Kekulé von Stradonitz Friedrich August

fot. Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN

Kekulé von Stradonitz

[kekulẹ fon sztrạ:donıc]

Friedrich August , ur. 7 IX 1829, Darmstadt, zm. 13 VII 1896, Bonn,

chemik niemiecki, jeden z twórców teorii budowy związków organicznych.

Urodził się 7 IX 1829 w Darmstadt. Kekulé pochodził ze szlacheckiej czeskiej rodziny. Początkowo, zgodnie z życzeniem ojca, studiował architekturę na uniwersytecie w Giessen. Jednak pod wpływem świetnych wykładów J. Liebiga zwrócił swe zainteresowania ku chemii. Po skończeniu studiów chemicznych w Giessen, pogłębiał wiedzę z tej dziedziny w Paryżu — spotkał tam znakomitych chemików, m.in. Ch. Gerhardta, J.B. Dumasa i Ch. Wurtza, oraz w Londynie, gdzie pracował m.in. z W. Williamsonem, R. Hoffmannem. Po powrocie do Niemiec, 1852 napisał rozprawę doktorską. W 1856 został docentem (bez etatu) na uniwersytecie w Heidelbergu. W Heidelbergu założył własne laboratorium. Od 1858 był profesorem uniwersytetu w Gandawie, od 1865 — w Bonn (objął wakujące stanowisko po A. Hofmannie). W Bonn pozostał do śmierci. W Gandawie ożenił się, lecz żona umarła podczas porodu. Z drugiego małżeństwa miał jeszcze troje dzieci.

Kekulé był jednym z organizatorów kongresu chemików w Karlsruhe 1860, który odegrał ważną rolę w rozwoju chemii. Napisał Chemie der Benzolderivate (1867). W 1895 otrzymał tytuł szlachecki. Zmarł 13 VII 1896 w Bonn.

Teoria strukturalna

Poznanie coraz większej liczby związków organicznych wiązało się z potrzebą wyjaśnienia ich budowy. Pod koniec lat 50. Kekulé rozpoczął teoretyczne rozważania nad cząsteczkową budową związków organicznych. W pracy ogłoszonej 1858 sformułował pierwszą teorię ich budowy — teorię strukturalną. Zakładał w niej, że atomy łączą się ze sobą zgodnie z ich wartościowością. Wartościowość rozumiał jako zdolność do wiązania określonej liczby wartościowości innych atomów.

Kekulé w teorii strukturalnej założył, że węgiel jest zawsze czterowartościowy. Wskazał na szczególną zdolność atomów węgla do tworzenia między sobą lub z atomami innych pierwiastków struktur łańcuchowych. Uznał, że wszystkie związki organiczne można uważać za pochodne najprostszego związku — metanu. Zakładał też, jako jeden z pierwszych, że atomy mogą wiązać się za pomocą wiązań wielokrotnych. Niezależnie od Kekulégo i w tym samym czasie przedstawił swoją teorię A.S. Couper. On także wyraził pogląd, że węgiel ma wartościowość równą 4, a jego atomy mogą łączyć się w łańcuchy. Wiązania między atomami węgla przedstawiał za pomocą kresek, podobnie jak robi się to dziś.

Związki aromatyczne

Kekulé jest też pionierem nauki o związkach aromatycznych. Badał benzen i izomerię jego pochodnych. Benzen został odkryty przez M. Faradaya 1825 (w oleju skraplającym się podczas sprężania gazu świetlnego), ale budowę jego cząsteczki wyjaśnił dopiero 1865 Kekulé, przyjmując, że jest to płaski pierścień, w którym co drugie wiązanie jest podwójne. Podał jego wzór strukturalny, w którym w narożach równobocznego sześciokąta znajdowały się atomy węgla łączące się naprzemiennie wiązaniami pojedynczymi i podwójnymi; każdy atom węgla łączył się ponadto wiązaniem pojedynczym z atomem wodoru. Wzór taki potwierdził chemicznie, gdy badając pochodne benzenu otrzymywał zawsze jedną pochodną jednopodstawioną i trzy pochodne dwupodstawione. Kekulé zauważył także, że od benzenu wywodzą się inne związki określane jako substancje aromatyczne. Jako pierwszy spostrzegł, że aldehyd benzoesowy (wydzielony z gorzkich migdałów), alkohol benzylowy (z żywicy benzoesowej), fenol, kwas salicylowy poddane przemianom chemicznym zachowują niezmienny podstawowy sześciowęglowy układ — układ benzenu.

Według obecnych poglądów elektrony, które w modelu Kekulégo miały tworzyć podwójne wiązania, zapełniają, zgodnie z regułą Hückla, orbitale cząsteczkowe, nadając cząsteczce szczególną trwałość.

Kekulé uważał, że rzeczywistej budowy cząsteczki nie można przedstawić na płaszczyźnie. Zaproponował przedstawienie jej za pomocą modeli, w których atomy były symbolizowane przez kulki, a wiązania między nimi za pomocą prętów. Modele takie były i nadal są stosowane do poglądowego prezentowania cząsteczek zarówno nieorganicznych, jak i złożonych cząsteczek organicznych. W 1867 opracował (z Wurtzem) metodę otrzymywania fenoli przez stapianie kwasów sulfonowych.