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第249章 苯环的由来
  化学的历史上,也充满许多传奇故事。一个又一个的自然之谜,在化学家的头脑中长期思考,有时会以哈密顿发现“四元数”一样的灵感闪现在眼前。

  苯是一种特别有实用价值的物质,它是芳香族的化合物。人们在19世纪中叶提炼煤焦油时发现了这种物质。

  那么它到底是什么样的呢?它的结构如何?它的反应怎样?

  这一系列的谜有待人们去揭开。可是这时人们发现事情没有这么简单。研究苯是有机化学的领域,那么有机化学的发展是个什么状况呢?

  维勒和李比希是有机化学的创始人。维勒是世界上第一个人工合成尿素的人,他打破了无机物和有机物之间不可逾越的鸿沟。

  但是就在1835年,维勒放弃了自己的有机化学研究,他对自己的老师贝采留斯说:“有机化学的研究使人异常恐惧,举步维艰。有机化学的领地是原始森林,但是这片森林面目狰狞而阴暗,荆棘丛生,毒蛇猛兽无处不在无处不有,让人无法进入,甚至都跑不出去。有机化学的研究太可怕了!”

  这是维勒作为先行者对后来者的警告。在困难面前,维勒退却了。他的朋友、真正的有机化学领域之父李比希,在困难面前毫不退缩,奋然前行。

  继李比希之后,许多化学家前赴后继,建立了有机化学领域内的一个又一个基础理论,这些都成为后来者前进的基石。

  李比希研究了有机化合物的分子结构,把拉瓦锡、贝采留斯等人的原子团思想得以发展完善;法国化学家提出了有机化合物的同系列概念并且提出一种分类法,依照这种分类方法,可以发现很多未知的化合物。

  德国人霍夫曼以及英国科学家威廉逊进一步加以分类,把已知的有机化合物分为水、氢、氯化氢、氨四种类型,这样使有机化合物得到了系统整理。英国人弗兰克林提出有机化合物的原子价,德国化学家肖莱马解释了同分异构的产生。

  这些成就都是勇敢和坚持不懈的人才能取得的。

  其中要提到一名早期的胜利者,他就是1847年出生的德国化学家凯库勒。

  前面我们提到,化学家们在探索苯的规律。从弗兰克林开始,提出了原子价学说。利用这个学说,凯库勒研究碳的化合物。他认为,碳原子可以用它的价和其他元素的原子相结合,而且还可以结合自身,也就是说碳元素自身的原子也可以结合,形成或简单或复杂的碳链。

  凯库勒成为第一个提出化学键概念并且第一个提出碳链说的化学家。

  由于这样的想法,人们用碳链说研究苯结构。但是问题发生了,穷尽所有的结构排列方法,没有一个结构式能够使链状的排列满足已检测出的苯的组成:既要有6个碳原子和6个氢原子,还要保证碳为4价、氢为1价。

  这是怎么回事呢?

  凯库勒夜不能寐,冥思苦想。一个又一个的链状方案都被提出,又被一一否定。这些都不符合已知的检测条件,即6碳6氢而且化合价分别为4价、1价。

  这一天,凯库勒早晨早早地起来,翻了几本书,脑子里又浮现出苯的分子原子排列。这个问题萦绕来萦绕去,回旋往复。他不得要领,渐渐地,伏案睡着了。他的身体飘了起来,似乎柔软平滑地摆动,和苯的长长的链飞在一起,轻舞轻飘。

  飘着飘着,只见那“苯链”似乎被风吹得摆动弯曲,回环转动。他突然意识到了:回环转动!

  后来凯库勒说,那长长的链“抓住自己的尾巴,形成一个环状,在我面前嘲弄般地旋转不止。”

  凯库勒大吃一惊的时候,就睁开了双眼,却原来是南柯一梦。然而这个梦却具有重大的意义。凯库勒对梦中的情景记忆深刻,历历在目。

  他解开了一个缭绕在多少有机化学家脑海和心头的大谜团呀!那就是,苯的测量并没有错误,确实是4价的碳原子,个数为6,一价的氢原子,个数也为6,它们的排列却不是直线形状,而是环状!凯库勒把环状的闭合式六边形结构图清晰地画出。

  1865年1月,一条惊人的发现被公布了。凯库勒的《论芳香族的化合物结构》构建了苯的分子结构:单双键互相交替,六边形平面环状。于是环状的碳链理论诞生了。

  之后,网状的、立体状的理论不断涌现。从此突破原来习惯的发散思维,人们开始探索神奇的有机大分子和生命奥秘。

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