Friedrich August Kekulé von Stradonitz

Friedrich August Kekule von Stradonitz (auch August Kekulé) (am 7. September 1829-13 Juli 1896) war ein deutscher organischer Chemiker. Von den 1850er Jahren bis zu seinem Tod war Kekule einer der prominentesten Chemiker in Europa besonders in der theoretischen Chemie. Er war der Hauptgründer der Theorie der chemischen Struktur.

Name

Kekulé hat nie seinen ersten Vornamen verwendet; er war überall in seinem Leben als August Kekulé bekannt. Nachdem er von Kaiser 1895 geadelt wurde, hat er den Namen August Kekule von Stradonitz ohne den französischen Akut über den zweiten "e" angenommen. Der französische Akzent war anscheinend zum Namen vom Vater von Kekulé während des Napoleonischen Berufs von Hesse durch Frankreich hinzugefügt worden, um sicherzustellen, dass französische Sprecher die dritte Silbe ausgesprochen haben.

Frühe Jahre

Kekulé ist in Darmstadt, dem Sohn eines Staatsbeamten geboren gewesen. Nach dem Absolvieren der Höheren Schule 1847 ist er in die Universität von Giessen mit der Absicht eingegangen, Architektur zu studieren. Nach dem Hören der Vorträge von Justus von Liebig hat er sich dafür entschieden, Chemie zu studieren. Im Anschluss an seine Ausbildung in Giessen hat er Postdoktorkameradschaften in Paris (1851-52), in Chur, die Schweiz (1852-53), und in London (1853-55) genommen, wo er entscheidend unter Einfluss Alexander Williamsons war.

Theorie der chemischen Struktur

1856 ist Kekulé Privatdozent an der Universität Heidelbergs geworden. 1858 wurde er als der volle Professor an der Universität Gents angestellt, dann 1867 wurde er nach Bonn genannt, wo er für den Rest seiner Karriere geblieben ist. Seine Ideen auf denjenigen von Vorgängern wie Williamson, Edward Frankland, William Odling, Auguste Laurent, Charles Adolphe Wurtz und andere stützend, war Kekulé der hauptsächliche formulator der Theorie der chemischen Struktur (1857-58). Diese Theorie geht von der Idee von der Atomwertigkeit, besonders der tetravalence von Kohlenstoff aus (den Kekulé gegen Ende 1857 bekannt gegeben hat) und die Fähigkeit von Kohlenstoff-Atomen, sich zu einander zu verbinden (in einer Zeitung veröffentlicht im Mai 1858 bekannt gegeben hat), zum Entschluss von der Abbinden-Ordnung von allen Atomen in einem Molekül. Archibald Scott Couper hat unabhängig die Idee erreicht, sich Kohlenstoff-Atome zu selbstverbinden (sein Papier ist im Juni 1858 erschienen), und hat die ersten molekularen Formeln zur Verfügung gestellt, wo Linien Obligationen symbolisieren, die die Atome verbinden.

Für organische Chemiker hat die Theorie der Struktur dramatische neue Klarheit des Verstehens und ein zuverlässiges Handbuch sowohl zur analytischen als auch zu besonders synthetischen Arbeit zur Verfügung gestellt. Demzufolge hat sich das Feld der organischen Chemie explosiv von diesem Punkt entwickelt. Unter denjenigen, die im Verfolgen früher Strukturuntersuchungen am energischsten waren, waren zusätzlich zu Kekulé und Couper, Frankland, Wurtz, Alexander Crum Brown, Emil Erlenmeyer und Aleksandr Mikhailovich Butlerov.

