Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х т. Т. 2

Для Бутлерова ректорские обязанности казались тяжким и непосильным бременем. Он несколько раз просил освободить его от этой должности, но все его просьбы оставались неудовлетворенными. Заботы не покидали его и дома. Только в саду, занимаясь любимыми цветами, он забывал тревоги и неурядицы прошедшего дня. Он не уставал любоваться камелиями и розами, выращенными собственными руками. Часто вместе с ним в саду работал его сын; Александр Михайлович расспрашивал мальчика о событиях в школе, рассказывал любопытные подробности о цветах.

Несмотря на многочисленные административные обязанности, Бутлеров продолжал теоретическую работу. В лаборатории, оборудованной и модернизированной под его руководством, работали молодые и способные исследователи. Бутлеров ставил перед ними задачи, которые должны были разрешить вопросы, связанные с проблемами изомерии.

— Принимая во внимание порядок связи атомов в молекуле, надо ожидать существования нескольких изомеров у десятков и десятков веществ, — говорил Александр Михайлович Марковникову. — Думаю, вам известны наши с Поповым [163] Александр Никифорович Попов (ок. 1840–1881) — русский химик, ученик Бутлерова, с 1869 г. профессор Варшавского университета. Своими ранними работами экспериментально доказал, что все четыре валентности атома углерода тождественны; предложил аналитические методы («правила Попова») определения химического строения кетонов, кислот, спиртов и углеводородов. О Попове см.: Быков Г. В. Тр. Ин-та истории естествозн. и техн., 12, 200–245 (1956); Быков Г. В. История органической химии: Структурная теория, ук. соч., с. 299–300; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 401–402. результаты?

Собеседник утвердительно кивнул головой.

— В сущности, результаты этих исследований полностью отвергают теорию генераторов [164] Согласно теории генераторов, образование изомеров объясняется различием исходных веществ и методов получения. .

— Да, — продолжал Бутлеров. — Метиламилкетон, который мы синтезировали различными способами, обладает одними и теми же свойствами. О чем это говорит? Свойства веществ определяет не способ их получения, а порядок расположения атомов в их молекуле.

— Тогда пропиловый спирт должен образовывать два изомера.

— Правильно, а бутиловый — четыре.

Бутлеров достал лист бумаги и начал писать формулы.

— Прямая углеродная цепь может образовывать изомеры, потому что атом кислорода способен связываться с атомом углерода в конце цепи или в ее середине. А если цепь разветвлена, образуются еще два изомера.

Третий собеседник, Александр Михайлович Зайцев [165] Александр Михайлович Зайцев (1841–1910) — известный русский химик, ученик Бутлерова, с 1869 г. профессор химии Казанского университета, с 1885 г. чл.-корр. Петербургской Академии наук, создатель крупной научной школы химиков-органиков. Зайцев был отличным химиком-экспериментатором, почти все его работы в области органической химии посвящены алифатическим соединениям; он разработал ряд новых синтезов предельных и непредельных спиртов при помощи галогеноцинкорганических соединений, первым дал объяснение «реакции Гриньяра», в 1875 г. установил правило отщепления галогена или гидроксила от алкилгалогенидов или спиртов (правило Зайцева). О Зайцеве см.: Арбузов А. Е. Казанская школа химиков. — Казань: Тат. кн. изд-во, 1971; Мусабеков Ю. С, Черняк А. Я., ук. соч., с. 247–252; Ключевич А. С, Быков Г. В. Александр Михайлович Зайцев. 1841–1910. — М.: Наука, 1980; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 195. , молчал — он был самым молодым из троих и предпочитал слушать. Он учился в Казанском университете и работал в лаборатории под руководством профессора Бутлерова.

— Попытаемся синтезировать эти изомеры. В случае удачи это будет неоспоримым доказательством правильности теории. Что касается методики — обратился Александр Михайлович к Зайцеву, — то, может быть, надо попробовать заместить атом хлора в хлористом ацетиле метиловым радикалом, а потом…

Бутлеров был на правильном пути. Действия диметилцинком на хлористый ацетил, ему удалось впервые в истории химии получить самый простой третичный спирт — третичный бутиловый спирт, или триметилкарбинол. Вскоре после этого в литературе появились сообщения об успешно проведенном синтезе первичного и вторичного бутиловых спиртов.

Ученым был известен изобулитовый спирт еще с 1852 года, когда он был впервые выделен из природного растительного масла.

Теперь уже ни о каком споре и речи быть не могло — существовало четыре различных бутиловых спирта. И все они — изомеры [166] Триумфом теории химического строения органических соединений Бутлерова явилось правильное объяснение на основе этой теории явлений изомерии. В статье «О различных способах объяснения некоторых случаев изомерии» (Соч., т. 1, с. 101–124), опубликованной в 1863 г. на немецком и в 1864 г. на французском языках, Бутлеров сделал вывод: «Если при одинаковом составе вещества отличаются свойствами, то они должны также отличаться и своим химическим строением». Лучшим подтверждением учения Бутлерова об изомерии послужил синтез теоретически предсказанных изомеров (изобутана и изобутипена). Другие синтезы выполнены его учениками Ф. М. Флавицким (1848–1917), А. Н. Вышнеградским (1851–1880) и особенно В. В. Марковниковым, доказавшим в 1865 г. предсказанную теорией изомерию масляных кислот (Соловьев Ю. И. Эволюция основных теоретических проблем химии. — М.: Наука, 1971, с. 197–199). .

Какой это был триумф структурной теории! И как счастлив был ее автор. Шел 1863 год — самый счастливый год в жизни великого ученого.

Успех принес ему уверенность, но в то же время поставил перед ним новую, более трудную задачу. Необходимо было применить структурную теорию ко всем реакциям и соединениям органической химии, а главное, написать новый учебник по органической химии, где все явления рассматривались бы с точки зрения новой теории строения. Дело это не терпело отлагательства. Бутлеров ясно сознавал, что задача, стоящая перед, ним, огромна и невероятно сложна. Объяснить свойства и написать формулы всех известных до сего времени органических соединений с точки зрения структурной теории! Он уже делал это в своих лекциях, и его студенты хорошо владели новой теорией, отлично ориентировались в безбрежном океане фактов. Но учебник должен помочь и остальным химикам, уже покинувшим университетскую скамью, усвоить новый подход к познанию химических реакций органических соединений.

Бутлеров работал над учебником почти два года без перерыва. Книга «Введение к полному изучению органической химии» вышла из печати тремя выпусками в 1864–1866 годах. Она не шла ни в какое сравнение ни с одним из известных тогда учебников. Этот вдохновенный труд был откровением Бутлерова — химика, экспериментатора и философа, перестроившего весь накопленный наукой материал по новому принципу — по принципу химического строения.