在贝特洛看来，化合物的化学式描述的不是假设的分子事实，而是某项行动的结果，并且可以提供大致的合成过程，他用“生成方程式”一词来形容。所以，贝特洛得出苯是乙炔的异构体，因为当加热到600℃时，乙炔生成一种液体，其中含有痕量的苯，他可以通过分馏的方法将痕量苯从中分离出来。然而这种合成策略没有什么前景。相比之下，基于奥古斯特·冯·凯库勒（August Von Kekule）苯分子结构假说的化学家们的研究能够生成很多新的有用分子。有一个化学传说讲的是凯库勒在睡梦中看到苯分子的6个碳原子排成一条长蛇状，然后蛇开始盘成环状，直到像象征炼金术的衔尾蛇一样头尾相接。6个原子围成环，环中双键交替出现，这种结构以丰富的人工化合物的基础在染料、医药和塑料工业中形成了应用。事实上，类似19世纪这种生产性合成工作是建立在取代反应基础上的，取代给定分子中的原子或者功能基团，而不是从贝特洛所提出的原始元素开始逐步建造化合物。

       有机合成取代法在19世纪30年代被另一名法国化学家奥古斯特·劳伦特（Auguste Laurent）进一步发展，他不赞同当时占据统治地位的二元组成模型。受当代电学研究的启发，贝采里乌斯（Berzelius）提出了正电基团和负电基团的假说，并假定任何化合物都由一个正电基团和一个负电基团结合而成，这就是二元组成模型。劳伦特认为，这种假说形成的是虚构科学，它只能成功发明一类假想的基团。他在一篇著名论辩中说：“今天的化学已经成为研究并不存在的实体的科学。”

       巴含拉在《理性唯物主义》中引用了劳伦特的上述说法，并且与贝特洛分子式进行了类比，将化学描述为一门从虚构到人工产品的转变的科学。因而，巴舍拉把劳伦特的想法看作是对贝特洛的化学是预测和推演科学的思想的延伸。取代化合物为虚构之物，是仍未实现的想象中的事物。凯库勒的摆动双键交替出现的苯环结构启示二取代苯可能存在不同的异构体。基于这种思考方式，威廉・科纳（Wilhelm Korner）最终成功分离出对位、间位和邻位二取代苯的异构体，两个取代基团处于苯环的不同相对位置。的确，在化学中理论预测和实际的实验可以通过许多方式相互影响。例如，范特・霍夫（Van't Hoff）用没有异构形式作为甲烷四面体结构假说的证据。一些化学家推测，如果碳化合物是平面的，那么我们可以预料取代甲烷化合物会存在顺反异构体，顺反性将取决于两个取代基团是在碳原子的邻位还是对位。范特霍夫认为，实际没有异构体因为甲烷是四面体结构面存在，其中两个氢原子被相同基团取代后得到唯一一个异构体形式。因而，想象中的分子或者“虚构分子”的存在与否可以用来确证一个理论假说是否成立。彼得·拉姆贝格认为，虚构的分子在化学中所起的作用与“思想实验”在物理学中所起的作用一样。

       不管理论中的化学虚构分子扮演什么样的角色，但是化学理论与实验之间的关系同典型的数学线性推演几乎没有类比性。例如，我们很清楚，类比对于化学家们“实现其猜想”非常重要。因而，化学家们很少以贝特洛提出的线性风格来推进研究，而是会多方搜索蛛丝马迹来支持一种猜测，通常依赖于似乎可能的类比来向前推进研究。这也说明了以化学类比为基础整理出来的文献有多么重要，比如《化学文摘》（Chemical／Abstracts）或者《贝尔斯坦数据库》（Beilstein），因为类比化合物的反应及路径可以作为化学家的最佳指南。上述文献参考了数百万个化合物，彼得・拉姆贝格表示，这个数量与法律系统中的参考书书类似，在法律系统中，法理学遵循先例原则。的确，与法律一样，化学作是通过与其他案例的相互参考面不是通过应用一般规则来解决某个特定案例。

       但是，一旦某个假说被成功的合成所确证，个案就会变成普适规则。巴舍拉指出，化学家们创造的物质为人工产品，哪怕是对天然物质的复制也还是属于人工产品。来源于有机化学实验室的物质其纯度状态是在大自然中找不到的。

       我们需要把不存在的东西带入现实。对于那些确实存在的物质，在某种意义上，化学家必须重新制造出来以便赋于它们可接受的纯度状态。这便将这些重新制造的物质置于与人类创造的其他物质相同的“人工手段”水平上。

       所以，人工产品的创造，即人类制造或生产的物品，不只是化学研究中简单的技术上的副产物。在成为工业产品之前，这些人工产品可以作为建立化学知识的一种手段。即使在今天，合成也不完全是满足技术需求的一种方式，它仍然是理解化合物本质的一种特权工具。事实上，我们大部分关于有机化合物分子结构的知识都是源自于19世纪的合成，开始是茜素和靛蓝的合成，同时还包括埃米尔・费希尔（EmilFischer）的多肽和鞣酸的合成。然而，为创造这些产物研究出来的技术并不仅仅局限于最初的应用。各种取代反应提供了一种合成手段，可以通过它们潜在生成近乎无数的化合物，而其中必然只有少数有天然类似物。

       有机合成必然在理论与实践之间形成对话，它反映出有机合成的潜力不仅在于探索特定分子构型，而且也可验证比较普适性的理论。伍德沃德认为，这种理论与实践之间的交换构成了有机化学“二次革命”的基础。劳伦特和凯库勒提出的结构理论带来了有机化学的“第一次革命”。

       在我们看来，有机化学刚刚经历了第二次伟大革命。结构理论发现元素间最近邻关系的维护是导致物理世界中物质组成成分的多样性和个性化的原因。最近刚刚过去的伟大进步是找到了负责维护近邻关系的实体，并用简单而普适的术语来描述这些实体流变本性的广泛应用性和精确性及其所遵循的规律。由此形成的有机化学理论结构以及为有机合成带来的显然结果使得我们能够断言，很少有有机反应的结果是我们不能预料的，而无法解释的反应则更少。

       先抛开有机化合物的分子结构不谈，有机合成在更加基础的理论发展方面也起着至关重要的作用。事实上，通过薛定谔方程估算的分子和原子轨道能量值，只能通过小心控制的可以产生可测量指标的合成实验进行验证。不过，所有有机合成都是建立在分子结构的表征上，而完全不能将其看作是简单的反向分析过程。合成运用的是人类思想的投射，在合成成功完成之前这个投射仍属虚构。当然，随着数字分子模拟的兴起，这些虚构的分子通常也采取虚拟形式。在形成概念以后，有机化学家开始利用各种现有工具，通过增加和消除基团来建造所述分子，就像是操作一套精巧的麦卡诺玩具组装模具，这套由标准试剂和反应构成的模具在特定物理条件下会倾向这种或那种定位，但并不能被简化成一个概括的化学理论，或者一组清晰界定的一般定律。