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       在貝特洛看來，化合物的化學(xué)式描述的不是假設(shè)的分子事實(shí)，而是某項(xiàng)行動(dòng)的結(jié)果，并且可以提供大致的合成過程，他用“生成方程式”一詞來形容。所以，貝特洛得出苯是乙炔的異構(gòu)體，因?yàn)楫?dāng)加熱到600℃時(shí)，乙炔生成一種液體，其中含有痕量的苯，他可以通過分餾的方法將痕量苯從中分離出來。然而這種合成策略沒有什么前景。相比之下，基于奧古斯特·馮·凱庫勒（August Von Kekule）苯分子結(jié)構(gòu)假說的化學(xué)家們的研究能夠生成很多新的有用分子。有一個(gè)化學(xué)傳說講的是凱庫勒在睡夢(mèng)中看到苯分子的6個(gè)碳原子排成一條長蛇狀，然后蛇開始盤成環(huán)狀，直到像象征煉金術(shù)的銜尾蛇一樣頭尾相接。6個(gè)原子圍成環(huán)，環(huán)中雙鍵交替出現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)以豐富的人工化合物的基礎(chǔ)在染料、醫(yī)藥和塑料工業(yè)中形成了應(yīng)用。事實(shí)上，類似19世紀(jì)這種生產(chǎn)性合成工作是建立在取代反應(yīng)基礎(chǔ)上的，取代給定分子中的原子或者功能基團(tuán)，而不是從貝特洛所提出的原始元素開始逐步建造化合物。

       有機(jī)合成取代法在19世紀(jì)30年代被另一名法國化學(xué)家奧古斯特·勞倫特（Auguste Laurent）進(jìn)一步發(fā)展，他不贊同當(dāng)時(shí)占據(jù)統(tǒng)治地位的二元組成模型。受當(dāng)代電學(xué)研究的啟發(fā)，貝采里烏斯（Berzelius）提出了正電基團(tuán)和負(fù)電基團(tuán)的假說，并假定任何化合物都由一個(gè)正電基團(tuán)和一個(gè)負(fù)電基團(tuán)結(jié)合而成，這就是二元組成模型。勞倫特認(rèn)為，這種假說形成的是虛構(gòu)科學(xué)，它只能成功發(fā)明一類假想的基團(tuán)。他在一篇著名論辯中說：“今天的化學(xué)已經(jīng)成為研究并不存在的實(shí)體的科學(xué)。”

       巴含拉在《理性唯物主義》中引用了勞倫特的上述說法，并且與貝特洛分子式進(jìn)行了類比，將化學(xué)描述為一門從虛構(gòu)到人工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變的科學(xué)。因而，巴舍拉把勞倫特的想法看作是對(duì)貝特洛的化學(xué)是預(yù)測(cè)和推演科學(xué)的思想的延伸。取代化合物為虛構(gòu)之物，是仍未實(shí)現(xiàn)的想象中的事物。凱庫勒的擺動(dòng)雙鍵交替出現(xiàn)的苯環(huán)結(jié)構(gòu)啟示二取代苯可能存在不同的異構(gòu)體?；谶@種思考方式，威廉?科納（Wilhelm Korner）最終成功分離出對(duì)位、間位和鄰位二取代苯的異構(gòu)體，兩個(gè)取代基團(tuán)處于苯環(huán)的不同相對(duì)位置。的確，在化學(xué)中理論預(yù)測(cè)和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)可以通過許多方式相互影響。例如，范特?霍夫（Van't Hoff）用沒有異構(gòu)形式作為甲烷四面體結(jié)構(gòu)假說的證據(jù)。一些化學(xué)家推測(cè)，如果碳化合物是平面的，那么我們可以預(yù)料取代甲烷化合物會(huì)存在順反異構(gòu)體，順反性將取決于兩個(gè)取代基團(tuán)是在碳原子的鄰位還是對(duì)位。范特霍夫認(rèn)為，實(shí)際沒有異構(gòu)體因?yàn)榧淄槭撬拿骟w結(jié)構(gòu)面存在，其中兩個(gè)氫原子被相同基團(tuán)取代后得到唯一一個(gè)異構(gòu)體形式。因而，想象中的分子或者“虛構(gòu)分子”的存在與否可以用來確證一個(gè)理論假說是否成立。彼得·拉姆貝格認(rèn)為，虛構(gòu)的分子在化學(xué)中所起的作用與“思想實(shí)驗(yàn)”在物理學(xué)中所起的作用一樣。

       不管理論中的化學(xué)虛構(gòu)分子扮演什么樣的角色，但是化學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系同典型的數(shù)學(xué)線性推演幾乎沒有類比性。例如，我們很清楚，類比對(duì)于化學(xué)家們“實(shí)現(xiàn)其猜想”非常重要。因而，化學(xué)家們很少以貝特洛提出的線性風(fēng)格來推進(jìn)研究，而是會(huì)多方搜索蛛絲馬跡來支持一種猜測(cè)，通常依賴于似乎可能的類比來向前推進(jìn)研究。這也說明了以化學(xué)類比為基礎(chǔ)整理出來的文獻(xiàn)有多么重要，比如《化學(xué)文摘》（Chemical／Abstracts）或者《貝爾斯坦數(shù)據(jù)庫》（Beilstein），因?yàn)轭惐然衔锏姆磻?yīng)及路徑可以作為化學(xué)家的最佳指南。上述文獻(xiàn)參考了數(shù)百萬個(gè)化合物，彼得?拉姆貝格表示，這個(gè)數(shù)量與法律系統(tǒng)中的參考書書類似，在法律系統(tǒng)中，法理學(xué)遵循先例原則。的確，與法律一樣，化學(xué)作是通過與其他案例的相互參考面不是通過應(yīng)用一般規(guī)則來解決某個(gè)特定案例。

