Friedrich August Kekulé, más tarde conocido como Friedrich August Kekule von Stradonitz (7 de septiembre de 1829 - 13 de julio de 1896), fue un químico orgánico alemán. Desde la década de 1850 hasta su fallecimiento, Kekulé fue uno de los químicos más influyentes en Europa, destacándose especialmente en el campo de la química teórica. Cabe destacar que Kekulé nunca utilizó su primer nombre de pila; fue conocido durante toda su vida como August Kekulé. Después de ser ennoblecido por el Káiser en 1895, adoptó el nombre de August Kekule von Stradonitz, sin el acento agudo francés sobre la segunda «e».
Primeros Años y Formación Académica
Hijo de un funcionario, Kekulé nació en Darmstadt, la capital del Gran Ducado de Hesse. Inicialmente, August Kekulé se matriculó en la Universidad de Gießen en 1847 con la intención de estudiar Arquitectura, ya que poseía buenas cualidades para el dibujo y su padre mantenía amistad con arquitectos reconocidos. Sin embargo, tras asistir a unas conferencias de Justus von Liebig (profesor en Gießen y también originario de Darmstadt), decidió abandonar la carrera de arquitectura para dedicarse por completo al estudio de la Química. El poder de atracción de las clases de Liebig fue decisivo en su elección. Tras concluir sus estudios en esa universidad, donde se doctoró en 1852 bajo la tutela de Liebig, Kekulé continuó su formación. Realizó pasantías en París (1851-52), a las órdenes de Jean Baptiste Dumas y Charles Frédéric Gerhardt, en Chur, Suiza (1852-53), donde fue asistente con Adolph de Planta, y en Londres (1853-55), donde recibió la decisiva influencia de Alexander Williamson, quien es muy conocido por ser el primero en explicar la reacción de síntesis del éter. En París, Kekulé estrechó una cercana amistad con Gerhardt y compartió su interés por el estudio de las reacciones orgánicas. En 1853 obtuvo el grado de doctor y se estableció por una corta temporada en Londres, iniciando con Williamson el estudio de las propiedades estructurales de los compuestos alifáticos.
Carrera Académica y Desarrollo de la Química Estructural
En 1856, Kekulé se convirtió en Privatdozent (aspirante a profesor universitario) en la Universidad de Heidelberg. Tres años después, regresó a Alemania para conducir varios cursos de verano de química orgánica en la Universidad de Heidelberg. En 1858, fue contratado como profesor titular en la Universidad de Gante, Bélgica. En esta institución, formó un talentoso grupo de trabajo que incluía a Alfred von Baeyer (1835-1917), Wilhelm Körner (1839-1925), Albert Ladenburg (1842-1911) y James Dewar (1842-1923), químicos que contribuyeron significativamente al desarrollo de sus investigaciones sobre los compuestos aromáticos. Posteriormente, en 1867, fue llamado a la Universidad de Bonn, donde permaneció durante el resto de su carrera. Se le otorgó la cátedra de química orgánica en la Universidad de Bonn, donde trabajó en la síntesis de compuestos aromáticos hasta su muerte.
La Teoría de la Estructura Química
Durante la segunda mitad del siglo XIX, Kekulé llegó a ser considerado el químico más importante e influyente en el posterior desarrollo de la Química Orgánica. A él se debe la principal contribución al establecimiento de la Teoría de la Estructura Química (1857-1858). Esta teoría procede de la idea de la valencia atómica, especialmente de la tetravalencia del carbono (que Kekulé anunció a finales de 1857) y de la capacidad de los átomos de carbono para enlazarse entre sí (anunciada en un documento publicado en mayo de 1858). Basando sus ideas en las de sus predecesores como Williamson, Edward Frankland, William Odling y Charles Adolphe Wurtz, Kekulé fue el principal impulsor de la Teoría de la Estructura Química. Esta teoría se basa en el concepto de valencia, y fue Kekulé quien introdujo la tetravalencia del carbono en 1857 y su capacidad para formar largas cadenas de átomos en 1858. Esta nueva forma de comprender la estructura de los compuestos supuso una revolución que dio el impulso definitivo para que la Química Orgánica adquiriera madurez como campo independiente del resto de disciplinas que integran las Ciencias Químicas. La idea de Kekulé de asignar ciertos átomos a determinadas posiciones dentro de la molécula y de conectarlos esquemáticamente mediante lo que denominó sus «Verwandtschaftseinheiten» («unidades de afinidad», ahora llamadas «valencias» o «enlaces»), se basaba en gran medida en las pruebas de las reacciones químicas. La idea de que el número de valencias de un elemento dado era invariable era un componente clave de la versión de Kekulé de la química estructural. Aunque otros químicos llegaron a las mismas conclusiones que Kekulé, se le debe a él el gran impulso que tomaría la Química Orgánica gracias a sus ideas.
