有機化學的第四個故事:沉思和打盹推動科學的車輪

有機化學的第四個故事:沉思和打盹推動科學的車輪

1890年在紀念苯的結構式問25週年紀念大會上,凱庫勒回憶說了以下一段話:

如果大家聽到在我頭腦中產生的極為輕率的聯想是怎樣形成這有關概念的經過,一定會感到有趣的。在我當年僑居倫敦期間曾有-度住在議會下院附近的克拉帕姆路。我常常去找住在這個城市另一端的一位朋友——謬拉,一起度過夜晚時間。我們海闊天空地談論各種問題,其中大部分話題是關於化學的。一個晴朗的夏日夜晚,們海闊天空地談論各種問題,其中大部分話題是關於化學的。一個晴朗的夏日夜晚,喧囂的城市已經沉睡了的時候,我才乘最後的一班公共馬車返回。我照例坐在車上不一會便陷入沉思。這時,我的眼前浮現出原子在旋轉。平時原子總是在我腦海中不停地運動著,但未看出是什麼模樣。而這個夜晚小原子總是時而結合成對,時而大原子擁抱兩個小原子,大原子一會兒捉住三個或四個小原子,-會兒又似乎全部形成漩渦狀而跳起華爾茲舞來。我還看見大原子排著隊,處於鏈的另-端的小原子被牽著走。那正是我的恩師——化學大師考普在他的著作《分子世界》中,以他那引人入勝的筆調描繪世界。而這些我都是在他之前看到的。當馬車乘服務員喊了一聲:”克拉帕姆路到了”的時候,才使我從幻想中驚醒。我回到寓所之後,為了把這個幻影記下來,至少耗費了這個晚上的一個時辰,我的結構理論就這樣誕生了。

“關於苯式理論的起源也是同樣的。當我住在比利時的格恩,我的書房面向狹窄的衚衕,一點陽光也透不進來,這對於白天在實驗室工作的我來說,沒有什麼不方便。一天夜晚,我執筆寫著《化學教程》,但是,思維總是不時地轉向別的問題,寫得很不順利。於是,我把椅子轉向壁爐打起肫來。這時候,在我的眼前又出現一群原子旋轉起來,其中小原子群跟在後面。曾經體驗過這種幻影的我,對此敏感起來,立即從中分辨出種種不同形狀,不同大小的形象以及多次濃密集結的長列。而這一些象-群蛇一樣,互相纏繞,邊旋轉邊運動。除此以外,我還見了什麼,彷彿其中一條蛇銜著自己的尾巴,似乎在嘲弄我,開始旋轉起來。我電擊一樣猛醒起來。這一次,我又為整理這一假說忙了剩餘的夜晚。

凱庫勒1829年出生於德國的達姆斯塔德。18歲時高中畢業,考入了吉森大學學習建築學。但是剛到吉森後不僅就受到李比希的影響改學了化學。當時,親友們認為開哭了改變志向是由於一時的感情衝動,勸他要特別慎重。可是凱庫勒的志向並未動搖。當時,受李比希的影響而放棄原來志願而改學化學的人並不只是凱庫一個,還有霍夫曼。

在吉森,他受到了李比希的培養和薰陶,畢業後又去巴黎跟杜馬學習。在此期間他同日拉爾、武茲和魯尼奧等結下了深厚友誼。以後到瑞士的萊赫諾擔任了芬·普蘭塔的助手,然後又去倫敦擔任斯登豪斯(John Stenhouse,1809——1880)的助手。在此期間又同威廉遜和歐德林等人相識。芬·普蘭塔和斯登豪斯同是吉森的畢業生,是凱庫勒的前輩校友。

就這樣,他結束了六年的遊歷時光回到了德國,立即任海德爾堡大學的講師,這時大約是1856年的初春時節。

第三年,經過布魯爾陸軍大學教授斯塔司的翰旋,接受比利時的聘請擔任根特大學的教授。當時,凱庫勒已經由於化學結構理論的著作而遠近馳名。在這位享有盛譽的名師面前,比利時的學生當然用不著說,就是英國和德國的許多有志者也都紛紛慕名而來。根特大學也因此而馳名於一時,受到了化學界的重視。

他在根特工作了九年以後,於1867年回到祖國,就任波恩大學的化學教授。在波恩由霍夫曼設計建成了空前宏大的化學實驗室。這座教室很有名,曾使出席落成儀式的維爾海爾姆一世也大為讚歎。凱庫勒在這裡埋頭工作,聚集了許多學生,以吉森的先師為榜樣,專心從事指導和研究工作。

在化學理論方面,凱庫勒的貢獻可以由先後兩次發表的歷史性論文來代表。

第一篇是1858年在海德堡發表的《關於有機化合物的結構和變化,以及碳的化學性質》一文,其要點是:第一,碳是四價的元素;第二,許多碳原子之間可以連成長鏈;第三,以碳原子的長鏈作為骨架,在骨架上連線氫、氧、氮等原子後可以形成多種複雜的化合物。這篇文章的主要要點雖然只有那麼幾條,但卻形成了有機化學結構理論的基礎。

第二篇論文是1865年於根特發表的《關於芳香族化合物的研究》一文。芳香族化合物以及與其相對應的脂肪族化合物構成了有機化合物的兩大系統。

凱庫勒開始時想學建築,後又改學化學。用原子的組合建築成分子,成功的代替了人類房舍的建築。他是把自從古希臘哲學家以來的人類幻想變為現實的一位理論化學家,同時又是一位實驗研究家,勞苦功高的導師和教育家。

他自1867年前到波恩以來,一直在這個萊茵河畔的美麗城市裡生活,直到度過了他的後半生。凱庫勒在吉森時常聽到李比希的一句警言:“學習化學的人不應害怕危機健康,如果考慮健康那就一事無成。”凱庫勒時刻牢記這個告誡,終生日以繼夜、堅持不懈地努力工作。結果正向李比希那樣,晚年也遭受了同樣的痛苦。他在晚年病魔纏身,中斷了和外界的交往,在孤獨中度過悽慘的歲月。終於在1896年夏季的7月13日病逝,終年67歲。