释“苯的化学性质非常稳定”的说法。

蛇咬凯库勒梦中的尾状苯分子链。(来源:百度百科)

20世纪以前，全世界的化学家都把注意力集中在无机化学上。自从凯库勒创立了一种全新的有机化合物结构理论——环状碳链理论以来，有机化学的研究内容开始丰富。凯库勒不仅为20世纪化学家们指出了一条崭新的研究道路，也为后来科学家探索生命运动和蛋白质等大分子结构奠定了坚实的基础。因此，一些西方科学家将凯库勒视为“有机化学的鼻祖”。

凯库勒受其梦想的启发，成功地提出了环状碳链结构理论，这绝非偶然。正是因为他善于思考，长期思考原子、分子和结构等化学问题，他才“日思夜想”，从而开启了有机化学研究的序幕。