БУТЛЕРОВ АЛЕКСАНДР

Бутлеров Александр Михайлович (1828–1886)

Великий русский химик, создатель теории химического строения органических соединений (1861), являющейся итогом всего предшествующего развития химии и теоретической основой современных исследований всех классов химических соединений, их лабораторных и промышленных синтезов. При разработке этой теории Бутлеров стихийно исходил из материалистических позиций. Он признавал объективную реальность атомов и возможность безграничного познания их свойств. Бутлеров отмечал, что все отдельные свойства вещества находятся во взаимной причинной связи. Он указывал, что химические теории являются обобщением эмпирических фактов, и особенно подчёркивал, что овладение теорией, обобщающей эмпирические факты, необходимо для подчинения сил природы и направления их на службу человеческому обществу. В борьбе против агностических воззрений Жерара и Кекуле Бутлеров теоретически и экспериментально доказал, что химическая природа сложной молекулы определяется природой и количеством атомов, её составляющих, их взаимным химическим отношением и взаимодействием. В своей теории химического строения молекул Бутлеров раскрыл общую закономерность, лежащую в основе химических отношений атомов внутри молекул и химических отношений молекул различных веществ между собой. Эта закономерность выражает собой сущность указанных отношений как причину химических явлений. Исследование химических превращений, доказал Бутлеров, даёт возможность установить взаимное химическое отношение атомов внутри молекул, порядок их сочетания и характер их взаимодействия. Бутлеров особенно отмечал важность изучения взаимного влияния атомов в молекуле, как соединённых непосредственно, так и через другие атомы. Учение о взаимном влиянии атомов в молекуле является органической частью теории Бутлерова. Главное внимание Бутлеров уделил теоретическому и экспериментальному исследованию зависимости химических свойств молекулы от её химического строения. Бутлеров теоретически объяснил явление изомерии. Он рассматривал химические явления как проявления движения материи. В связи с этим Бутлеров указывал, что молекула вопреки представлениям многих химиков не является чем-то статическим, а её атомы находятся в непрерывном движении. Это был стихийно-диалектический взгляд на химическое строение молекулы, исходя из которого Бутлеров в 1877 г. впервые в истории химии дал объяснение явлению таутомерии, т. е. взаимным обратимым превращениям молекул некоторых веществ, происходящим без какого-либо внешнего воздействия. (До этого, в 1862 г., он открыл первый случай явления таутомерии, а в 1863 г. объяснил «механизм» этого конкретного случая.) Бутлеров подчёркивал, что каждая молекула имеет только одно строение и не может совмещать в себе одновременно две структуры, как впоследствии пытались мистически объяснить таутомерию некоторые химики. Бутлеров экспериментально обосновал большим числом синтезов свою теорию и развил её дальше.

Теория Бутлерова открыла широкие возможности для химического синтеза, в особенности органического, явившись могучим орудием научного предвидения в лаборатории и промышленности. С её помощью было расшифровано химическое строение многочисленных природных соединений, синтезированы в лаборатории и промышленности миллионы химических соединений, которые в природе не встречаются. Подтверждённая многолетней практикой теория Бутлерова обогащена в последние десятилетия данными современной физики, в первую очередь электронными представлениями, основанными на квантовой механике (см.), которые дают возможность углублять естественно-научные взгляды на природу химической связи, на химическое взаимодействие между атомами внутри молекулы, а также на «механизм» химических реакций. Советским химикам принадлежит первенствующая роль в подтверждении и развитии теории Бутлерова.

Теория и синтезы Бутлерова нанесли окончательный удар по идеалистическому представлению о «жизненной силе», якобы действующей в живом организме и являющейся единственной причиной, которая может вызвать синтез органических соединений. В общих философских вопросах, не связанных с химией, Бутлеров был идеалистом, пропагандистом спиритизма. Однако пропаганда спиритизма, оказавшая вредное влияние на некоторые круги интеллигенции, не отразилась на его химических воззрениях, носивших стихийно-материалистический характер.

Бутлеров боролся за организованную подготовку молодых русских научных кадров, за укрепление русских научных школ, за прогрессивную постановку высшего образования, в том числе за высшее женское образование. Сам он создал школу русских химиков-органиков. Он возглавлял прогрессивных, патриотически настроенных русских профессоров в их борьбе против реакционной политики царского правительства в отношении науки, за развитие отечественной науки. Труды Бутлерова: «О химическом строении веществ» (1861), «Современное значение теории химического строения» (1879), «Химическое строение и теория замещения» (1885) и др. (см. А. М. Бутлеров, Избранные работы по органической химии, 1951).

