Kekulé (English spelling) Friedrich August Kekulé (Kekule) von Stradonitz

German organic chemist. He was the first to describe the tetravalent nature of carbon and its mutual bonding to form atomic chains, and he established the six-membered ring structure of benzene, thus establishing the classical foundation of organic chemical structure theory that continues to this day.

He was born in Darmstadt on September 7th as the son of a military councillor in the Grand Duchy of Hesse. He entered the University of Giessen in 1847 and initially majored in architecture. However, he happened to attend a chemistry lecture by Liebig, who was famous at the university at that time, and was so fascinated that he decided to switch to chemistry. He persuaded his family, who were against the idea, and became Liebig's student in the summer of 1849. After graduating from university, he studied in Paris, where he listened to J. B. A. Dumas's lectures for about a year from May 1851 and became acquainted with Gerard. He returned to Japan once, then passed through Switzerland, and went to London in 1854, where he formed friendships with A. W. Williamson and Odling. In his youth, he was strongly influenced by the leading chemists at the time when organic chemistry was flourishing. He returned to Japan in 1856 and became a private lecturer at the University of Heidelberg, a professor at the University of Ghent in Belgium in 1858, and a professor at the University of Bonn in 1867, where he continued his research for the rest of his life. Died July 13, 1896.

Kekulé's first achievement was to clarify that carbon atoms have tetravalent groups and that they can bond with each other. He published a paper on this subject while he was a private lecturer at the University of Heidelberg in 1857-1858, but the main part of his ideas were formed during his stay in London. His first paper in London (1854) was about organic acids containing sulfur, in which he extended Williamson's theory of the water type, considered the series of hydrogen sulfide types, and discovered the divalent nature of sulfur and the monovalent nature of chlorine. He then came up with the idea of ​​the tetravalent nature of carbon and the chain-like bonds between carbon atoms, and published papers "On the structure of mercuric fulminate" (1857), "On the theory of junction compounds and polyvalent groups" (1857), and "On the structure and transformation of compounds, and the chemical properties of carbon" (1858). These papers built the foundations of the theory of organic chemistry structure, and his 1858 paper in particular attracted attention, which led to him being appointed professor at the University of Gunn (1858). Guided by Frankland's concept of "saturation capacity" (atomic valence) (1853), Kekule clarified the significance and limitations of Gerardt's type theory (1853), which had become abstract and symbolic at the time. He focused on the individuality of atoms within a molecule as a determining factor of molecular structure, and based this on atomistic foundations, established the tetravalence of carbon and valence theory (1857), and proposed the theory of carbon chain bonds (1858).

From the above first important achievement of Kekulé, he eventually came to the problem of the structure of benzene. In the above mentioned 1858 paper, he pointed out that "there are compounds which contain many carbon atoms (so many that they cannot be considered as simple carbon chains) and which cannot help but be thought of as having more densely bound carbon atoms," and as an example, he stated that "benzene and its derivatives have a high carbon content and are uniquely distinguished from all ethyl homologues." He went on to give naphthalene, saying that "the same pattern of more densely bound carbon atoms is repeated." The existence of phenyl groups, which have a very low hydrogen content compared to the carbon content, was already known at that time in benzene and its derivatives. Under these circumstances, elucidating the structure of benzene was considered an important task at the time. Kekulé first published his work on this subject in French in 1865, and in more detail the following year in 1866, entitled "Studies on Aromatic Compounds," in which he proposed the six-membered ring structure of benzene. That is, when considering it as an open chain, atoms containing unsaturated affinity units remain, so he hypothesized that the six carbon atoms form a closed hexagonal chain, and that single and double bonds alternate between each carbon atom, and proposed the benzene structure that is now called the Kekulé structure (the concrete diagram of the hexagonal turtle shell shape was subsequently published in an organic chemistry textbook). Based on the symmetrically arranged six-membered ring structure, he predicted the number of isomers in bromine-substituted compounds, and this prediction was beautifully verified. Many experiments conducted by many researchers afterwards confirmed the validity of the Kekulé hypothesis.

With these two important achievements, Kekulé established the classical foundation of the entire theory of organic chemical structure, which became the basic premise for the subsequent organic synthesis industry centered in Germany. Moreover, the essential explanation of the tetravalent nature of carbon, the benzene structure, etc. was given 60 years after Kekulé with the advent of quantum mechanics.

Kekulé was also an accomplished educator, and his students included many outstanding chemists, such as Bayer and Dewar at the University of Gunn, and van't Hoff, E. H. Fischer, and Wallach in Bonn.

