フリードリヒ・アウグスト・ケクレ(Friedrich August Kekulé、後にフリードリヒ・アウグスト・ケクレ・フォン・ストラドニッツ(Friedrich August Kekule von Stradonitz 、 / ˈkeɪkəleɪ / KAY -kə-lay、[ 1 ]ドイツ語: [ ˈfʁiːdʁɪç ˈʔaʊɡʊst ˈkeːkuleː fɔn ʃtʁaˈdoːnɪts ]、1829年9月7日 - 1896年7月13日)は、ドイツの有機化学者。1850年代から死去まで、ケクレはヨーロッパで最も著名な化学者の一人であり、特に理論化学の分野で活躍した。彼は化学構造理論、特にベンゼンのケクレ構造の主要な創始者であった。[ 2 ]
ケクレは本名を使うことはなく、生涯を通じてアウグスト・ケクレとして知られていた。1895年に皇帝から貴族に叙せられた後、彼は2番目の「e」の上のフランス語のアクセント記号を除いたアウグスト・ケクレ・フォン・ストラドニッツという名前を採用した。フランス語のアクセント記号は、ナポレオンによるヘッセン占領中に、フランス語話者が3番目の音節を発音できるように、ケクレの父親が名前に加えたものと思われる。[ 3 ]
公務員の息子として、ケクレはヘッセン大公国の首都ダルムシュタットで生まれた。中等学校(ダルムシュタット大公ギムナジウム)を卒業後、1847年の秋にギーセン大学に入学し、建築を専攻しようとした。[ 4 ]最初の学期にユストゥス・フォン・リービッヒの講義を聞いた後、化学を専攻することに決めた。[ 4 ]
1847年、エミール・フォン・ゲルリッツ伯爵夫人の部分的に焼けた遺体が自宅で発見され、過度の飲酒による自然発火の疑いがあった。フォン・リービッヒは法廷で、この説は化学的にあり得ないと証言した。ケクレはフォン・ゲルリッツの隣人で、フォン・ゲルリッツの使用人シュタウフの裁判で証人として呼ばれた。裁判の重要な証拠品の一つは、金とプラチナの2匹の蛇が互いの尾を噛んでいる指輪で、これは後にケクレが夢見るものと似ていた。[ 5 ]
ギーセンでの4年間の研究と短期間の兵役を経て、彼はパリ(1851~52年)、スイスのクール(1852~53年)、ロンドン(1853~55年)で臨時助手として勤務し、ロンドンではアレクサンダー・ウィリアムソンから決定的な影響を受けた。ギーセンでの博士号は1852年の夏に授与された。
1856年、ケクレはハイデルベルク大学の私講師となった。1858年にはゲント大学の正教授に就任し、1867年にはボン大学に招かれ、その後はボン大学に在籍した。ウィリアムソン、チャールズ・ゲルハルト、エドワード・フランクランド、ウィリアム・オドリング、オーギュスト・ローラン、シャルル=アドルフ・ヴルツなどの先人たちの考えを基に、ケクレは化学構造理論(1857~58年)の主要な定式化者となった。この理論は原子価の概念、特に炭素の4価(ケクレが1857年後半に発表)[ 6 ]と炭素原子同士が結合する能力(1858年5月に発表された論文で発表)[ 7 ]から出発し、分子内のすべての原子の結合次数を決定する。アーチボルド・スコット・クーパーは、炭素原子の自己結合というアイデアに独自に到達し(彼の論文は1858年6月に発表された)、[ 8 ]原子間の結合を線で表した最初の分子式を提供した。有機化学者にとって、構造理論は理解の劇的な新境地をもたらし、分析作業、特に合成作業の両方において信頼できる指針となった。その結果、有機化学の分野はこの時点から爆発的に発展した。初期の構造研究に最も積極的に取り組んだのは、ケクレとクーパーの他に、フランクランド、ヴルツ、アレクサンダー・クラム・ブラウン、エミール・エルレンマイヤー、アレクサンダー・ブトレロフなどである。[ 9 ]
ケクレが提唱した、分子内の特定の原子を特定の位置に配置し、それらを「Verwandtschaftseinheiten」(「親和性単位」、現在では「原子価」または「結合」と呼ばれる)と呼んだもので模式的に結びつけるという考えは、 X線結晶構造解析のように分子を直接観察できる機器分析法ではなく、主に化学反応の証拠に基づいていた。このような物理的な構造決定法はまだ開発されていなかったため、ケクレの時代の化学者は、いわゆる「湿式」化学にほぼ全面的に頼らざるを得なかった。ヘルマン・コルベをはじめとする一部の化学者は、証明なしに提示された構造式の使用を厳しく批判した。しかし、ほとんどの化学者はケクレの先例に倣い、一部の人々が「古典的」構造理論と呼ぶものを追求し発展させた。この理論は、電子の発見(1897年)と量子力学の発展(1920年代)後に修正された。
ある元素の原子価の数が不変であるという考えは、ケクレの構造化学の重要な要素であった。[ 10 ]この一般化には多くの例外があり、その後、原子価は特定の酸化状態に固定されているという提案に置き換えられた。[ 11 ]例えば、ケクレの構造理論によれば、過ヨウ素酸は鎖状構造 IOOOOH で表される。対照的に、現代の(メタ)過ヨウ素酸の構造では、4 つの酸素原子すべてが四面体構造でヨウ素を取り囲んでいる。[ 12 ]