Butlerov Alexander Mikhailovich (1828–1886)

Russian chemist. His works provide the foundation on which rests the whole modern science of the chemical structure of matter and the nature of chemical compounds. The basic idea of his theory of chemical structure (1861) is that the chemical nature of the molecule as a whole is determined by the nature, quantity, and type of connection of the atoms of which it is composed, and their influence and disposition in relation to one another.

While emphasising that the atoms in a molecule behave according to a stable pattern, Butlerov regarded the molecule not as something dead and static but as a kind of dynamic system whose parts are in constant motion. He regarded chemical reactions as one of the manifestations of the motion of matter. This theory played an important role in combating the then current idealist and agnostic views on chemistry. Butlerov showed that the internal structure of molecules can be known and may, therefore, be actively used and changed by man.

His theory of chemical structure has now been further developed owing to the discovery of the complex structure of the atom, and elucidation of the quantum chemical connection between the atoms in a molecule. In his treatment of the fundamental problems of chemistry Butlerov adhered to spontaneous materialism, but when discussing philosophy he expressed idealist views.

Бутлеров

Александр Михайлович [3(15).9.1828, Чистополь, ныне Татарской АССР, - 5(17).8.1886, деревня Бутлеровка, ныне Алексеевского района Татарской АССР], русский химик, создатель теории химического строения, глава крупнейшей казанской школы русских химиков-органиков, общественный деятель. Родился в семье помещика, офицера в отставке - участника Отечественной войны 1812. Первоначальное образование получил в частном пансионе, а затем в гимназии в Казани, в 1844-49 студент Казанского университета. С 1849 преподаватель, с 1854 экстраординарный, а с 1857 ординарный профессор химии в том же университете. В 1860-63 был дважды его ректором. В 1868-85 ординарный профессор химии Петербургского университета. В 1885 вышел в отставку, но продолжал читать в университете специальные курсы лекций. В 1870 был избран адъюнктом, в 1871 экстраординарным, а в 1874 ординарным академиком Петербургской АН. В 1878-82 преемник Н. Н. Зинина на посту председателя Отделения химии Русского физико-химического общества. Почётный член многих др. научных обществ в России и за рубежом.

В Казанском университете Б. увлекся преподаванием химии, профессорами которой были К. К. Клаус и Н. Н. Зинин. С 1852, после перехода Клауса в Дерптский университет, Б. возглавил преподавание всей химии в Казанском университете. В 1851 Б. защитил магистерскую диссертацию «Об окислении органических соединений», а в 1854 в Московском университете - докторскую диссертацию «Об эфирных маслах». Во время заграничной поездки в 1857-58 сблизился со многими видными химиками, в том числе с Ф. А. Кекуле и Э. Эрленмейером, и провёл около полугода в Париже, деятельно участвуя в заседаниях только что организованного Парижского химического общества. В Париже, в лаборатории Ш. А. Вюрца, Б. начал первый цикл экспериментальных исследований. Открыв новый способ получения йодистого метилена, Б. получил и исследовал многочисленные его производные; впервые синтезировал гексаметилентетрамин (уротропин) и полимер формальдегида, который при обработке известковой водой переходил в сахаристое вещество (содержащее, как было установлено Э. Фишером, α-акрозу).

По словам Б., это - первый полный синтез сахаристого вещества.

Основные идеи теории химического строения Б. впервые высказал в 1871. Главные положения своей теории он изложил в докладе «О химическом строении вещества», прочитанном в химической секции Съезда немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере (сентябрь 1861). Основы этой теории сформулированы таким образом: 1) «Полагая, что каждому химическому атому свойственно лишь определённое и ограниченное количество химической силы (сродства), с которой он принимает участие в образовании тела, я назвал бы химическим строением эту химическую связь, или способ взаимного соединения атомов в сложном теле»

(Соч., т. 1, 1953, с. 561); 2) «... химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением» (там же, с. 70).

