怎么证明碳链理论没有错误？

2025-03-07 08:05:46

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回答1：

无机化学因卡尔斯鲁厄会议收获累累，但凯库勒的问题仍然没有解决。不久苯的结构问题又一次叫凯库勒为难了。

苯是一种重要的有机化合物，自从法拉第从煤焦油中分离出来以后，一直没有人予以深入研究。后来，化学家们研究苯的化学性质，又使有机化学结构理论处在风雨飘摇之中，实验和理论矛盾引起了凯库勒的思索。

所有其他简单有机物的化学实验都显示，碳在有机化学反应中呈链状结构，这一点本来已经是确定无疑的，可是突然之间冒出来一个“怪”苯。它的实验显示链状结构理论是“错误”的，那么，错误在哪里？

凯库勒精心研究了苯，苯的6个碳原子应该形成一条链呀！但是化学反应实验却不是以人们的意志为转移的。苯的6个碳原子和6个氢原子是如何排列的呢？面对苯实验的挑战，有的化学家退却了，宣布应该放弃以前的碳链学说。凯库勒却坚持认为碳链理论是建立在以往实验的基础上，不能轻易抛弃，要在更深的一个层次上理解它。

凯库勒提出几十种苯结构的碳原子排列法，但是经过仔细推敲之后，他又都放弃了。碳链理论正确，凯库勒坚信这一点，但是，它无法解释苯的化学性质等问题。

一天，他搁下一叠厚厚的手稿，把安乐椅移近壁炉，火光像春天的暖流一样抚遍了凯库勒的全身，使他感到了惬意和舒适。是啊，凯库勒太疲倦了，这位科学家朦胧地入睡了。梦境中的凯库勒还在工作着，他看到6个碳原子像蛇一样连成了一条链子，弯弯曲曲地蠕动，忽而又跳起奇形怪状的蛇舞来了。一会儿，他又看到李比希在赫尔利茨伯爵夫人案件中那只蛇形戒指，是的，在他的手掌上就放着那只蛇缠绕的宝石戒指……

凯库勒颤动了一下，猛然醒了过来，多么荒诞无稽的梦呀！疯狂的蛇舞，环形的白金戒指。蛇，环形戒指。有了，灵感的火花一下子冲开了凯库勒的思维阻塞，平日冥思苦想的各种思路，一下子连接起来了。

碳链理论根本没有错误。苯不过是一个首尾相接的环形链子。苯的分子是个环状的碳链构成的分子，仍然是链状的！凯库勒从此把研究重心转向环状碳链的角度上去了。

当激流奔腾而来冲出狭谷的阻碍后，就会一泻千里。凯库勒就像大河之水一样，迅速地冲开了苯的结构问题。1865年1月，载有凯库勒《论芳香族化合物——苯的结构》的论文在《法国科学院通报》刊出了。科学史上又创立了一个崭新的有机化合物结构理论——环状碳链理论。

凯库勒关于苯环的理论，不仅解决了有机化学结构理论的问题，使人类进入了复杂有机化合物的研究领域，并且启迪了一代化学家。他们在研究生物大分子过程中，也采取凯库勒的环状结构思维方式，进一步将它发展成为平面网状、立体网状等多种有机物质结构理论，为人类探索生命运动，研究蛋白质、核酸等大分子结构，奠定了牢固的基础。

凯库勒之后，有机化学结构理论得到了迅速发展，成为化学研究的主导方向。如果说，19世纪是无机化学的世纪，是小分子的世纪，那么20世纪则是有机化学的世纪，是大分子、高分子的世纪。而凯库勒正是拉开有机化学理论序幕的人。1858年他指出碳的四价构成，碳原子能相互连结形成长链的特性，1865年创立了环状碳链理论。他首先揭开了有机化合物的结构之谜，为有机化学结构理论的建立奠定了基础，从而开始了绚丽壮观的科学探索之路。他在有机化学领域的功绩，为人类探索生命运动奠定了坚实的基础。