El Congreso de Karlsruhe de 1860 y la Organización Elemental
Antes del congreso, la química se encontraba en un estado caótico, principalmente debido a las dudas sobre los conceptos de átomo y molécula, así como la confusión en torno a los pesos atómicos. Tampoco existía un criterio uniforme en símbolos químicos, nomenclatura y formulación, lo que se debía a los diferentes pesos atómicos usados y que daban lugar a distintas fórmulas. Para intentar debatir ideas y llegar a algún acuerdo sobre estos aspectos, August Kekulé (1829-1896), Charles-Adolphe Wurtz (1817-1884) y Karl Weltzien (1813-1870) convocaron un congreso para los días 3, 4 y 5 de septiembre de 1860 en la ciudad alemana de Karlsruhe. Se invitó a todos los químicos del mundo y el congreso tuvo una gran asistencia, con 127 participantes de 12 países, entre los que se encontraban los químicos más importantes de la época.
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Al congreso también asistieron dos jóvenes químicos, Cannizzaro y Mendeleev. Cannizzaro, basándose en la hipótesis de Avogadro, elaboró un documento (adaptado a partir de uno escrito en 1858, Sunto di un corso di Filosofia Chimica) explicando las diferencias entre átomo y molécula, así como las distinciones entre pesos atómicos y moleculares. Propuso pesos atómicos para los elementos basándose en los datos experimentales conocidos, lo que comenzó a resolver muchos problemas de composición de los compuestos químicos. Cannizzaro, con sus intervenciones en el congreso y la distribución del documento a los participantes, contribuyó a ‘poner orden en la química’, pues la hipótesis de Avogadro fue aceptada por casi todos los químicos. Esta clarificación de conceptos fundamentales sobre el átomo y la molécula, y la estandarización de los pesos atómicos, sentó una base crucial para futuros avances en la química, incluyendo la posterior formulación de la tabla periódica de los elementos.
La Elucidación de la Estructura del Benceno
La gran contribución de Kekulé fue encontrar la estructura del benceno, un compuesto orgánico que se utiliza profusamente en la industria química (para fabricar productos como plásticos, resinas, lubricantes e incluso el tóner de las impresoras, además de ser un componente del petróleo crudo). El trabajo más famoso de Kekulé fue sobre la estructura del benceno. Hacía ya algunos años que se conocía la fórmula empírica del benceno C₆H₆, pero no se sabía por qué presentaba una insaturación tan alta. Otros investigadores habían sugerido algunas estructuras que contenían múltiples enlaces dobles o triples o bien múltiples anillos, pero no existían todavía evidencias experimentales que ayudaran a decidirse por ninguna estructura en particular. El aislamiento del benceno fue reportado por primera vez en 1825 por el connotado Michael Faraday (1791-1867), quien lo separó de los residuos del gas de alumbrado público y le asoció una composición de carbono e hidrógeno 1:1. Una década más tarde, el químico Eilhard Mitscherlich (1794-1863) reportó su obtención al vaporizar el ácido benzoico proveniente de la goma de Benjuí y le asoció por gasometría un peso molecular de 78 unidades. En 1845, Wilhelm von Hoffman (1818-1892) comunicó su síntesis a partir del alquitrán de hulla, un método que posibilitó su obtención a escala industrial. Trabajos publicados en 1860 revelan que el benceno no experimenta las reacciones de oxidación, hidratación y halogenación como lo hacen los compuestos insaturados de cadena lineal, por lo que la elucidación de su estructura se convirtió nuevamente en un programa de investigación abierto. Las anomalías informadas sobre la reactividad del benceno atrajeron la atención de A. Kekulé, quien prontamente advirtió el desafío epistémico y la relevancia disciplinar del problema. Desde entonces, Kekulé se esforzó por explicar las propiedades de este compuesto en el marco de acción de la emergente teoría estructural.
La Visión del Uróboros y la Estructura Hexagonal
Fue en torno a 1865 cuando Kekulé dio con la estructura de la molécula de benceno, que resultó ser una completa novedad ya que tenía la forma de un anillo hexagonal cerrado con seis átomos de carbono interrelacionados y unidos a átomos de hidrógeno. En 1865, Kekulé publicó un artículo en francés (porque entonces estaba todavía en Bélgica) sugiriendo que la estructura contenía un anillo de seis miembros de átomos de carbono con enlaces simples y dobles alternados. El propio Kekulé explicó en una conferencia que pronunció en 1890 que la idea le llegó durante un sueño: “Estaba sentado escribiendo en mi cuaderno, pero mi trabajo no progresaba; mis pensamientos se dirigieron hacia otra parte. Giré la silla hacia el fuego y me adormecí. Los átomos estaban saltando ante mis ojos. Mi ojo mental podía distinguir ahora estructuras más grandes de configuraciones diversas; largas filas, a veces agrupadas más estrechamente, todas retorciéndose y retorciéndose en un movimiento parecido al de una serpiente. ¡Pero, mira! ¿Qué es aquello? Una de las serpientes se había mordido su propia cola, y la forma giraba burlonamente ante mis ojos.”