С этим постулатом прямо или косвенно связаны и все остальные положения классической теории химического строения. Б. намечает путь для определения химического строения и формулирует правила, которыми можно при этом руководствоваться. Предпочтение он отдаёт синтетическим реакциям, проводимым в условиях, когда радикалы, в них участвующие, сохраняют своё химическое строение. Однако Б. предвидит и возможность перегруппировок, полагая, что впоследствии «общие законы» будут выведены и для этих случаев. Оставляя открытым вопрос о предпочтительном виде формул химического строения, Б. высказывался об их смысле: «... когда сделаются известными общие законы зависимости химических свойств тел от их химического строения, то подобная формула будет выражением всех этих свойств» (там же, с. 73-74).

Б. впервые объяснил явление изомерии тем, что изомеры - это соединения, обладающие одинаковым элементарным составом, но различным химическим строением. В свою очередь, зависимость свойств изомеров и вообще органических соединений от их химического строения объясняется существованием в них передающегося вдоль связей «взаимного влияния атомов», в результате которого атомы в зависимости от их структурного окружения приобретают различное «химическое значение». Самим Б. и особенно его учениками В. В. Марковниковым и А. Н. Поповым это общее положение было конкретизировано в виде многочисленных «правил».

Уже в 20 в. эти правила, как и вся концепция взаимного влияния атомов, получили электронную интерпретацию.

Большое значение для становления теории химического строения имело её экспериментальное подтверждение в работах как самого Б., так и его школы. Б. предвидел, а затем и доказал существование позиционной и скелетной изомерии. Получив третичный бутиловый спирт, он сумел расшифровать его строение и доказал (совместно с учениками) наличие у него изомеров. В 1864 Б. предсказал существование двух бутанов и трёх пентанов, а позднее и изобутилена. Чтобы провести идеи теории химического строения через всю органическую химию, Б. издал в 1864-66 в Казани 3 выпусками «Введение к полному изучению органической химии», 2-е изд. которого вышло в 1867-68 на немецком языке.

Б. впервые начал на основе теории химического строения систематическое исследование полимеризации, продолженное в России его последователями и увенчавшееся открытием С. В. Лебедевым промышленного способа получения синтетического каучука.

Огромная заслуга Б.- создание первой русской школы химиков. Ещё при его жизни ученики Б. по Казанскому университету В. В. Марковников, А. Н. Попов, А. М. Зайцев заняли профессорские кафедры в университетах. Из учеников Б. по Петербургскому университету наиболее известны А. Е. Фаворский, М. Д. Львов и И. Л. Кондаков. В разное время в бутлеровской лаборатории работали практикантами Е. Е. Вагнер, Д. П. Коновалов, Ф. М. Флавицкий и др. видные русские химики. Отличительной чертой Б. как руководителя было то, что он учил примером - студенты всегда могли сами наблюдать, над чем и как работает профессор.

Много сил отнимала у Б. борьба за признание Академией наук заслуг русских учёных. В 1882 в связи с академическими выборами Б. обратился непосредственно к общественному мнению, опубликовав в московской газете «Русь» обличительную статью «Русская или только императорская Академия наук в С.-Петербурге?".

Б. был поборником высшего образования для женщин, участвовал в организации Высших женских курсов в 1878, создал химические лаборатории этих курсов. В Казани и Петербурге Б. прочитал много популярных лекций, главным образом на химико-технические темы.

Кроме химии, Б. много внимания уделял практическим вопросам сельского хозяйства, садоводству, пчеловодству, а позднее также и разведению чая на Кавказе. С конца 1860-х гг. проявлял интерес к медиумизму - спиритизму.

Память о Б. была увековечена только при Советской власти монументом (открыт в 1953) перед зданием химического факультета МГУ; было осуществлено академическое издание его трудов.

Соч.: Введение к полному изучению органической химии, в. 1-3, Казань, 1864-66; Статьи по пчеловодству, СПБ, 1891; Избранные работы по органической химии, М., 1951 (библ. трудов по химии); Сочинения, т. 1-3, М., 1953-58 (библ. трудов); Научная и педагогическая деятельность. Сб. документов, М., 1961.

Лит.: А. М. Бутлеров. 1828-1928. Сб. статей, Л., 1929; Марковников В. В., Московская речь о Бутлерове, «Тр. института истории естествознания и техники», 1956, т. 12, с. 135-81; Быков Г. В., История классической теории химического строения, М., 1960; его же, Александр Михайлович Бутлеров, М., 1961; Письма русских химиков к А. М. Бутлерову, в кн.: Научное наследство, т. 4, М., 1961.

Г. В. Быков.

А. М. Бутлеров.