Техника - молодёжи 1949-04, страница 29

Создатель структурной теории, давшей возможность строить «чертежи» веществ, русский химик Александр Михайлович Бутлеров (1828—1886) первый стал утверждать, что свойства веществ определяются характером взаимосвязей между атомами, образующими молекулы. Он показал, как можно установить строение молекул, испытывая вещества физическими методами и методами изучения их химических превращений, и как на основе таких исследований можно на простом «чертеже» отобразить химическое строение вещества. Два года излагал Бутлеров свою теорию студентам на лекциях в Казанском университете, одновременно проверяя ее опытами в лаборатории. Он даже не считал свое открытие открытием. Гениальному ученому оно казалось чем-то очевидным, простым и ясным. Он полагал, что мысль о зависимости свойств вещества от расположения атомов в Их молекулах давно известна всем, поэтому об этом нигде и не пишут.

В феврале 1858 года 30-летний русский ученый был приглашен на заседание в Парижское химическое общество. Слушая доклады и обмениваясь мнениями с иностранными учеными, он выяснил, что химикам совершенно неизвестны te понятия о химическом строении вещества, к которым пришел он, и Бутлеров решил выступить с докладохМ о своей структурной теории.

На этом докладе присутствовали видные западные химики: Кекуле, Купер и Кольбе. Никто из присутствующих тогда не оценил всей силы того нового, что внес в науку А. М. Бутлеров своей структурной теорией.

В 1861 году Кекуле издал учебник органической химии, в котором ни словом не обмолвился о теории Бутлерова.

19 сентября 1861 года Бутлеров снова выступил на Зб-м собрании немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере с докладом «О химическом строении вещества». EJ этом докладе он подробно изложил свою теорию, указав способы выведения структурных формул изомеров — веществ, раз-Личных по своим свойствам, но состоящих из одних и тех же атомов. Он говорил: «Заключение о химическом строении веществ, по всей вероятности, можно будет основать на изучении способов их синтетического образования, с другой стороны, впрочем, и аналитические реакции также могут служить Для определения химического строения». После возвращения 8 Казань Бутлеров в 1863 году печатает статью «О различных способах объяснений некоторых случаев изомерии». В этой статье мы находим следующие замечательные строки: «Вряд ли можно присоединиться к мнению Клауса, что положение атомов в пространстве нельзя изобразить в плоскости бумаги, ведь математическими формулами выражается положение точек в пространстве, и можно надеяться, что законы, управляющие образованием и существованием химических соединений, найдут в свое время математическое выражение. Но если атомы действительно существуют, тогда я не Понимаю, почему все попытки определения их группировки в пространстве, как это полагает Кольбе, должны быть тарными, почему будущее нас не научит произвести такие определения?»

Пользуясь теорией Бутлерова, можно объяснить также, почему бутан и изобутан, вещества, совершенно одинаковые по химическому составу, сильно разнятся по физическим свойствам.

Эти строки показывают нам, как Бутлеров, создатель плоскостных химических «чертежей», заглядывал вперед, предугадывая и предвещая новую фазу развития химии — стереохимию, которая вскоре действительно была создана. Стереохимия изучает такие изомеры, которые отличаются не только характером взаимосвязи между атомами» но и различным размещением атомов в пространстве.

«Чертежи» атомных построек

Сравнительно легко сделать анализ вещества, определить, из чего оно построено. Значительно сложнее построить вещество вновь, осуществить синтез. Здесь уже мало поможет одно только знание того, из каких атомов оно состоит» — надо знать и то, как эти атомы сложены в молекулы. Иначе можно очутиться в положении архитектора» который, имея кирпичи, балки, цемент, все-таки не может построить сложное здание без проекта.

Вот такой-то «проект» атомных и молекулярных построек должен иметь химик, прежде чем он приступит к постройке нового вещества.

Если он не будет знать формы сочетания атомов, если ие будет знать связующей силы «цемента» каждого атома в данном сочетании, он не построит нового вещества. На все эти вопросы дала ответ структурная теория строения вещества, открывшая новую эру в развитии мировой науки.

В 1864 году Бутлеров издает учебник «Введение к полному изучению органической химии», в котором впервые в мире вся органическая химия была целиком изложена в соответствии с теорией химического строения вещества.

Эта книга в 1868 году была переведена на немецкий язык. О необходимости такого перевода писал из-за границы ученик Бутлерова В. В. Марковников; он указывал, что в течение двухлетнего пребывания его в Германии многие известные химики задавали ему такие вопросы, которые Бутлеров давно освещал казанским студентам на лекциях в своем элементарном курсе органической химии. Но месяцем раньше книги Бутлерова, вышедшей на немецком языке, в Германии вышла книга А. Кекуле «Об ароматических соединениях», в которой он, наконец, порвал со старым взглядом на строение вещества и развил структурную теорию, не упоминая даже имени творца ее* А. М. Бутлерова. Это н дало «повод» немецким ученым в дальнейшем приписывать приоритет открытия структурной теории своему представителю.

Величайшая заслуга Бутлерова перед наукой всего мира заключается в том, что он дал в руки ученых оружие, с помощью которого стало возможным строить вещество по заранее разработанному плану, производить такие постройки из невидимых атомов и молекул, которые были совершенно немыслимы до этого.

«Можно ручаться за возможность синтетического получения каждого органического вещества», — писал Бутлеров еще в 1864 году. Будущее подтвердило это. Структурные формулы для химиков так же необходимы, как проект для архитектора, строящего дом, — это их «чертежи», схематически изображающие строение вещества. Такие «чертежи» вещества мы сейчас находим в любом учебнике.

Все могущество современной синтетической химии обязано своим стремительным ростом замечательной теории великого русского ученого.