Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




предыдущая главасодержаниеследующая глава

Александр Михайлович Бутлеров

Современные представления о строении органических соединений - особенно введение понятия химического строения - основаны главным образом на исследованиях русского химика А. М. Бутлерова. Кроме этого основополагающего значения работ Бутлерова они сыграли очень большую роль в становлении химии в царской России. Бутлеров придал еще более широкий размах русской школе органической химии, созданной его учителем Н. Н. Зининым, и укрепил ее международное признание.

Александр Михайлович Бутлеров28 родился 25 августа 1828 г. в городе Чистополе Казанской губернии29. Заинтересовавшись в юности естественными науками, Бутлеров уже в шестнадцатилетнем возрасте поступил на физико-математическое отделение философского факультета Казанского университета30.

Александр Михайлович Бутлеров (1828-1886)
Александр Михайлович Бутлеров (1828-1886)

Казанский университет в то время был центром естественнонаучных исследований и преподавания этих наук в России. Имена Химиков и математиков этого университета были известны далеко за пределами России. У молодого студента отчетливо проявилась особая склонность к химии, и его учителя К. Клаус и Н. Н. Зинин предоставили Бутлерову возможность более глубоко изучать эту область знания. Большое значение они придавали подготовке студентов в области препаративной органической химии.

В 1849 г. Бутлеров закончил университет и в 1850 г. был оставлен в нем для подготовки к преподавательской деятельности. В 1857 г. Бутлеров стал ординарным профессором химии Казанского университета, в котором он преподавал до 1868 г. В соответствии с традициями Бутлеров неоднократно выезжал в командировки за границу. Вторая его поездка за границу оказалась знаменательной для развития органической химии. Во время этой поездки в 1861 г. он посетил в Шпейере Съезд немецких естествоиспытателей и врачей и выступил там со знаменитым докладом "О химическом строении веществ", в котором изложил основные положения своей теории строения органических соединений.

За время деятельности в Казанском университете с 1861 по 1868 г. Бутлеров главным образом занимался экспериментальными исследованиями, направленными на разработку теории химического строения. В это же время он опубликовал учебник "Введение к полному изучению органической химии", немецкий перевод которого вышел уже в 1868 г. Появление немецкого издания этого учебника ясно показало большое значение результатов научной работы Бутлерова для развития органической химии и для подготовки начинающих химиков.

Александр Абрамович Воскресенский (1809-1880); русский химик, профессор химии в Петербурге
Александр Абрамович Воскресенский (1809-1880); русский химик, профессор химии в Петербурге

В 1869 г. в качестве преемника ученика Ю. Либиха А. А. Воскресенского Бутлеров был приглашен в Петербургский университет. Исследования в Казани продолжили его ученики - А. М. Зайцев, А. Н. Попов и самый известный из них В. В. Марковников.

В Петербурге Бутлеров проводил исследования в области органической химии. В 1874 г. он стал действительным членом Петербургской Академии наук.

Не только студенты, но и немало профессоров слушали его лекции в переполненных аудиториях. В 1885 г. Бутлеров прекратил преподавательскую деятельность.

Бутлеров умер 17 августа 1886 г. в своем имении Бутлеровке, расположенном недалеко от Казани.

Когда Бутлеров работал в Петербургском университете, органическая химия была уже самостоятельной областью химии.

Выдающиеся химики, такие, как Кекуле, Эрленмейер, Кольбе, А. В. Гофман и другие в Германии, Марковников, Фрицше, а также химик и знаменитый композитор А. П. Бородин, преподававшие органическую химию в русских университетах и других высших учебных заведениях, продолжали разработку этой дисциплины.

Научная деятельность Бутлерова приходилась на период быстрого прогресса науки и техники и совпала по времени с буржуазно-демократическим этапом развития освободительного движения в России. Начало капиталистического способа производства в России, чему способствовал приток иностранного капитала в страну, было тесно связано с кризисом феодальной системы, следствием которого была отмена крепостного права (1861 г.). Бывшие крепостные крестьяне потянулись в города, чтобы найти работу на вновь открытых фабриках. С началом развития капиталистического способа производства, основанного на машинной технике, перед русской интеллигенцией встали большие задачи по распространению естественнонаучных и технических знаний в широких кругах русского народа.

Бутлеров проявлял особый интерес к повышению уровня образования населения страны и прежде всего к достижению равных возможностей для получения женщинами высшего образования. Бутлеров провел громадную работу по преодолению отсталости высших учебных заведений России. Будучи ректором Казанского университета, членом Петербургской Академии наук, одним из основателей и некоторое время президентом Русского химического общества, Бутлеров много сделал для развития науки в России и резко выступал против реакционных сил, мешавших научной работе.

Бутлеров организовал изучение естественных наук, особенно при подготовке будущих химиков, в соответствии с опытом, который он приобрел во время своей поездки в Германию и Францию, где он ознакомился с лабораториями Мичерлиха, Бунзена, Кольбе и Вёлера в Германии, Вюрца в Париже. Со всеми этими химиками он и в дальнейшем поддерживал дружеские отношения31.

Работа Бутлерова по структурной теории, как и труды А. Купера, Кекуле, Кольбе, Зинина и других химиков, была необходима, чтобы теоретически обобщить и научно объяснить многочисленные эмпирические факты, накопленные в органической химии. Заслугой Бутлерова перед его современниками было то, что он первым высказал убеждение в реальности существования атомов и познаваемости внутренней структуры химических молекул. Бутлеров сказал в своем докладе в Шпейере: "химические свойства вещества обусловливаются химической связью составляющих его элементов. Полагая, что каждому химическому атому свойственно лишь определенное и ограниченное количество, химической силы ("сродства"), с которым оно принимает участие в образовании тела, я назвал бы химическим строением эту связь, или способ взаимного соединения атомов в сложном теле" [55, с. 41-43].