[Arakawa Hiroshi]

"Modern Chemistry History - The Formation of Chemical Theory" by Minoru Tanaka (1954, Chukyo Publishing) " "The Chemical Society of Japan, ed. "The Sources of Chemistry 10: Organic Chemical Structure Theory" (1976, University of Tokyo Press)"

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

ドイツの有機化学者。炭素の四原子価性および相互に結合して原子連鎖をつくることを初めて述べ、ベンゼンの六員環構造式を定めて、今日に至る有機化学構造論の古典的基礎を確立した。

　ヘッセン大公国の軍事参議官の子として9月7日ダルムシュタットに生まれる。1847年ギーセン大学入学、当初建築学を専攻していたが、当時ギーセン大学で名の高かったリービヒの化学講義をたまたま聴講してそれにひきつけられ、化学に転向を決意、反対する家人を説得し、1849年夏からリービヒ門下となった。大学修了後パリに留学、1851年5月から約1年、J・B・A・デュマの講義を聴き、ゲルアルトの知遇を得た。いったん帰国し、ついでスイスを経て、1854年ロンドンに行き、A・W・ウィリアムソン、オドリングらと親交を結んだ。彼は青年期に、有機化学興隆期におけるその第一線化学者たちの影響を強く受けたのである。1856年帰国してハイデルベルク大学の私講師、1858年ベルギーのガン大学教授、1867年ボン大学教授となり、終生ここにあって研究を進めた。1896年7月13日没。

　ケクレの業績の第一にあげられるのは、炭素原子が4価であり、しかも炭素原子どうしが互いに結合することができることを明らかにした点である。それに関する論文は1857～1858年ハイデルベルク大学私講師の時代に発表されているが、考え方の主要な部分はロンドン滞在中に形成されたものである。ロンドンでの彼の最初の論文（1854）は、硫黄(いおう)を含む有機酸について書かれているが、そのなかでウィリアムソンの水の型の理論を拡張して、硫化水素の型の系列を考え、硫黄の二価性、塩素の一価性をみいだしている。そして、炭素の四価性と炭素どうしの鎖状結合の着想を得て、論文『雷酸水銀の構造について』（1857）、『接合化合物と多価基の理論について』（1857）、『化合物の構造と変化について、ならびに炭素の化学的性質について』（1858）を発表した。これらの論文は有機化学構造理論の土台を築いたものであり、とくに1858年論文は注目をひき、その結果ガン大学教授の職を得ている（1858）。ケクレは、フランクランドの「飽和容量」（原子価）の概念（1853）に導かれながら、一方、当時、抽象化、記号化されたものとなってしまっていたゲルアルトの型の理論（1853）の意義と限界を明らかにしつつ、分子構造決定因子としての分子内原子の個性に着目し、それを原子論的な基礎のうえに置いて、炭素の四価性、原子価論を確立し（1857）、炭素の鎖状結合の理論（1858）を提起したのである。

　以上のケクレの第一の重要な業績から、彼はやがて、ベンゼンの構造の問題へと至る。前記1858年の論文のなかで彼は、「多数の炭素原子が含まれていて（炭素の単純な連鎖と考えることがどうしてもできないほど）、それらの炭素原子がより密な形で結び合っていると考えざるをえない化合物がある」ことを指摘し、その例として、「ベンゼンとその誘導体では、炭素含有量が高くて、すべてのエチル同族化合物とは特異的に区別される」と述べている。さらにナフタレンなどをあげ、「炭素原子がさらに密に結び付く方式が繰り返されている」と述べた。ベンゼンおよびその誘導体について、炭素の割合に比して水素がきわめて少ないフェニル基の存在は当時すでに知られていた。以上の状況のもとでベンゼンの構造の解明が当時の重要課題と考えられていた。ケクレは、この課題に対して、1865年にまずフランス語で発表し、翌1866年、より詳細に『芳香族化合物についての研究』と題して発表、ベンゼンの六員環構造を提起した。すなわち、開いた鎖として考えると、どうしても未飽和な親和力単位を含む原子が残るので、6個の炭素原子は六角形の閉じた鎖となること、および、各炭素原子間には単結合と二重結合とが交互に存在すること、を仮定して、今日ケクレ構造とよばれるベンゼン構造を提起したのである（六角の亀(かめ)の甲型の図式が具体的に描かれたのは、続いて出版された有機化学教科書においてである）。彼は、対称的に配列された六員環構造に基づいて、臭素置換体における異性体の数について予言したが、この予言はみごとに実証された。その後の多くの研究者によってなされた多くの実験が、ケクレ仮説の正当性を確かなものとしていった。

　以上の二つの重要な業績によってケクレは、まさしく、有機化学構造理論全体系の古典的基礎を確立し、これは、引き続いておこるドイツを中心とする有機合成化学工業にとっての基本的前提となった。また、炭素の四価性、ベンゼン構造式などの本質的な説明は、ケクレから60年後、量子力学の出現によって与えられることとなる。

　ケクレは教育者としても優れ、その弟子のなかには、ガン大学のバイヤー、デュワーら、ボンではファント・ホッフ、E・H・フィッシャー、ワラッハらの多くの優れた化学者たちが含まれている。

［荒川　泓］

『田中実著『近代化学史――化学理論の形成』（1954・中教出版）』▽『日本化学会編『化学の原典10　有機化学構造論』（1976・東京大学出版会）』

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