局部的有机物结构

19 世纪中叶,在原子分子论建立以后,一些物质的分子式也逐步明确。这样,分子内原子间是怎样结合的问题也就成为化学家关注的焦点,从而开展了化学结构研究。这首先是从有机物结构开始的。

1861 年,俄国化学家Бутnеров АМ综合了当时化学家在原子价、碳四价说、碳链说等理论成果的基础上,形成了有机物结构学说。他指出,分子的性质不仅仅取决于其化学组成即原子的种类和数目,而且也取决于其化学结构即原子的结合顺序,从而首次强调了化学结构概念。他还指出, 有机物的化学性质与化学结构存在着一定的依赖关系,因此人们可以依据分子的化学结构推测分子的化学性质。反之,也可以依据分子的化学性质推测分子的化学结构,从而肯定了化学结构的可知性和化学性质的可预见性。这一学说的提出,阐明了化学现象与本质、化学功能与结构、宏观表现与微观结构间的内在联系,促进了化学理论与合成技术的发展。

1858 年同时,德国化学家 Kekulé F A 着手研究了当时作为化学工业的重要原料的煤焦油中苯的结构。化学家感到苯的性质很难用碳链结构说给予说明,成了困扰当时化学家的难题。为此 Kekulé 进行了不懈的探索。他先后提出了苯中 6 个碳原子距离更短、存在重键、香肠型结构等尝试性看法。直

到 1864 年冬,他终于悟出碳链两端相连成环的道理,发现了苯结构的关键,

提出了 6 个碳原子以单双键交替结合成环的结构,解决了有机物结构的一大难题。令人感兴趣的是,他的发现是在梦中意识到的:似乎看见了碳原子组成的长链像蛇一样盘绕旋转,忽然看见有一条蛇衔起了自己的尾巴,他像被电击一样猛醒过来,立即思考并写出了第一个苯环结构式。这一发现,使一系列芳香族有机物的结构问题迎刃而解,推动了有机合成和煤焦油加工业的发展。

应当看到,Kekulé F A 之所以能够梦见苯环,并非偶然。这是他在长期科学实践,潜心研究、艰苦思索的基础上,认识上的质的飞跃。其特点是认识上的直接和迅速,不受逻辑规律的约束,且往往是对原有逻辑程序的简化、压缩乃至违反,从而表现为是一种灵感或机遇,一种必然中的偶然,一种以某种形象思维形式对未知世界进行具有创见性思索的创造性思维方法。因此人们应当积极运用这种思维方法进行创造性探索工作。这就需要加倍地勤奋努力,锲而不舍地追求,反复实践,从而创造出灵感和机遇,取得成功。