ケクレの最も有名な業績はベンゼンの構造に関するものであった。[ 4 ] 1865年、ケクレは(当時まだベルギーにいたため)フランス語で論文を発表し、その構造は単結合と二重結合が交互に並んだ炭素原子の6員環を含むことを示唆した。[ 13 ]翌年、彼は同じテーマについてドイツ語でより長い論文を発表した。[ 14 ]
ベンゼンの実験式は古くから知られていたが、その高度に不飽和な構造を決定することは困難であった。1858年にアーチボルド・スコット・クーパー、1861年にジョセフ・ロシュミットは、複数の二重結合や複数の環を含む可能性のある構造を提唱したが、芳香族化合物の研究はまだ初期段階であり、化学者が特定の構造を決定するのに役立つ証拠は当時ほとんどなかった。
1865年までに、特に芳香族異性体の関係に関して、より多くの証拠が得られました。ケクレは、ベンゼン誘導体で観察された異性体の数を考慮することで、提案した構造を主張しました。ベンゼンのモノ誘導体(C 6 H 5 X、ここで X = Cl、OH、CH 3、NH 2など)では、常に 1 つの異性体しか見つからず、これは 6 つの炭素すべてが等価であり、どの炭素に置換しても 1 つの生成物しか得られないことを示唆しています。トルイジンC 6 H 4 (NH 2 )(CH 3 ) のようなジ誘導体では、ベンゼン環に 2 つの置換基があり、常に 3 つの異性体が観察されました。ケクレは、このそれまで不可解だった状況を、2 つの置換炭素原子が 1 つ、2 つ、および 3 つの炭素-炭素結合で隔てられた構造を提案することで説明しました。これらは後にそれぞれオルト、メタ、パラ異性体と名付けられました。[ 15 ]ケクレの提案はベンゼン環の考え方の利点を示した。なぜなら、ベンゼンの他のどの構造もこの経験的発見を説明できなかったからである。
しかし、ジ誘導体の可能な異性体の数を数えることは、ケクレの元教え子であるアルバート・ラデンブルクによって批判された。ラデンブルクは、ケクレの1865年の構造は、置換された炭素が単結合で隔てられているか二重結合で隔てられているかに応じて、2つの異なる「オルト」構造を意味すると主張した。 [ 16 ]ベンゼンのオルト誘導体は実際には複数の異性体として見つからなかったため、ケクレは1872年に自身の提案を修正し、ベンゼン分子は2つの等価な構造の間で振動し、そのようにして単結合と二重結合が常に位置を交換すると示唆した。[ 17 ] [ 18 ]これは、6つの炭素-炭素結合すべてが等価であり、それぞれが半分の時間単結合で、半分の時間二重結合であることを意味する。同様の考えのより確固たる理論的根拠は、後に1928年にライナス・ポーリングによって提案され、彼はケクレの振動を量子力学的構造間の共鳴の概念に置き換えた。 [ 19 ]

ケクレは1865年1月にベンゼンの構造理論を発表した。[ 20 ] ベンゼン、ひいてはすべての芳香族化合物に関するこの新しい理解は、1865年以降、純粋化学と応用化学の両方にとって非常に重要であることが証明されたため、1890年にドイツ化学会はケクレを称える盛大な表彰式を企画し、彼の最初のベンゼン論文の25周年を祝った。この式典でケクレは理論の創作について語った。彼は、蛇が自分の尾をつかむという空想(これはウロボロスとして知られる古代のシンボルである)をした後、ベンゼン分子の環状構造を発見したと述べた。[ 21 ] [ 22 ]
ベンゼンの別の描写は、1886年にBerichte der Durstigen Chemischen Gesellschaft(渇いた化学会誌)に掲載された。これはBerichte der Deutschen Chemischen Gesellschaftのパロディであるが、ケクレの逸話のように1匹のヘビではなく、6匹のサルが輪になって互いに掴み合っている様子が描かれている。[ 23 ]一部の歴史家は、このパロディはヘビの逸話を風刺したもので、印刷物として発表されていなくても口頭伝承ですでに広く知られていた可能性があると示唆している。[ 24 ]また、1890年のケクレの話は、サルのパロディの再パロディであり、彼の人生における出来事の回想ではなく、単なる創作であると推測する者もいる。
これらの逸話が登場するケクレの1890年の演説[ 25 ]は英語に翻訳されている[ 26 ] 。この逸話が実際の出来事の正確な記憶を反映しているとすれば、物語の中で言及されている状況から、それは1862年の初めに起こったに違いない[ 27 ]。
彼は同じ1890年の講演で、原子や分子が踊っているという初期のビジョンが、1858年5月に発表された構造理論につながったという別の自伝的逸話を語った。これは、ロンドンで馬車二階建てバスに乗っていたときに起こったと彼は主張した。この逸話が実際の出来事の正確な記憶を反映していると仮定すると、逸話で語られている状況から、それは1855年の晩夏に起こったに違いないことがわかる。[ 28 ]

1895年に貴族に叙せられた後、ケクレの名前はフリードリヒ・アウグスト・ケクレ・フォン・ストラドニッツとなり、一部の図書館ではこの表記が用いられている。この称号は、系譜学者である息子のシュテファン・ケクレ・フォン・ストラドニッツに受け継がれた。最初の5つのノーベル化学賞のうち、ケクレの教え子が3つ受賞している。1901年にファン・ト・ホッフ、 1902年にフィッシャー、1905年にバイヤーである。
1903年に除幕されたケクレの等身大よりも大きな記念碑は、ボン大学の旧化学研究所(1868年完成)の前に設置されている。この像は、バレンタインデーやハロウィーンなどの際に、学生たちによってユーモラスに飾り付けられることが多い。
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