Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Неміс органикалық химигі (1829–1896)
German organic chemist (1829–1896)
Фридрих Август Кекуле, кейін Фридрих Август Кекуле фон Страдониц ( /ˈkeɪkələi/ KAYkəlay; 7 қыркүйек 1829 – 13 шілде 1896), – неміс органикалық химигі. 1850-ші жылдардан бастап өмірінің соңына дейін Кекуле Еуропадағы ең белгілі химиктердің бірі болды, әсіресе теориялық химия саласында. Ол химиялық құрылым туралы теорияның негізін қалаушы және бензолдың Кекуле құрылымын жасаушы.
Friedrich August Kekulé, later Friedrich August Kekule von Stradonitz ('/k//eɪ//k//əl//eɪ/ KAYkəlay, ; 7 September 1829 – 13 July 1896), was a German organic chemist. From the 1850s until his death, Kekulé was one of the most prominent chemists in Europe, especially in the field of theoretical chemistry. He was the principal founder of the theory of chemical structure and in particular the Kekulé structure of benzene.
Атауы
Кекуле ешқашан өзінің бірінші атын қолданған емес; ол өмір бойы Август Кекуле деп танылды. 1895 жылы кайзер оны дворян титулына ие еткеннен кейін, ол екінші "e" әрпінің үстіндегі француз тіліндегі жіті акцентсіз Август Кекуле фон Страдониц деген есімді қабылдады. Бұл француз акцентін Кекуледің әкесі Франция Гессенді оккупациялаған кезде, француз тіліндегілер үшін үшінші буынды дұрыс айту мақсатымен қосыпты.
Kekulé never used his first given name; he was known throughout his life as August Kekulé. After he was ennobled by the Kaiser in 1895, he adopted the name August Kekule von Stradonitz, without the French acute accent over the second "e". The French accent had apparently been added to the name by Kekulé's father during the Napoleonic occupation of Hesse by France, to ensure that French speakers pronounced the third syllable.
Алғашқы жылдар
Кекуле мемлекеттік қызметкердің ұлы болып, Гессен ұлы герцогтігінің астанасы Дармштадт қаласында дүниеге келген. Орта мектепті бітіргеннен кейін (Дармштадттағы Ұлы герцог гимназиясы) 1847 жылдың күзінде архитектураны оқымақ ниетпен Гиссен университетіне қабылданды. Бірінші семестрде Юстус фон Либигтің дәрістерін тыңдағаннан кейін химияны оқуға шешім қабылдады. және көміртек атомдарының бір-бірімен байланысу қабілеті (1858 жылғы мамыр айында жарияланған еңбекте жарияланды), молекуладағы барлық атомдардың байланыс ретін анықтауға мүмкіндік берді. Арчибальд Скотт Купер де көміртек атомдарының өзін-өзі байланыстыру идеясына тәуелсіз түрде келді (оның еңбегі 1858 жылғы маусымда жарық көрді) және атомдарды байланыстыратын байланыстарды бейнелейтін сызықтар бар алғашқы молекулалық формулаларды ұсынды. Органикалық химиктер үшін құрылым теориясы түсініктің жаңа деңгейін ұсынып, аналитикалық және, әсіресе, синтетикалық жұмыстарға сенімді бағыт берді. Осының нәтижесінде органикалық химия саласы осы уақыттан бастап қарқынды дамуға ие болды. Кекуле мен Куперден басқа, Франкланд, Вурц, Александр Крум Браун, Эмиль Эрленмайер және Александр Бутлеров алғашқы құрылымдық зерттеулерді жүргізуде ең белсенді болды. Кекуле молекула ішіндегі белгілі бір атомдарды нақты орындарға орналастыру және оларды схемалық түрде байланыстыру идеясын, оларды "Verwandtschaftseinheiten" ("туыстық бірліктер", қазір "валенттіліктер" немесе "байланыстар" деп аталады) деп атады. Бұл идея көбінесе химиялық реакциялардан алынған деректерге негізделген, молекуланың ішіндегі құрылымын тікелей көре алатын рентгендік кристаллография сияқты құралдық әдістерге емес. Осындай физикалық әдістер құрылымды анықтау үшін әлі дамымағандықтан, Кекуле заманындағы химиктерге толығымен "жасыл" химияға сүйенуге тура келді. Кейбір химиктер, әсіресе Герман Колбе, дәлелсіз ұсынылған құрылымдық формулаларды қолдануды қатты сынға алды. Дегенмен, көптеген химиктер Кекуленің жолын ұстанды және кейбіреулер "классикалық" құрылым теориясы деп атаған, ол электронды (1897) және кванттық механиканың дамуынан кейін (1920 жылдары) өзгертілді. Берілген элементтің валенттілік санының өзгермейтіндігі идеясы Кекуленің құрылымдық химия нұсқасының маңызды бөлігі болды. Бұл жалпылау көптеген ерекшеліктерге тап болды және кейіннен валенттіліктердің белгілі бір тотығу күйлерінде бекітілетіні туралы ұсыныспен ауыстырылды. Мысалы, Кекулеан құрылым теориясына сәйкес периодикалық қышқыл тізбектік құрылымы I O O O O H арқылы бейнеленуі мүмкін. Ал, (мета) периодикалық қышқылдың қазіргі құрылымында йодты тетраэдрлі геометрияда қоршаған төрт оттегі атомы бар.
