Genel Bakış
Alman kimyacı Friedrich Kekule, geliştirdiği modern yapısal kuramla organik kimyanın dayandığı temelleri oluşturmuştur. Sentetik boya endüstrisinin en önemli ham maddelerinden biri olan ve daha karmaşık organik bileşimlerin sentezinde oldukça yaygın biçimde kullanılan benzen’in kendine özgü molekül yapısı, en önemli buluşudur. Aradan geçen yıllar boyunca yapılan birtakım değişik ve geliştirmelere karşın Kekule’nin kimyasal maddelerin yapısına ilişkin dahice açıklamaları, organik moleküllerin tanımlanmasında bugün de kullanılmaktadır.
Hayatı
7 Eylül 1829’de Darmstadt’de doğdu. Babası devlet memuru olan Kekule orta sınıf bir ailenin mensubuydu. Eğitiminin ilk yıllarında yabancı dil, resim ve spor alanlarında ciddi başarılar gösterdi. Ancak ailesi ona mimar olması yönünde telkinlerde bulunurdu. Bu nedenle Kekule’nin yapılara karşı olan merakı daha küçük yaşlarda başlamıştı. Bu konuda çok ünlü olan Giessen Üniversitesi’nde mimarlık eğitimine başladı. Bu arada parlak ve genç bir kimyacı olan Justus van Liebig’le tanıştı. Liebig, Kekule’yi mimarlığı bırakıp kimyacı olmaya yöneltti. Bu karar, hem Kekule’nin yaşamında, hem de kimya tarihinde bir dönüm noktası oldu.
Kekule kimya eğitimini tamamlamak için Paris’e gitti. Paris’te eğitimini tamamladıktan sonra 1852 yılında Giessen Üniversitesi’nde doktorasını tamamladı. Laboratuvar asistanı ve öğretmen olarak kimya alanında çalışmaya devam etti ve 29 yaşında Belçika’daki Ghent Üniversitesi’nde kimya başkanlığına atandı. 24 Haziran 1862’de Stephanie Drory ile evlendi. Bir oğlu oldu, ancak eşini doğumda öldü. 1867’de Bonn Üniversitesi’nde kimya kürsüsü aldı. 13 Temmuz 1896’da 66 yaşında hayatını kaybetti.
Çalışmaları
Kekule, öncelikle “atomların değeri” kavramıyla ilgilenmeye başladı. Atomlar ve moleküller, diğer atom ve moleküllerle bu değere göre bağ oluşturur ve kimyasal bileşikleri meydana getirirlerdi. 1850’lere kadar kimyacılar moleküllerin atom yapısına her elementin atom sayısını basit bir biçimde sıralayarak belirliyorlardı. Bu geleneksel yönteme göre su, H20 biçiminde gösteriliyordu. İki hidrojen atomu (H) bir tek oksijen atomuyla (0) birleşip su molekülünü oluşturuyordu. Kekule, atomların bu değişmeyen birleşim biçiminin daha kullanışlı bir biçimde, atomların birbirleriyle nasıl bağlandıklarını gösteren bir yöntemle verilip verilmeyeceğini düşünüyordu. Bu yöntem kimyacılara, verilen molekül hakkında daha çok şey söyleyecek, hatta moleküllerin yeni bileşimler oluşturmak için birbirleriyle nasıl birleşebileceklerini açıklayacaktı.
Bu düşüncesini sınamak amacıyla organik kimyanın temel elementi olan karbon kimyası üzerinde çalışmaya başladı. 1858 yılında karbon atomunun “dört değerlik” olduğunu açıklayan tarihi makalesini yayınladı. Bir karbon atomu dört başka atomla birleşebiliyordu. Daha önemlisi, Kekule, dört karbon atom bağından üçünün yine karbon atomlarıyla bağlanabileceğini, böylece bu atomlardan uzun zincirler oluşabileceğini göstermişti. İskoç kimyacı Archibald Couper, bu bağların kısa çizgilerle gösterilmesini önerdi. Çok geçmeden “Kekule Yapıları” dünyanın her yanındaki kimyacılarca benimsendi.
Kimyasal bileşimleri yapısal olarak tanımlamak artık kolay bir işti. Örneğin su pek açıklayıcı olmayan H20 biçiminden çıkıp, her iki hidrojen atomunun birer bağla bir tek oksijen atomuna bağlandığını gösteren bir biçim aldı. Bu yöntemle su, H-O-H biçiminde gösteriliyordu. Daha karmaşık yapılardaki ikili ve üçlü bağlar da (iki ve üç kesik çizgiyle
gösterilir) molekül yapılarını açıklamak amacıyla ilk kez Kekule tarafından kullanılmıştı.
Rüya’dan Alınan İlham
Kekule yapıları yardımıyla çok büyük ilerlemeler olmasına karşın önemli bir sorun çözümsüz kalmıştı. Benzen adlı hidrokarbon bileşiğinin yapısı kimyacıları şaşırtıyordu. Benzenin sentetik boya yapımında önemli bir ham madde oluşu sorunun bir an önce çözümlenmesini gerektiriyordu. Kimyacılar denklemin C6H6 olduğunu biliyorlardı ama, bu 12 atomun nasıl bağlandığını bulamıyorlardı. Çözümü, büyük bir sezgi gücüyle yine Kekule buldu.
1865 yılında rüyasında, atomların yılan gibi kıvrılıp büküldüklerini gördü. Yılanlardan biri kuyruğunu ısırdığında bir halka oluşturdu. Birden uyanan Kekule, benzen molekülünün sorun yaratan yapısını çözdüğünü kavradı. Her birine bir hidrojen atomunun bağlandığı altı karbon atomunun oluşturduğu halka çözümün anahtarıydı.
Kekule’nin buluşlarının yayımlanmasından bư yana birçok gelişkin kuram ortaya atıldı. Kekule’nin yapısal denklemlerindeki basit bağ çizgilerini açıklayan oldukça karmaşık matematik denklemler bulundu. Yine de çağdaş kimyacılar molekül yapılarını açıklamak için basit, ama güçlü bir yaklaşım olarak gördükleri Kekule yöntemini kullanmaktadır. Kekule denklemlerinin sağladığı ek bilgilerle kimyacılar yepyeni maddeler geliştirme olanağını
buldular.