Александр Михайлович Бутлеров

Бутлеров Александр Михайлович (1828–1886), русский химик, создатель теории химического строения, основатель знаменитой казанской («бутлеровской») школы химиков-органиков.

Родился 3 сентября 1828 в Чистополе Казанской губернии в семье помещика, офицера в отставке. Рано лишившись матери, воспитывался в одном из частных пансионов в Казани, затем учился в Казанской гимназии. В возрасте 16 лет поступил на физико-математическое отделение Казанского университета, который в то время был центром естественнонаучных исследований в России.

В первые годы студенчества увлекался ботаникой и зоологией, а затем под влиянием лекций К.К.Клауса и Н.Н.Зинина заинтересовался химией и решил посвятить себя этой науке. В 1849 Бутлеров окончил университет и по представлению Клауса был оставлен на кафедре в качестве преподавателя. В 1851 защитил магистерскую диссертацию, а в 1854 – в Московском университете – докторскую. В том же году стал экстраординарным профессором химии Казанского университета, в 1857 – ординарным профессором.

Во время заграничной поездки в 1857–1858 сблизился со многими ведущими химиками Европы (Ф.Кекуле, Э.Эрленмейером), участвовал в заседаниях только что организованного Парижского химического общества. Здесь же, в лаборатории Ш.Вюрца, начал первые исследования, послужившие основой теории химического строения. Ее главные положения он сформулировал в докладе О химическом строении вещества, прочитанном на Съезде немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере (сентябрь 1861). В 1868 по представлению Д.И.Менделеева Бутлеров был избран ординарным профессором Петербургского университета, где и работал до конца жизни. В 1870 стал экстраординарным, а в 1874 – ординарным академиком Петербургской академии наук.

Попытки создать учение о химическом строении органических соединений предпринимались и до Бутлерова. Этому вопросу были посвящены многочисленные работы крупнейших химиков-органиков того времени – Ф.Кекуле, А.Кольбе, Ш.Вюрца и др. Так, Кекуле, придя к выводу о четырехвалентности углерода, считал, что для одного и того же соединения может существовать несколько «развернутых рациональных формул» в зависимости от того, какое химическое превращение рассматривается. Формулы, полагал он, «никоим образом не могут выражать конструкцию, т.е. расположение атомов в соединении». Кольбе счел принципиально невозможным выяснение химического строения молекул.

Бутлеров пришел к убеждению, что структурные формулы не могут быть просто условным изображением молекул, а должны отражать их реальное строение.

При этом он подчеркивал, что каждая молекула имеет вполне определенную структуру и не может совмещать несколько таких структур. Основы своей теории Бутлеров сформулировал следующим образом: «Исходя из мысли, что каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует определенным количеством принадлежащей ему силы (сродства), я называю химическим строением распределение этой силы, вследствие которого атомы... соединяются в частицу». Ученый указывал, что химическое строение определяет «все свойства и взаимные отношения веществ».

Таким образом, Бутлеров впервые в истории органической химии высказал идею, что, изучая химические свойства веществ, можно установить их химическое строение и, наоборот, по структурной формуле вещества можно судить о его свойствах. Бутлеров наметил пути определения химического строения и сформулировал правила, которыми следует руководствоваться. Мощным орудием для выяснения и доказательства структуры молекул он считал органический синтез, особенно проводимый в «умеренных условиях» («невозвышенных температурах»), когда участвующие в реакциях «радикалы» сохраняют свое строение.

Исходя из своей теории, предсказал существование многих органических соединений. Так, Бутлеровым был получен один из четырех предсказанных теорией бутиловых спиртов, ученый расшифровал его строение и доказал наличие изомеров. В соответствии с правилами изомерии, также следовавшими из теории Бутлерова, было высказано предположение о существовании четырех валериановых кислот. Строение первых трех было определено в 1871 Эрленмейером и Галлем, а четвертая получена самим Бутлеровым в 1872.

На основе теории химического строения Бутлеров начал систематические исследования полимеризации. Эти исследования были продолжены его учениками и завершились открытием С.В.Лебедевым промышленного способа получения синтетического каучука. Многочисленные синтезы Бутлерова – этанола из этилена, диизобутилена, третичных спиртов и т.д. – лежат у истоков целых отраслей промышленности.

Профессорская деятельность Бутлерова длилась 35 лет и проходила в трех высших учебных заведениях: Казанском, Петербургском университетах и на Высших женских курсах (он принимал участие в их организации в 1878). Среди его учеников – В.В.Марковников, А.Н.Попов, А.М.Зайцев (в Казани), А.Е.Фаворский, И.Л.Кондаков (в Петербурге).

Умер Бутлеров в дер. Бутлеровка Казанской губернии 5 августа 1886.