Die Idee von Kekulé, bestimmte Atome bestimmten Positionen innerhalb des Moleküls zuzuteilen, und schematisch sie das Verwenden zu verbinden, was er ihren "Verwandtschaftseinheiten" ("Sympathie-Einheiten", jetzt genannt "Wertigkeiten" oder "Obligationen") genannt hat, hat größtenteils auf Beweisen von chemischen Reaktionen, aber nicht auf instrumentalen Methoden basiert, die direkt ins Molekül wie Röntgenstrahl-Kristallographie spähen konnten. Solche physischen Methoden des Strukturentschlusses waren noch nicht entwickelt worden, so mussten sich Chemiker des Tages von Kekulé fast völlig auf die so genannte "nasse" Chemie verlassen. Einige Chemiker, namentlich Adolph Wilhelm Hermann Kolbe, haben schwer den Gebrauch von Strukturformeln kritisiert, die angeboten wurden, wie er ohne Beweis gedacht hat. Jedoch sind die meisten Chemiker der Leitung von Kekulé im Verfolgen und Entwickeln gefolgt, was einige "klassische" Struktur-Theorie genannt haben, die nach der Entdeckung von Elektronen (1897) und die Entwicklung der Quant-Mechanik (in den 1920er Jahren) modifiziert wurde.

Die Idee, dass die Zahl von Wertigkeiten eines gegebenen Elements invariant war, war ein Schlüsselbestandteil der Version von Kekulé der Strukturchemie. Diese Generalisation hat unter vielen Ausnahmen gelitten, und wurde nachher durch den Vorschlag ersetzt, dass Wertigkeiten an bestimmten Oxydationsstaaten befestigt wurden. Zum Beispiel konnte die periodische Säure gemäß der Struktur-Theorie von Kekuléan durch die Kettenstruktur I O O O O H vertreten werden. Im Vergleich hat die moderne Struktur von (meta) periodischer Säure alle vier Sauerstoff-Atome, die das Jod in einer vierflächigen Geometrie umgeben.

Benzol

Die berühmteste Arbeit von Kekulé war auf der Struktur des Benzols. 1865 hat Kekulé eine Zeitung in Französisch veröffentlicht (weil er dann noch im Francophone Belgien war) das Vorschlagen, dass die Struktur einen sechs-membered Ring von Kohlenstoff-Atomen mit dem Wechseln der Single und Doppelbindungen enthalten hat. Im nächsten Jahr hat er eine viel längere Zeitung in Deutsch auf demselben Thema veröffentlicht. Die empirische Formel für das Benzol war lange bekannt gewesen, aber seine hoch ungesättigte Struktur war eine Herausforderung zu bestimmen. Archibald Scott Couper 1858 und Joseph Loschmidt 1861 haben mögliche Strukturen vorgeschlagen, die vielfache Doppelbindungen oder vielfache Ringe enthalten haben, aber die Studie von aromatischen Zusammensetzungen war in seinen frühsten Jahren, und zu wenige Beweise dann verfügbar waren, um Chemikern zu helfen, sich für jede besondere Struktur zu entscheiden.

Mehr Beweise waren vor 1865 besonders bezüglich der Beziehungen von aromatischem isomers verfügbar. Kekulé hat für seine vorgeschlagene Struktur argumentiert, indem er die Zahl von für Ableitungen des Benzols als beobachtetem isomers betrachtet hat. Für jede Monoableitung des Benzols (CHX, wo X = Kl., Oh, CH, NH, usw.) wurde nur ein isomer jemals gefunden, andeutend, dass der ganze sechs Kohlenstoff gleichwertig ist, so dass der Ersatz auf jedem Kohlenstoff nur ein einzelne mögliche Produkt gibt. Für diderivatives wie der toluidines, CH (NH) (CH), wurden drei isomers beobachtet, für den Kekulé Strukturen mit den zwei eingesetzten Kohlenstoff-Atomen vorgeschlagen hat, die durch ein, zwei und drei Obligationen des Kohlenstoff-Kohlenstoff später getrennt sind, genannt ortho, meta und Absatz isomers beziehungsweise.

