Фридрих Август Кекуле

Фридрих Август Кекуле (Friedrich August Kekulé) е еден од најистакнатите хемичари, особено во теоретската хемија,главен основач на теоријата за хемиската структура, а најпознат како научникот што ја одреди структурата на бензенот.

Кекуле е роден во Дармштат, главниот град на Големото Војводство Хесен. По завршувањето на средното училиште , есента 1847 година се запишал на Универзитетот во Гисен, со намера да студира архитектура. Но откако ги слушнал предавањата на Јустус фон Либиг во неговиот прв семестар, тој одлучил да студира хемија. По четиригодишното студирање во Гисен и кратката воена служба, тој станал асистент во Париз (1851–52),Швајцарија (1852–53) и во Лондон(1853–55).

Во 1856 година, Кекуле станал доцент на Универзитетот во Хајделберг. Во 1858 година бил ангажиран како редовен професор на Универзитетот во Гент, а потоа во 1867 година бил повикан во Бон, каде што останал до крајот на својата кариера. Засновајќи ги своите идеи на оние на претходниците како Вилијамсон, Чарлс Герхард, Едвард Френкланд, Огист Лоран, Вурц и други, Кекуле беше главниот формулатор на теоријата на хемиската структура. Оваа теорија произлегува од идејата за атомска валентност, особено тетравалентноста(четиривалентноста) на јаглеродот (која Кекуле ја објави доцна во 1857 година) и способноста на атомите на јаглеродот да се поврзуваат едни со други (труд објавен во мај 1858 година), за одредување на редот на поврзување на сите атоми во молекулата. Купер независно дошол до идејата за самоповрзување на јаглеродните атоми (јуни 1858 година) и ги дал првите молекуларни формули каде линиите ги симболизираат врските што ги поврзуваат атомите.

За органските хемичари, теоријата на структурата обезбеди драматична нова јасност на разбирањето и сигурен водич и за аналитичката и особено за препаративната работа. Како последица на тоа, полето на органската хемија експлозивно се развива од овај момент.
Идејата на Кекуле за доделување одредени атоми на одредени позиции во молекулата и шематски поврзување со помош на она што тој го нарече нивните „Verwandtschaft-seinheiten“ („афинитетни единици“, сега наречени „валентности“ или „врски“), беше заснована главно на докази од хемиски реакции, наместо на инструментални методи кои би можеле директно да ѕирнат во молекулата, како што е денес рендгенската кристалографија . Ваквите физички методи на структурно одредување сè уште не биле развиени, па хемичарите од времето на Кекуле морале речиси целосно да се потпрат на таканаречената „влажна“ хемија. Некои хемичари, особено Херман Колбе, силно ја критикуваа употребата на структурни формули кои беа понудени, како што мислеше, без доказ. Сепак, повеќето хемичари го следеа водството на Кекуле во следењето и развојот на она што некои го нарекоа „класична“ теорија на структурата, која беше изменета по откривањето на електроните (1897) и развојот на квантната механика (во 1920-тите).
Но, за тоа, во друга прилика...
Идејата дека бројот на валентности на даден елемент е непроменлив беше клучна компонента на Кекулеовата верзија на структурната хемија. Оваа генерализација страдаше од многу исклучоци, а потоа беше заменета со сугестија дека валентностите се фиксирани во одредени состојби на оксидација. На пример, перјодната киселина според теоријата на структурата на Кекуле може да биде претставена со верижната структура I-O-O-O-O-H. Спротивно на тоа, модерната структура на (мета) перјодна киселина ги има сите четири атоми кислород што го опкружуваат јодот во тетраедарска геометрија.

„Ако научиме да сонуваме, господа, тогаш можеби ќе ја најдеме вистината“!
„Една убава летна вечер се возев на последниот омнибус низ напуштените улици обично толку исполнети со живот. Се возев како и обично на надворешната страна на омнибусот. Западнав во мирување. Атомите ми летаа пред очи. Отсекогаш ги гледав во движење, овие мали суштества, но никогаш претходно не успеав да го забележам нивниот начин на движење. Меѓутоа, таа вечер видов дека честопати два помали атома се спојуваа заедно, дека поголемите ги зграпчуваа двата помали, дека уште поголемите држат цврсто три, па дури и четири од помалите и дека сите се вртеа наоколу во збунувачки танц. Видов како поголемите атоми формираа ред, а еден се влече по уште помалите на краевите на ланецот“.

Така настанала структурната теорија.