В таких выражениях Бутлеров дал первое научное определение понятия "химическое строение". Основным положением его теории было следующее: "химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением" [56]. Этот тезис отчетливо показывает, что в научной работе Бутлерова ярко проявилось его стихийное диалектико-материалистическое мировоззрение, типичное для представителей передовой интеллигенции России того времени. Результаты работ Бутлерова позволили ученым отвергнуть представления агностиков, принявшие в химии форму "теории типов". Согласно положениям этой теории, принципиально невозможно познать строение молекул.

В отличие от ученых, последователей Бутлерова, например Марковникова в России и Эрленмейера-старшего в Германии, Кекуле вначале отнесся к учению Бутлерова отрицательно. До 1864 г., когда Кекуле и его ученики окончательно порвали с теорией типов, они понимали под химическим строением лишь четырехвалентность атома углерода и образование цепей "из атомов углерода. Такое толкование теории строения привело к тому, что Кекуле в 1865-1866 гг. сделал ошибочные выводы о существовании "трех изомеров пропанола. Когда Марковников в 1865 г. подверг резкой критике "Учебник органической химии" Кекуле, отношения между двумя важнейшими школами в органической химии ухудшились. Хотя Бутлеров в некоторых случаях придерживался устаревших взглядов, например о переменной способности к насыщению многих элементов32, он все же утверждал, что каждое соединение должно иметь единственную формулу, отвечающую его строению. На основе бутлеровской теории строения оказалось возможным объяснить открытое ранее явление изомерии и описать таутомерию.

Придерживаясь в химии стихийного материалистического мировоззрения, вне науки Бутлеров был идеалистом и даже приверженцем спиритизма. Против стремления Бутлерова дать спиритизму научное обоснование боролся Д. И. Менделеев, а Фридрих Энгельс подверг эту попытку критике в работе "Естествознание в мире духов" [5, с. 380]33.

Бутлеров был выдающимся экспериментатором: он впервые получил немало органических соединений и разработал новые методы синтеза. В 1858 г. он синтезировал двухзамещенный йодистый метан, а год спустя - эфиры этановой (уксусной) кислоты, а также метандиол из йодистого метила и ацетата серебра34. Во время проведения опытов по получению свободного метандиола Бутлерову удалось получить параформальдегид. Действуя на это вещество аммиаком, Бутлеров получил в 1860 г. соединение, которое он назвал гексаметилентетрамином и которое вскоре стало применяться в медицине под привычным нам названием уротропин.

Письмо Шорлеммера к Бутлерову (март 1874 г.); (оригинал хранится в архиве А. М. Бутлерова в Академий-наук СССР)
Письмо Шорлеммера к Бутлерову (март 1874 г.); (оригинал хранится в архиве А. М. Бутлерова в Академий-наук СССР)

Наиболее известным синтезом, проведенным Бутлеровым, было получение в 1861 г. сахарообразного соединения из раствора гидроксида кальция и параформальдегида, который он назвал метиленитаном. Тем самым Бутлеров подтвердил высказанное Адольфом фон Байером предположение, что при восстановлении угольной кислоты образуется метаналь, конденсация которого должна приводить к углеводам35. Так он указал путь, по которому в растениях происходит образование сложных соединений из двуокиси углерода и воды. Тем самым Бутлеров способствовал опровержению идеалистического учения о жизненной силе.

Выдающимися достижениями в области химии цепеобразных органических соединений были осуществленные Бутлеровым синтезы триметилуксусной (диметилпропановой) кислоты, диизобутилена [2,4,4-триметилпентена-(1)] и исследование пинаколиновой перегруппировки.

Результаты работ Бутлерова, как и исследований Бертло, Либермана и других химиков, внесли значительный вклад в развитие знаний о природе и свойствах углеводородов.

Проведенные Бутлеровым исследования спиртов привели к получению первого третичного спирта, а в дальнейшем - к первой правильной классификации спиртов.

Неоднократно современники Бутлерова пытались поставить под сомнение приоритет сделанных им открытий. Так, в 1867 г. Бутлеров еще раз отправился в заграничную командировку, чтобы защитить свои права.

Несмотря на отдельные разногласия и часто резкую взаимную критику, Бутлеров постоянно поддерживал дружеские отношения со своими зарубежными коллегами. Многие его работы публиковались в издаваемом Эрленмейером "Zeitschrift für Chemie". Разработка в середине XIX в. теории химического строения органических соединений была тесно связана с потребностями химической промышленности в создании простых и удобных для производства способов получения химических соединений. Важным шагом в этом направлении было установленное Кекуле, Кольбе и Купером и подтвержденное Шорлеммером представление о четырехвалентное™ атома углерода. Теория химического строения, созданная Бутлеровым, наконец, открыла путь для правильного понимания связи между строением и свойствами органических молекул.

Арчибальд Купер (1831-1892); английский химик, изучал четырехвалентность углерода
Арчибальд Купер (1831-1892); английский химик, изучал четырехвалентность углерода

Бутлеров не дожил до окончательного признания своей теории. Два наиболее значительных русских химика, выступавших против теории Бутлерова - Менделеев и Меншуткин,- лишь спустя десять лет после смерти ее создателя признали справедливость этой теории. Менделеев тогда дал высокую обстоятельную оценку заслуг Бутлерова как основоположника теории строения36.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



ИНТЕРЕСНО:

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'