Научная работа

Экспериментальные работы Кекуле относятся к органической химии. В 1854 он получил тиоуксусную, а в 1856 — гликолевую кислоту. В 1872 совместно с нидерландским химиком А. Франшимоном синтезировал трифенилметан и антрахинон. С целью проверки гипотезы о равноценности всех атомов водорода в бензоле он получил его галоген-, нитро-, амино- и карбоксипроизводные; занимался также исследованиями ненасыщенных кислот и синтетических красителей. Однако основные работы Кекуле были посвящены теоретической химии; главной его заслугой стало создание теории валентности.

Идея о том, что атом элемента способен к «насыщению», была высказана в 1853 Э. Франкландом при рассмотрении конституции металлорганических соединений. Развивая эту идею, в 1854 Кекуле впервые высказал предположение о «двухосновности», или «двухатомности» серы и кислорода (с 1867 стал использовать термин «валентность»). В 1857 он предложил разделение элементов на три главные группы: одно-, двух- и трёхосновные, а углерод определил как четырёхосновный элемент (одновременно с Г. Кольбе). Основность (валентность) Кекуле считал фундаментальным свойством атома, таким же постоянным и неизменяемым, как и атомный вес.

В 1858 Кекуле (одновременно с шотландским химиком А. Купером) указал на способность атомов углерода при насыщении своих «единиц сродства» образовывать цепи («катенация»). Это механическое учение о соединении атомов в цепи с образованием молекул легло в основу теории химического строения А. М. Бутлерова.

В 1865 Кекуле предложил циклическую структурную формулу бензола, имеющую вид правильного шестиугольника. Объединив представления о способности углерода к образованию цепей с учением о существовании кратных связей, он пришёл к идее чередования в бензольном кольце простых и двойных связей (незадолго до этого похожую формулу предложил И. Лошмидт). Несмотря на то, что эта формула сразу же была подвергнута критике, она довольно быстро привилась в науке и практике, поскольку открыла дорогу к установлению структуры многих циклических (ароматических) соединений. Для объяснения неспособности бензола присоединять галогенводороды Кекуле в 1872 году выдвинул осцилляционную гипотезу, согласно которой в бензоле простые и двойные связи постоянно меняются местами. В 1867 опубликовал статью о пространственном строении молекул, в которой предположил возможность тетраэдрического расположения валентностей атома углерода.

Кекуле несколько лет был президентом Немецкого химического общества. Он являлся одним из организаторов Международного конгресса химиков в Карлсруэ (1860). Весьма плодотворной была педагогическая деятельность Кекуле. Он автор получившего широкую известность «Учебника органической химии» (1859—1861). Целый ряд учеников Кекуле стали выдающимися химиками; среди них можно особо отметить Л. Мейера, Я. Вант-Гоффа, А. Байера и Э. Фишера.