Проблеми со бензенот
Од сите случаи наведени од психијатри, психолози и историчари на науката за да се расветли улогата на симболиката во креативната мисла, ниту еден не е попознат од сонливата визија на Август Кекуле за змија што ја гризе опашката, сон што наводно ја открил вистинската структура на бензенскиот прстен .
Во 19 век, научната заедница беше збунета за тоа како се распоредени атомите во мистериозното соединение бензен. Оваа „ароматична“ молекула набрзо се покажа дека има изненадувачки едноставна структура: се состои од шест атоми на јаглерод и шест водород. Но, како би можеле овие дванаесет атоми да се распоредат во просторот за да формираат хемиски стабилен објект? Емпириската формула е CH, а вистинската е C6H6 што сугерира дека молекулата содржи голем број на двојни или тројни врски и дека се работи за незаситено соединение,но тој исто така треба да стапува во реакции на адиција а се докажало дека тој е слабо реактивен а и тие реакции во кои стапува се реакции на супституција(како да е заситен)! Хаос, нели...
Најпознати понудени структури на бензенот (да одговара на молекулската формула):

CH₂=CHCºCCH=CH₂    CH₂=CHCH=CHCºCH CH₂=C=CHCH₂CºCH CH₃CH=C=CHCºCH

а имало уште стотици линеарни диени, триени, циклични и тн.

Тогаш стапува на сцената Кекуле  со неговите научни соништа: „Моето  студио беше во тесна уличка и немаше светлина во текот на денот. За хемичар кој ги поминува часовите на дневна светлина во лабораторија ова не беше неповолна положба. Седев таму и го пишував мојот учебник; но не одеше многу добро; умот ми беше на други работи. Го свртев столот кон каминот и потонав во дремење.“

„Повторно атомите летаа пред моите очи. Помалите групи сега останаа скромно во позадина. Моето умно око, изострено од повторените визии од сличен вид, сега издвојуваше поголеми структури со различни форми. Долгите редови често се приближуваат еден до друг, сите, во движење, навиваат и се вртат како змии. И види! Што беше тоа? Една од змиите ја зграпчи сопствената опашка и формата потсмешливо се вртеше пред моите очи. Се разбудив како молња. Овој пат, исто така, го поминав остатокот од ноќта разработувајќи ги последиците од хипотезата.“

Kekulé  ја претставил структурата на бензен како рамнотежна смеса од две соединенија кои содржат три конјугирани двојни врски и тоа:

• Структурата  на бензенот е планарна и циклична:
• Претставува шесточлен јаглероден прстен,
• За секој С атом е сврзан по еден Н атом,
• Врската меѓу два јаглеродни атоми понекогаш е единечна, а понекогаш двојна.

Извештајот на Кекуле за функционирањето на неговата имагинација се чини дека стои како единствена исповед во записите на научните откритија.

Дали постои класа на човечко суштество кај кое имагинацијата е под контрола, подисциплинирана, подредена на разумот, како кај овој научник? Сите психички процеси, вклучително и инстинктот и инспирацијата (која е опишана како еден вид несвесна имагинација), се средства за воспоставување корисни односи со луѓето и нештата, и во никој случај не е изненадувачки што научникот-истражувач, кој се бори со тешки проблеми на прилагодување, треба да ги внесе во игра најдобрите сили на умот. Историјата на науката нè уверува дека креативната имагинација не е монопол на сликарот, скулпторот, поетот, филозофот или теологот.

Имагинацијата, доминантна кај еден вид научен откривач и воздржана или потисната во други типови, во најдобар случај е само една фаза од креативната мисла.

Оттогаш, различни верзии на сонот се најдоа во научни анализи. Во една верзија, цитирана од Карл Јунг во „Психологијата на трансферот“, Кекуле го откри бензенскиот прстен откако го сонуваше „Кралскиот брак“, сликата на кралот и кралицата што танцуваат, користени од средновековните алхемичари како симбол на врска. Во друга верзија, Кекуле сонувал за змија која  се самоголтала, а  алхемичарите од 3 век, мислеле дека го симболизира основното единство на природата. Во други, сонот вклучувал шест змии или шест мајмуни кои ги поврзуваа рацете и опашките.

Останува фактот дека има силни докази дека и други  хемичари освен Кекуле заслужуваат признание за бензенот. На пример, д-р Wotiz пронашол труд од 1854 година објавен во париското списание Methode de Chemie од францускиот хемичар Auguste Laurent, во кој илустрацијата јасно ги прикажува јаглеродните атоми на бензен распоредени во хексагонален прстен. Двајца други научници, Archibald Scott Couper  од Шкотска и Joseph Loschmidt  од Австрија, исто така, се чини дека го откриле прстенот пред Кекуле.