Das Zählen von möglichem isomers für diderivatives wurde jedoch von Albert Ladenburg, einem ehemaligen Studenten von Kekulé kritisiert, der behauptet hat, dass die 1865-Struktur von Kekulé zwei verschiedene "ortho" Strukturen je nachdem einbezogen hat, ob der eingesetzte Kohlenstoff durch eine Single oder eine Doppelbindung getrennt wird. Seitdem ortho Ableitungen des Benzols wurden nie wirklich in mehr als einer isomerer Form gefunden, Kekulé hat seinen Vorschlag 1872 modifiziert und hat vorgeschlagen, dass das Benzol-Molekül zwischen zwei gleichwertigen Strukturen auf solche Art und Weise schwingt, dass die Single und Doppelbindungen ständig Positionen auswechseln. Das deutet an, dass alle sechs Obligationen des Kohlenstoff-Kohlenstoff gleichwertig sind, weil jeder einzelne Hälfte der Zeit und doppelte Hälfte der Zeit ist. Eine festere theoretische Basis für eine ähnliche Idee wurde später 1928 von Linus Pauling vorgeschlagen, der die Schwingung von Kekulé durch das Konzept der Klangfülle zwischen mit dem Quant mechanischen Strukturen ersetzt hat.

Das neue Verstehen des Benzols, und folglich aller aromatischen Zusammensetzungen, herausgestellt, sowohl für die reine als auch für angewandte Chemie nach 1865 so wichtig zu sein, dass 1890 die deutsche Chemische Gesellschaft eine wohl durchdachte Anerkennung in der Ehre von Kekulé organisiert hat, den fünfundzwanzigsten Jahrestag seines ersten Benzol-Papiers feiernd. Hier hat Kekulé von der Entwicklung der Theorie gesprochen. Er hat gesagt, dass er die Ringgestalt des Benzol-Moleküls entdeckt hatte, nachdem er Träumereien oder Wachtraum einer Schlange gehabt hat, die seinen eigenen Schwanz greift (das ist ein allgemeines Symbol in vielen alten Kulturen bekannt als Ouroboros). Diese Vision, er hat gesagt, ist zu ihm nach Jahren gekommen, die Natur von Obligationen des Kohlenstoff-Kohlenstoff zu studieren. Es ist neugierig, dass ein ähnliches humorvolles Bild des Benzols 1886 im Berichte der Durstigen Chemischen Gesellschaft (Zeitschrift der Durstigen Chemischen Gesellschaft), eine Parodie auf den Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft erschienen war, hatte nur die Parodie Affen, die einander in einem Kreis, aber nicht Schlangen als in der Anekdote von Kekulé greifen. Einige Historiker haben vorgeschlagen, dass die Parodie eine Spottschrift der Schlange-Anekdote war, die vielleicht bereits durch die mündliche Übertragung wohl bekannt ist, selbst wenn es im Druck noch nicht erschienen war. Andere haben nachgesonnen, dass die Geschichte von Kekulé 1890 eine Wiederparodie auf die Affe-Veralberung war, und eine bloße Erfindung aber nicht eine Erinnerung eines Ereignisses in seinem Leben war. Die 1890-Rede von Kekulé, in der diese Anekdoten erschienen sind, ist ins Englisch übersetzt worden. Wenn man die Anekdote als das Gedächtnis eines echten Ereignisses nimmt, weisen in der Geschichte erwähnte Verhältnisse darauf hin, dass es Anfang 1862 geschehen sein muss. Die andere Anekdote, die er 1890, von einer Vision von tanzenden Atomen und Molekülen erzählt hat, die zu seiner Theorie der Struktur, zufällig geführt haben (hat er gesagt), während er auf dem Oberdeck eines von Pferden gezogenen Omnibusses in London ritt. Wenn wahr, ist das wahrscheinlich gegen Ende des Sommers 1855 vorgekommen.

Besondere Auszeichnungen

1895 wurde Kekulé von Kaiser Wilhelm II aus Deutschland geadelt, ihm das Recht gebend, "von Stradonitz" zu seinem Namen hinzuzufügen, sich auf einen Besitz seiner patrilineal Vorfahren in Stradonice, Bohemia beziehend. Der ersten fünf Nobelpreise in der Chemie haben seine Studenten drei gewonnen: Kombi 't Hoff 1901, Fischer 1902 und Baeyer 1905.

Ein als Leben größeres Größe-Denkmal von Kekulé ist vor dem ehemaligen Chemischen Institut an der Universität Bonns gelegen.

Sein Denkmal wird häufig von Studenten z.B für den Valentinstag geschmückt.

Siehe auch

  • Non-Kekulé Molekül
  • Kekulé Programm
  • Auguste Laurent

Links


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