正文 第十章 偶然事件改變一生(1 / 3)

凱庫勒1829年出生於德國的達姆斯塔德市,中學時,就懂四門外語,從小熱愛建築,立誌長大後要當一名優秀的建築大師。

18歲,他以優異的成績考入了吉森大學。

這是德國當時最為著名的一所大學,校園美麗、學風淳樸,更為值得驕傲的是,這所大學還擁有一批知名度極高的教授,而且,允許學生可以不受專業的限製選擇他們喜愛的教授。

凱庫勒在上大學前,就為達姆斯塔德設計了三所房子。初露鋒芒的他深信自己有建築的天賦。

因此,進入吉森大學時他毫不猶豫地選擇建築專業,並以驚人的速度很快修完了幾何學、數學、製圖和繪畫等十幾門專業必修課。

在他正準備揚起自己的理想風帆時,一個偶然的事件,卻改變了他的人生道路。

這就是赫爾利茨伯爵夫人的案件。

此案開庭審理時,凱庫勒參加了旁聽。在黑森法庭,他見到了本案真正的判決者——大名鼎鼎的李比希教授。

教授手裏拿著一枚戒指。這是一枚價值連城的寶石戒指,上麵鑲著兩條纏在一起的金屬蛇,一條是赤金的,一條是白金的,看上去精美絕倫。

李比希教授測定了金屬的成分,然後緩緩地站起身來麵對著台下急不可耐的聽眾,用一種平和而又堅定的語氣說道:“白蛇是金屬鉑,即所謂‘白金’製成的。現在伯爵夫人侍仆的罪行是明顯的,因為白金從1819年起,才用於首飾業中,而他卻硬說這個戒指從1805年就到了他手中。”

清晰的邏輯分析,確鑿的實驗結論,使罪犯終於供認了盜竊戒指的事實。

這個案件的審理,使凱庫勒對這位知名教授產生了一種由衷的敬佩之情。

其實,凱庫勒在吉森大學早就聽說了李比希教授的大名,同學們也多次勸說他聽聽這位教授的化學課,但他對化學毫無興趣,不願意將時間花費在自己不願做的事情上,因此,對這位教授的了解也僅限於道聽途說。

這次偶然的接觸,使凱庫勒一改初衷,決定去聽聽李比希教授的化學課。

課堂上,李比希教授那輕鬆的神態、幽默的語言、廣博的知識把凱庫勒帶入了一個全新的世界,這個世界像夢一般美,強烈地吸引著凱庫勒,使他產生了極大的興趣。

自此,凱庫勒就常去聽李比希的化學課,漸漸地他對化學研究著了魔。

不久,凱庫勒放棄了建築學。

1849年秋天,這是一個充滿著誘惑的秋天,是一個洋溢著豐收喜悅的秋天!凱庫勒經過艱辛的努力,以優異的成績,跨進了李比希的化學實驗室。

環狀碳鏈理論

人們在慨歎建築業失去一位優秀的設計家之餘,卻驚喜地發現在有機化學這片原始森林中矗立起一座精美的大廈!

凱庫勒投身化學的時期,正是有機化學成為化學主流的時期,有機化學正以前所未有的速度向前發展:化學家們發現了有機化合物大量存在的事實,並人工合成了許多罕見的有機化合物;維勒和李比希提出了基因理論;法國化學家日拉爾建立了“類型論”;等等。這無疑大大豐富了有機化學知識,但此時的有機化學無論如何也不能和無機化學相比,因為無機化學的研究有道爾頓原子論的理論為指導,而有機化學沒有。