The son of a civil servant, Kekulé was born in Darmstadt, the capital of the Grand Duchy of Hesse. After graduating from secondary school (the Grand Ducal Gymnasium in Darmstadt), in the fall of 1847 he entered the University of Giessen, with the intention of studying architecture. After hearing the lectures of Justus von Liebig in his first semester, he decided to study chemistry. and the ability of carbon atoms to link to each other (announced in a paper published in May 1858), to the determination of the bonding order of all of the atoms in a molecule. Archibald Scott Couper independently arrived at the idea of self linking of carbon atoms (his paper appeared in June 1858), and provided the first molecular formulas where lines symbolize bonds connecting the atoms. For organic chemists, the theory of structure provided dramatic new clarity of understanding, and a reliable guide to both analytic and especially synthetic work. As a consequence, the field of organic chemistry developed explosively from this point. Among those who were most active in pursuing early structural investigations were, in addition to Kekulé and Couper, Frankland, Wurtz, Alexander Crum Brown, Emil Erlenmeyer, and Alexander Butlerov. Kekulé's idea of assigning certain atoms to certain positions within the molecule, and schematically connecting them using what he called their "Verwandtschaftseinheiten" ("affinity units", now called "valences" or "bonds"), was based largely on evidence from chemical reactions, rather than on instrumental methods that could peer directly into the molecule, such as X ray crystallography. Such physical methods of structural determination had not yet been developed, so chemists of Kekulé's day had to rely almost entirely on so called "wet" chemistry. Some chemists, notably Hermann Kolbe, heavily criticized the use of structural formulas that were offered, as he thought, without proof. However, most chemists followed Kekulé's lead in pursuing and developing what some have called "classical" structure theory, which was modified after the discovery of electrons (1897) and the development of quantum mechanics (in the 1920s). The idea that the number of valences of a given element was invariant was a key component of Kekulé's version of structural chemistry. This generalization suffered from many exceptions, and was subsequently replaced by the suggestion that valences were fixed at certain oxidation states. For example, periodic acid according to Kekuléan structure theory could be represented by the chain structure I O O O O H. By contrast, the modern structure of (meta) periodic acid has all four oxygen atoms surrounding the iodine in a tetrahedral geometry.
Бензол
Кекуле бензолдың құрылымы туралы ең танымал еңбегін жасады. Келесі жылы ол осы тақырыпта неміс тілінде одан да ұзақ мақала жариялады. Бензолдың эмпирикалық формуласы бұрыннан белгілі болған, бірақ оның жоғары қанықпаған құрылымын анықтау қиындық тудырды. 1858 жылы Арчибальд Скотт Купер, ал 1861 жылы Джозеф Лошмидт бірнеше еселік байланыстар немесе бірнеше сақиналардан тұратын мүмкін құрылымдарды ұсынды. Алайда, хош иісті қосылыстарды зерттеудің алғашқы жылдары болғандықтан, химияшыларға нақты бір құрылымды анықтауға көмектесетін жеткілікті дәлелдер болмады. 1865 жылға қарай, әсіресе хош иісті изомерлердің арақатынасына қатысты қосымша дәлелдер пайда болды. Кекуле бензол туындыларында байқалған изомерлердің санын ескере отырып, өзі ұсынған құрылымды қорғады. Бензолдың әрбір монодериваты үшін (C6H5X, мұндағы X = Cl, OH, CH3, NH2 және т.б.) тек бір ғана изомер табылды, бұл барлық алты көміртек атомының эквивалентті екенін көрсетеді, сондықтан кез келген көміртек атомын алмастыру тек бір ғана өнім береді. Толуидиндер сияқты дидериваттар үшін (C6H4(NH2)(CH3)) үш изомер анықталды. Кекуле олар үшін екі алмастырылған көміртек атомы бір, екі және үш көміртекті байланыстармен бөлінген құрылымдарды ұсынды, бұл кейін тиісінше орто, мета және пара изомерлер деп аталды. Алайда, дидериваттар үшін мүмкін изомерлерді санауды Кекуледің бұрынғы студенті Альберт Ладенбург сынға алды. Ол Кекуледің 1865 жылғы құрылымы екі түрлі «орто» құрылымды білдіретінін, себебі алмастырылған көміртектер бір немесе екі еселік байланыспен бөлінген. Бірақ бензолдың орто-изомерлері ешқашан бірден артық изомерлік түрінде табылған жоқ. Сондықтан Кекуле 1872 жылы өз ұсынысын өзгертті және бензол молекуласының екі эквивалентті құрылым арасында осцилляция жасайтынын, яғни бір және екі еселік байланыстардың орналасуы үнемі ауысып отыратынын ұсынды. Бұл барлық алты көміртекті байланыстың эквивалентті екенін білдіреді, өйткені олардың әрқайсысы уақыттың жартысын бір еселік, ал жартысын екі еселік байланыс ретінде көрсетеді. 1928 жылы Линус Паулинг осыған ұқсас идеяның берік теориялық негізін ұсынды, ол Кекуле осцилляциясын кванттық-механикалық құрылымдар арасындағы резонанс концепциясымен алмастырды.
