Due le tappe fondamentali della sua carriera, che costituiscono gli assiomi della chimica organica: in uno scritto del 1858 elencò una serie di ingegnose ragioni per dimostrare la tetravalenza del carbonio; nel 1865 pubblicò un articolo dove definì la struttura esagonale della molecola del benzene.
A proposito di quest’ultima scoperta, molti scienziati al tempo chiesero a Kekulé in che modo avesse ottenuto questo risultato. Egli rispose che l’aveva sognata, non una, ma ben due volte!
La prima fu a Londra, nel 1854: era una sera d’estate e si stava recando in visita a un amico con una carrozza. Era seduto nella parte superiore del veicolo, quella scoperta. A un tratto (raccontò!) si assopì e “vide” gli atomi danzare vorticosamente e creare forme inusuali, mai viste prima.
La seconda volta fu a Ghent, nel 1861, quando si appisolò davanti al caminetto e vide chiaramente gli atomi unirsi in file sinuose e ricurve, simili a serpenti. Uno di questi, curiosamente, afferrò con la bocca la sua stessa coda. Kekulé fu impressionato da questa visione e, una volta sveglio, si mise a lavorare alle sue formule tentando di riprodurre ciò che aveva visto in sogno.
“Ero seduto a scrivere al mio libro di testo; ma il lavoro non è andato avanti; i miei pensieri erano altrove. Ho girato la sedia verso il fuoco e mi sono appisolato. Di nuovo gli atomi stavano saltellando davanti ai miei occhi. Questa volta i gruppi più piccoli rimasero modestamente in disparte. Il mio occhio mentale, reso più acuto da ripetute visioni del genere, poteva ora distinguere strutture più grandi di conformazione multiforme: lunghe file, a volte più ravvicinate; tutto si attorciglia e si attorciglia con un movimento simile a un serpente. Ma guarda! Che cos’era questo? Uno dei serpenti si era aggrappato alla propria coda e la forma turbinò beffarda davanti ai miei occhi. Come se per un lampo mi svegliassi; e questa volta ho anche passato il resto della notte a elaborare le conseguenze dell’ipotesi”.
Che sia tutto vero o solo frutto della sua fantasia, la scoperta di Kekulè rimane una tappa fondamentale della storia della chimica.