化学家凯库勒:苯的分子结构趣谈

1829年，著名化学家凯库勒出生在德国的达姆斯塔特，这是一个以文化而著称的小城。

凯库勒的大学时代是在德国西部的古森大学度过的，一开始他按照父亲的意愿选择了建筑学，因为建筑师既体面义赚钱、然而就在这里，凯库勒的人生发生了重大转折。

他常听同学们提起大化学家李比希的名字，出于对这位声誉卓著的化学家的仰慕，凯库勒决定去听他的课。不料。凯库勒被李比希的课所吸引，强烈地迷恋上了化学，以至于他决定改修化学专业。

在此期间的一次法庭作证使凯库勒对李比希教授更加敬重。当时法院开庭审理轰动一时的赫尔利茨伯爵夫人的“戒指失窃案”，他们俩都被传到法庭作证、凯库勒作为证人是因为他家就在伯爵夫人邸宅的对面。他在法庭上描述了伯爵夫人家发生火灾时的情景。而恰好在那天伯爵夫人的宝石戒指失窃了。后来在她的仆人那儿搜到一枚相同的戒指，可仆人却一口咬定说早在1805年这枚戒指就成了他的祖传宝贝。李比希到庭作证。是因为法庭请他对戒指的金属成分进行测定。伯爵夫人的戒指上有两条蛇缠在一起，一条是黄金做的。另一条是铂金做的。而仆人却说他的戒指上的白蛇是白银做的。作为化学界权威，李比希在法庭上慎重宣布：经过测定，白蛇是用铂金制成的，而不是白银做的。铂金用于首饰业是从1819年才开始的。而仆人却称这枚戒指早在1805年就到了他手中。因此，仆人的谎言不攻自破。官司因为李比希的证词而得到了合理判决，教授的渊博学识给凯库勒留下了深刻印象。他更加坚定了献身化学的决心。

从1850年秋天开始，凯库勒就在李比希主持的实验室中工作。在名师的悉心指点下，凯库勒受益匪浅。他不仅学到了这位化学大师多样而扎实的研究方法。而且养成了认真细致、一丝不苟的科学习惯。这些为他日后的化学研究打下了坚实的基础。

19世纪中叶，随着石油工业、炼焦工业的迅速发展。有机化学的研究也随之蓬勃发展。苯是一种重要的有机化学原料，它是从煤焦油中提取的一种具有芳香气味的液体。当时，化学家们面临着一个难题，那就是如何弄清楚苯分子的结构。苯的分子中含有6个碳原子和6个氢原子，碳的化合价是4价，氢的化合价是1价。那么，1个碳原子就要和4个氢原子化合，6个碳原子就应该和12个氢原子化合(因为碳原子之间还要化合)。而苯怎么是6个碳原子和6个氢原子化合的呢?化学家们百思不得其解。

这时，凯库勒也在研究苯的分子结构。他脑子里始终充满着苯的6个碳原子和6个氢原子，每天只睡三四个小时，一干起来就不歇手。他在黑板上、地板上、笔记本上和墙壁上画着各种各样的苯分子结构式。曾设想过几十种可能的结构式。但都被自己甭定了。

一天晚上，凯库勒坐马车回家。也许是由于近日来的过度用脑，他在摇摇晃晃的马车上睡着了。在半梦半醒之间。凯库勒发现碳原子和氢原子在眼前飞动，变幻着各种式样。忽然，原子变成了他和李比希教授出庭作证时伯爵夫人戒指上的那条白蛇，这条蛇扭动着、摇摆着，最后咬住了自己的尾巴，如图2所示变成了一个环……“先生。您到家了!”马车夫大声叫醒了睡眠中的凯库勒。他揉揉眼睛，白蛇不见了，环不见了。原子也不见了。原来是个梦!清醒过来的凯库勒马上想起苯的分子结构，对!它一定是像白蛇那样头尾相接构成环状结构!

凯库勒立即奔向书房，迫不及待地抓起笔在纸上画了起来。一个首尾相接的环状分子结构出现了，如图3。经过进一步论证，凯库勒终于第一个提出了苯的环状结构式，解决了有机化学上的一个难题。凯库勒的创造性贡献，奠定了他在有机化学发展史上的显赫地位，使得人类对有机化学的认识有了一次重大飞跃。