Kekulé's most famous work was on the structure of benzene. The following year he published a much longer paper in German on the same subject. The empirical formula for benzene had been long known, but its highly unsaturated structure was a challenge to determine. Archibald Scott Couper in 1858 and Joseph Loschmidt in 1861 suggested possible structures that contained multiple double bonds or multiple rings, but the study of aromatic compounds was in its earliest years, and too little evidence was then available to help chemists decide on any particular structure. More evidence was available by 1865, especially regarding the relationships of aromatic isomers. Kekulé argued for his proposed structure by considering the number of isomers observed for derivatives of benzene. For every monoderivative of benzene (C6H5X, where X = Cl, OH, CH3, NH2, etc.) only one isomer was ever found, implying that all six carbons are equivalent, so that substitution on any carbon gives only a single possible product. For diderivatives such as the toluidines, C6H4(NH2)(CH3), three isomers were observed, for which Kekulé proposed structures with the two substituted carbon atoms separated by one, two and three carbon carbon bonds, later named ortho, meta, and para isomers respectively. The counting of possible isomers for diderivatives was, however, criticized by Albert Ladenburg, a former student of Kekulé, who argued that Kekulé's 1865 structure implied two distinct "ortho" structures, depending on whether the substituted carbons are separated by a single or a double bond. Since ortho derivatives of benzene were never actually found in more than one isomeric form, Kekulé modified his proposal in 1872 and suggested that the benzene molecule oscillates between two equivalent structures, in such a way that the single and double bonds continually interchange positions. This implies that all six carbon carbon bonds are equivalent, as each is single half the time and double half the time. A firmer theoretical basis for a similar idea was later proposed in 1928 by Linus Pauling, who replaced Kekulé's oscillation by the concept of resonance between quantum mechanical structures.
Кекуле арманы
Бензол туралы жаңа түсінік, демек, барлық хош иісті қосылыстар 1865 жылдан кейін таза және қолданбалы химия үшін маңызды болды. Сондықтан 1890 жылы неміс химиялық қоғамы Кекуленің құрметіне, оның алғашқы бензол мақаласының жиырма бесінші жылдығын тойлап, кең ауқымды шара ұйымдастырды. Кекуле осы шарада теорияның қалыптасуы туралы айтты. Ол бензол молекуласының сақина тәрізді пішінін арман күйінде немесе жыланның өз құйрығын шайнап тұрғанын көріп (бұл ежелгі «уроборос» символы) ашты деді. Бензолдың тағы бір бейнесі 1886 жылы «Berichte der Durstigen Chemischen Gesellschaft» (Шөлдеген химиялық қоғамның журналы) басылымында пайда болды, ол «Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft» журналының пародиасы еді. Бірақ пародияда Кекуленің әңгімесіндегідей бір жыланның орнына, шеңбер бойында бір-бірін ұстаған алты маймыл бейнеленген. Кейбір тарихшылар бұл пародияның жылан туралы әңгімеге жасалған мазақ екенін, мүмкін ол ауызша тарап, жақсы танымал болған, бірақ әлі басылмаған екенін айтады. Басқалары 1890 жылғы Кекуленің әңгімесі маймыл туралы пародияның қайта жасалған нұсқасы болуы мүмкін, және оның өміріндегі оқиғаның еске түсірілуі емес, ойдан туған нәрсе деп санайды. Кекуленің 1890 жылғы сөйлеген сөзі ағылшын тіліне аударылған. Егер осы әңгімені нақты оқиғаның шынайы естелігі деп қарасақ, онда оқиғада айтылған жағдайлар оның 1862 жылдың басында болғанын көрсетеді. Ол сол 1890 жылғы сөйлеген сөзінде, 1858 жылдың мамырында жарық көрген құрылым туралы теориясына әкелген, билеп тұрған атомдар мен молекулалардың бұрынғы көрінісі туралы тағы бір өмірбаяндық әңгіме айтты. Оның сөзінше, бұл оқиға Лондон қаласындағы атпен жүретін автобустың жоғарғы палубасында болған. Егер осы әңгімені нақты оқиғаның шынайы естелігі деп қарасақ, онда оқиға 1855 жылдың соңында болған болуы керек.