       但是，一旦某個(gè)假說被成功的合成所確證，個(gè)案就會(huì)變成普適規(guī)則。巴舍拉指出，化學(xué)家們創(chuàng)造的物質(zhì)為人工產(chǎn)品，哪怕是對(duì)天然物質(zhì)的復(fù)制也還是屬于人工產(chǎn)品。來源于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的物質(zhì)其純度狀態(tài)是在大自然中找不到的。

       我們需要把不存在的東西帶入現(xiàn)實(shí)。對(duì)于那些確實(shí)存在的物質(zhì)，在某種意義上，化學(xué)家必須重新制造出來以便賦于它們可接受的純度狀態(tài)。這便將這些重新制造的物質(zhì)置于與人類創(chuàng)造的其他物質(zhì)相同的“人工手段”水平上。

       所以，人工產(chǎn)品的創(chuàng)造，即人類制造或生產(chǎn)的物品，不只是化學(xué)研究中簡(jiǎn)單的技術(shù)上的副產(chǎn)物。在成為工業(yè)產(chǎn)品之前，這些人工產(chǎn)品可以作為建立化學(xué)知識(shí)的一種手段。即使在今天，合成也不完全是滿足技術(shù)需求的一種方式，它仍然是理解化合物本質(zhì)的一種特權(quán)工具。事實(shí)上，我們大部分關(guān)于有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的知識(shí)都是源自于19世紀(jì)的合成，開始是茜素和靛藍(lán)的合成，同時(shí)還包括埃米爾?費(fèi)希爾（EmilFischer）的多肽和鞣酸的合成。然而，為創(chuàng)造這些產(chǎn)物研究出來的技術(shù)并不僅僅局限于最初的應(yīng)用。各種取代反應(yīng)提供了一種合成手段，可以通過它們潛在生成近乎無數(shù)的化合物，而其中必然只有少數(shù)有天然類似物。

       有機(jī)合成必然在理論與實(shí)踐之間形成對(duì)話，它反映出有機(jī)合成的潛力不僅在于探索特定分子構(gòu)型，而且也可驗(yàn)證比較普適性的理論。伍德沃德認(rèn)為，這種理論與實(shí)踐之間的交換構(gòu)成了有機(jī)化學(xué)“二次革命”的基礎(chǔ)。勞倫特和凱庫勒提出的結(jié)構(gòu)理論帶來了有機(jī)化學(xué)的“第一次革命”。

       在我們看來，有機(jī)化學(xué)剛剛經(jīng)歷了第二次偉大革命。結(jié)構(gòu)理論發(fā)現(xiàn)元素間最近鄰關(guān)系的維護(hù)是導(dǎo)致物理世界中物質(zhì)組成成分的多樣性和個(gè)性化的原因。最近剛剛過去的偉大進(jìn)步是找到了負(fù)責(zé)維護(hù)近鄰關(guān)系的實(shí)體，并用簡(jiǎn)單而普適的術(shù)語來描述這些實(shí)體流變本性的廣泛應(yīng)用性和精確性及其所遵循的規(guī)律。由此形成的有機(jī)化學(xué)理論結(jié)構(gòu)以及為有機(jī)合成帶來的顯然結(jié)果使得我們能夠斷言，很少有有機(jī)反應(yīng)的結(jié)果是我們不能預(yù)料的，而無法解釋的反應(yīng)則更少。

       先拋開有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)不談，有機(jī)合成在更加基礎(chǔ)的理論發(fā)展方面也起著至關(guān)重要的作用。事實(shí)上，通過薛定諤方程估算的分子和原子軌道能量值，只能通過小心控制的可以產(chǎn)生可測(cè)量指標(biāo)的合成實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。不過，所有有機(jī)合成都是建立在分子結(jié)構(gòu)的表征上，而完全不能將其看作是簡(jiǎn)單的反向分析過程。合成運(yùn)用的是人類思想的投射，在合成成功完成之前這個(gè)投射仍屬虛構(gòu)。當(dāng)然，隨著數(shù)字分子模擬的興起，這些虛構(gòu)的分子通常也采取虛擬形式。在形成概念以后，有機(jī)化學(xué)家開始利用各種現(xiàn)有工具，通過增加和消除基團(tuán)來建造所述分子，就像是操作一套精巧的麥卡諾玩具組裝模具，這套由標(biāo)準(zhǔn)試劑和反應(yīng)構(gòu)成的模具在特定物理?xiàng)l件下會(huì)傾向這種或那種定位，但并不能被簡(jiǎn)化成一個(gè)概括的化學(xué)理論，或者一組清晰界定的一般定律。