沒有理論指導的實踐,必然是盲目的、混亂的。為了描述醋酸的結構,人們使用了19種表達方式。誰是誰非?化學家們各持己見,互不相讓,有機化學界一片混亂。

1895年,已頗有建樹的化學家凱庫勒擔任了根特大學的化學教師。他在根特大學的化學實驗室裏集中研究了有機化合物的主幹——碳鏈問題。

大家知道,自然界中的碳原子,不像其他無機元素那樣單個地組成物質分子,而是在碳原子之間形成手拉手似的碳鏈。短的鏈有幾個碳原子,長的鏈有成百上千個碳原子。

凱庫勒通過對醋酸的氯化研究,認識到碳鏈在化學反應中是不變的、牢固穩定的。

緊接著,他又用琥珀酸、富馬酸及順丁烯二酸等有機化合物,進行了一係列的實驗研究,來加以印證。

不久,凱庫勒表述了他對碳鏈的見解,還提出了有機化合物的結構理論。

他以碳四價為核心,建立起碳鏈結構理論。

凱庫勒的理論,後來經過俄國著名化學家布列特列夫的發展和完善,成為經典性的有機化合物的結構理論。

日新月異的有機化學,使在根特大學從事係統化學教授的凱庫勒感到傳統的教材已經過時,應該重新編寫一本有機化學的新教科書以適應新的課題的需要。

但是,凱庫勒在收集資料過程中,深深地感到化學界的混亂。為了提高化學界的理論統一性,他於1859年秋來到了卡爾斯魯厄。

凱庫勒此行的目的,是要和化學教授卡爾·魏爾青商討關於召開世界化學家會議的問題。會議的主要內容,是解決化學家們在化學價、元素符號、原子和分子概念等方麵的不同意見。

凱庫勒的這種想法立即得到世界化學界的響應。

1860年9月3日,第一屆世界化學家大會在德國卡爾斯魯厄城召開,來自十幾個國家的150位化學家出席了這次大會。

這次會議解決了所有無機化學存在的混亂問題,可以說達到了預期目的。

但是作為會議發起人的凱庫勒卻很不滿意。因為在這次會議上占主導地位的是無機化學,他的有機化學結構問題卻被大多數人淡忘了。

也許是有機化學真像維勒所說的那樣是一片猙獰的、可怕的原始森林,大多數化學家不敢問津。也許是凱庫勒的科學探索已經超越了這個時代,而使同時代的人無法理解。總之,凱庫勒的問題未能引起人們的興趣。卡爾斯魯厄會議沒有解決凱庫勒的有機化學結構問題,原因何在?凱庫勒無暇顧及,因為不久後苯的結構問題使他大傷腦筋,弄得他疲憊不堪。

苯是一種重要的有機化合物,自從法拉第從煤焦油中分離出來以後,一直沒有人對它進行深入研究。後來,化學家們研究了苯的化學性質,又使有機化學結構理論處在風雨飄搖之中。因為碳在苯中的結構呈環狀而並非鏈狀!

難道有機化學的結構理論真的錯了嗎?

凱庫勒精心研究了苯,但是化學家實驗的結果卻毋庸置疑,多次實驗,無一例外。

有的化學家麵對“鐵的事實”,放棄了碳鏈學說。但凱庫勒堅信碳鏈理論的正確,因為它是建立在以往多次實驗的基礎上的。對苯的化學性質研究不能被其表麵所迷惑,而要在深層次上去認識它。凱庫勒以此作為自己研究苯的出發點。

凱庫勒把自己關在實驗室中,艱難地進行探索。

就在凱庫勒的研究進行到最困難的時候,他的愛妻死於難產。事業的坎坷、家庭的不幸,使凱庫勒差點絕望。但很快他就從痛苦中站立起來,重新走進實驗室,他要從微觀世界中找到他人生的支撐點。

1865年聖誕節後的一天,凱庫勒因研究苯分子結構已疲憊不堪。於是他擱下一疊厚厚的手稿,把安樂椅移近溫暖的壁爐。

火光像春天的暖流一樣撫慰著凱庫勒的整個身心,他感到無比愜意和舒適。

他仿佛又回到無憂無慮的童年,躺在春光明媚的草地上,盡情欣賞那些結構、風格迥異的建築物。

他睡著了……

突然,他看到了6個碳原子連成了一條鏈子,變成一條怪蛇,在白光中彎彎曲曲地遊動,忽而又跳起了奇形怪狀的蛇舞。舞著,猛然蛇頭一抬,躍入李比希教授的掌中,變成了赫爾利茨伯爵夫人的蛇形寶石戒指……

凱庫勒猛然一驚,睜開眼來,夢中的情景依然曆曆在目:碳原子——鏈子——蛇——戒指,凱庫勒頓悟。

碳鏈理論根本沒有錯!苯不過是一個首尾相接的環形鏈子。苯的分子是個環狀的碳鏈構成的分子,仍然是鏈狀的!

凱庫勒從此把研究重心轉向環狀碳鏈的角度上來。

1865年1月,凱庫勒發表了《論芳香族化合物——苯的結構》論文,一個嶄新的有機化合物結構理論——環狀碳鏈理論誕生了!苯分子結構發現之後,對有機結構理論的研究就發展更快了。人們在它的啟發下,又進一步提出了平麵網狀、立體網狀等多種有機物質的結構理論。

分子結構的概念是有機化學中最重要的、最基本的概念。分子結構式在有機化合物的組成、結構和性質之間建立了關係。從此有機化學沿著先測定分子結構然後再用人工方法製取的方向迅猛向前發展。

從凱庫勒之後,有機化學結構理論成為化學研究的主導方向。

如果凱庫勒能有機會再參加世界化學家會議的話,等待他的絕對不是人們的冷淡和健忘。

1896年6月13日,凱庫勒逝世於柏林,終年67歲。