Este episodio, donde una serpiente se muerde la cola formando un uróboros, es un ejemplo de cómo la mente puede continuar buscando respuestas a problemas mientras dormimos. Si bien el sueño de la serpiente es veraz, este únicamente fungió en el mejor de los casos como una guía o complemento a los arduos conocimientos tanto teóricos como empíricos que Kekulé había reunido sobre el benceno. Este episodio fue popularizado por el propio Kekulé en 1890 cuando la Sociedad Química Alemana le rindió un homenaje por los 25 años de su primera publicación sobre la química de los compuestos aromáticos. A pesar de que desde 1862 Kekulé contemplaba la posibilidad de que el benceno adoptara una estructura cíclica, en su primer artículo sobre las propiedades de los compuestos aromáticos, publicado en 1865, adoptó una posición sumamente conservadora al respecto. Pues se mantuvo en la línea de la época de describir al benceno como un núcleo cerrado de seis átomos de carbono altamente insaturado. La razón de este cauteloso posicionamiento obedeció a que las evidencias empíricas que podían respaldar su visión de un ciclo aromático comenzaban apenas a ser comunicadas por Albert Ladenburg (1842-1911) y Wilhelm Körner (1839-1925). En 1866, apareció en una prestigiosa revista alemana un extenso trabajo de Kekulé donde presentó por vez primera su modelo cíclico del benceno. En este artículo, además de ofrecer una explicación más refinada de la química de los compuestos aromáticos, utilizó las evidencias empíricas recientemente obtenidas en este campo como defensa de su propuesta del ciclo aromático. Es importante mencionar que la versátil propuesta de Kekulé en este artículo no pasó por alto ningún postulado del núcleo duro de la teoría estructural; por el contrario, la fortaleció y amplió su marco explicativo.
La Hipótesis Oscilante y la Estabilidad del Benceno
Para 1865 se disponía de más pruebas, especialmente en lo que respecta a las relaciones de los isómeros aromáticos. Como los ortoderivados del benceno nunca se encontraron en realidad en más de una forma isomérica, Kekulé modificó su propuesta en 1872 y sugirió que la molécula de benceno oscila entre dos estructuras equivalentes, de tal manera que los enlaces simples y dobles intercambian continuamente posiciones, lo que implica que los seis enlaces carbono-carbono son equivalentes, ya que cada uno de ellos es simple la mitad del tiempo y doble la mitad del tiempo. Para brindar una solución a estas anomalías de la representación estructural, Kekulé envía nuevamente un manuscrito a la revista editada por J. Liebig, el cual aparece publicado en el año de 1872. En este artículo, plantea la famosa y polémica tesis oscilante. Si la propuesta cíclica-hexagonal defendida en 1866 fue considerada en un inicio como demasiado aventurada o creativa, la hipótesis oscilante era calificada de descabellada y aberrante por los oponentes de la obra de Kekulé. Con el paso del tiempo, esta conjetura se develó como un recurso heurístico sin precedentes, pues nadie antes de Kekulé había atribuido con tal elocuencia propiedades dinámicas en la descripción molecular.
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La nueva comprensión del benceno, y por lo tanto de todos los compuestos aromáticos, resultó ser tan importante para la química pura y aplicada después de 1865 que en 1890 la Sociedad Química Alemana organizó un elaborado reconocimiento en honor de Kekulé, celebrando el veinticinco aniversario de su primer artículo sobre el benceno. Esta aportación fue sumamente importante para el desarrollo de la Química Orgánica en general y de la Química de los Hidrocarburos Aromáticos en particular, de tal modo que la fama de Kekulé creció entre toda la comunidad científica.
Legado y Reconocimientos
En 1895, Kekulé fue ennoblecido por el Káiser Guillermo II de Alemania, otorgándole el derecho de añadir «von Stradonitz» a su nombre, en referencia a una posesión de sus antepasados patrilineales en Stradonice, Bohemia. Este título fue usado por su hijo, el genealogista Stephan Kekulé von Stradonitz. Para tener una idea de la importante labor que desempeñó Kekulé en el desarrollo de la química en el siglo XIX, debe tomarse en cuenta el siguiente dato: de los primeros cinco premios Nobel de Química otorgados por la Real Academia Sueca de Ciencias, sus alumnos ganaron tres. Estos correspondieron a Jacobus van 't Hoff en 1901, Hermann Fisher en 1902 y Alfred von Baeyer en 1905. Un monumento de Kekulé de tamaño mayor que el de la vida real está situado frente al antiguo Instituto Químico de la Universidad de Bonn.
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