The new understanding of benzene, and hence of all aromatic compounds, proved to be so important for both pure and applied chemistry after 1865 that in 1890 the German Chemical Society organized an elaborate appreciation in Kekulé's honor, celebrating the twenty fifth anniversary of his first benzene paper. Here Kekulé spoke of the creation of the theory. He said that he had discovered the ring shape of the benzene molecule after having a reverie or day dream of a snake seizing its own tail (this is an ancient symbol known as the ouroboros). Another depiction of benzene had appeared in 1886 in the Berichte der Durstigen Chemischen Gesellschaft (Journal of the Thirsty Chemical Society), a parody of the Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, only the parody had six monkeys seizing each other in a circle, rather than a single snake as in Kekulé's anecdote. Some historians have suggested that the parody was a lampoon of the snake anecdote, possibly already well known through oral transmission even if it had not yet appeared in print. Others have speculated that Kekulé's story in 1890 was a re parody of the monkey spoof, and was a mere invention rather than a recollection of an event in his life. Kekulé's 1890 speech, in which these anecdotes appeared, has been translated into English. If one takes the anecdote as reflecting an accurate memory of a real event, circumstances mentioned in the story suggest that it must have happened early in 1862. He told another autobiographical anecdote in the same 1890 speech, of an earlier vision of dancing atoms and molecules that led to his theory of structure, published in May 1858. This happened, he claimed, while he was riding on the upper deck of a horse drawn omnibus in London. Once again, if one takes the anecdote as reflecting an accurate memory of a real event, circumstances related in the anecdote suggest that it must have occurred in the late summer of 1855.
Құрметтер
1895 жылы Кекуле Германияның кайзері Вильгельм II-нің құрметіне ие болды, оған өзінің атына "фон Страдониц" қосымшасын қоюға құқық берілді. Бұл қосымша оның әке шежіресінен тараған ата-бабаларының Богемиядағы Страдоницедегі иелігіне сілтеме жасайды. Осылайша оның есімі Фридрих Август Кекуле фон Страдоницке айналды, есімінің соңғы "е"-сіндегі француздық акцент жойылды, және осы формадағы есім кейбір кітапханаларда қолданылады. Бұл атақ оның ұлы, генеалог Стефан Кекуле фон Страдоницке мұра болып өтті. Химия саласындағы алғашқы бес Нобель сыйлығының үшеуін Кекуледің бұрынғы шәкірттері жеңіп алды: 1901 жылы ван 'т Хофф, 1902 жылы Фишер және 1905 жылы Баер. 1903 жылы ашылған Кекуленің монументалды ескерткіші Бонн университетінің бұрынғы Химия институтының (1868 жылы салынған) алдында орналасқан. Оның мүсінін студенттер көбінесе әзіл-қалжыңмен безендіреді, мысалы, Валентин күніне немесе Хэллоуинге.
In 1895, Kekulé was ennobled by Kaiser Wilhelm II of Germany, giving him the right to add "von Stradonitz" to his name, referring to a possession of his patrilineal ancestors in Stradonice, Bohemia. His name thus became Friedrich August Kekule von Stradonitz, without the French accent on the last "e" of his name, and this is the form of the name that some libraries use. This title was inherited by his son, genealogist Stephan Kekule von Stradonitz. Of the first five Nobel Prizes in Chemistry, Kekulé's former students won three: van 't Hoff in 1901, Fischer in 1902 and Baeyer in 1905. A larger than life monument of Kekulé, unveiled in 1903, is situated in front of the former Chemical Institute (completed 1868) at the University of Bonn. His statue is often humorously decorated by students, e. g. for Valentine's Day or Halloween.