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第35章 开库勒揭秘苯结构

“啊!蛇!蛇……”一个年轻人在睡梦中惊醒,他的喊声打破了深夜的寂静。这一天,是1865年3月11日。

后来,3月11日就成了节日。这是怎么回事呢?

1825年,英国法拉第发现了一种新的有机物——环状的苯。1843年,法国罗朗和日拉尔合作,确定了苯的分子式为C6H6但科学家们对其分子结构却一无所知——以前的分子都是线状的。

确定苯分子结构的难点在于,碳和氢的化合价分别是4价和1价,将6个碳原子和6个氢原子进行排列,却始终无法满足上述化合价。因此,苯分子的结构之谜成了19世纪中叶化学界学者要攻克的难题之一。

1847年,德国青年开库勒(1829—1896)从家乡达姆斯塔特考入吉森大学学习。

在吉森大学,有大名鼎鼎的德国化学家李比希(1803—1873)。但开库勒对化学毫无兴趣,他感兴趣的是建筑。此时,一个奇怪的案件发生了。

案件的梗概是这样的。赫尔利茨伯爵夫人原来有一枚价值连城的精美的戒指,戒指上面镶嵌着两条相互缠绕的蛇,它们各是由黄金和铂金做的,但后来就莫名其妙地不见了。后来,这枚戒指就出现在夫人的侍仆手上,而且侍仆说戒指是他早在1805年侍候夫人之前就得到的,不是偷夫人的。

案件的难点在于,双方都没有确凿的证据,法庭无法判断,于是把学识渊博的李比希请来参加案件的审判。

李比希仔细看了看戒指,内行地鉴别出戒指上镶着的两条蛇之一是铂做的,而铂从1819年才开始用于首饰中。于是,他有力地迫使侍仆供出了盗窃夫人戒指的罪行。

开库勒旁听了这轰动一时的案件的审理,被李比希渊博的知识和聪明的智慧所折服,从此就走上了化学之路。于是,关于苯结构的难题也一直困扰着开库勒。他终日冥思苦想,黑板、地板、笔记本上到处都有他设想各种可能的苯的分子结构图方案。

也许,开库勒与蛇有缘。1865年,他住在英国伦敦。这一年3月11日,他在走路时,由于专心致志思考苯的分子结构问题,差点踩在一条蛇上,幸亏当时有人大叫“蛇!”才提醒了他。正是这条差点踩上的蛇,使他在当晚做了一个梦。梦中,他看到6个碳原子连成一条链子,变成了一条蛇,跃入李比希的手掌之中,变成了赫尔利茨伯爵夫人的蛇形戒指……

碳原子……链子……蛇……蛇形戒指……开库勒猛然顿悟,神话般地解开了苯的分子结构之谜。原来,苯的经典价键分子结构为环状,而且六个碳原子之间每隔一个是双键。这一分子结构式被我们称为“开库勒式”。

开库勒破译了苯的分子结构,这在当时是一件很了不起的事,曾引起了化学界的轰动。1890年3月11日,是他发现苯分子结构25周年的纪念日,伦敦化学会为他举办了庆祝会。

开库勒在庆祝会上也发了言:“我做了一个梦,梦见几个月来设想的苯的分子结构式变成一条条长蛇,在火焰里起舞。忽然,一条蛇咬住了自己的尾巴形成了圆环。就是在这个梦的启发下,我想出用一个六角环结构来表示苯的分子式C6H6。”

在开库勒上述讲话的当天晚上,就有几个化学会的会员钻进自己的书房学着做梦,可是,要么是“今夜无眠”,要么是“有眠无梦”。有一个会员做了梦,但没有得到什么科学成果,却梦着输了牌。亲爱的读者,你知道这是为什么吗?

华罗庚说:“科学的灵感不是坐等可以等来的。如果说,科学上的发现有什么偶然性的话,那么,这种‘偶然的机遇’只能给那些学有素养的人,给那些独立思考的人,给那些具有锲而不舍精神的人,而不会给懒汉。”这就是开库勒在梦中有所发现而那几个化学会的会员一无所获的原因。