Александр Михайлович Бутлеров

Александр Михайлович Бутлеров (3 [15] сентября 1828, Чистополь — 5 [17] августа 1886, село Бутлеровка, Казанская губерния) — русский химик-органик, создатель теории химического строения органических соединений, основатель «Бутлеровской школы» русских химиков, общественный деятель и педагог. Академик Петербургской академии наук (1874), заслуженный профессор Императорского Казанского университета (1868) и Императорского Санкт-Петербургского университета (1885). Его работы заложили основы современной органической химии, позволив объяснить и предсказывать свойства веществ на основе их молекулярной структуры.

Биография

Ранние годы и образование

Александр Бутлеров родился в городе Чистополь Казанской губернии (ныне Татарстан) в дворянской семье. Его отец, Михаил Васильевич Бутлеров, участник Отечественной войны 1812 года, подполковник в отставке, умер, когда мальчику было 11 лет. Воспитанием занимались родственники. Первоначальное образование получил в частном пансионе, затем в Первой казанской гимназии (1842–1844). В 1844 году поступил на физико-математическое отделение Казанского университета, где увлёкся химией под влиянием профессоров Н. Н. Зинина и К. К. Клауса. В 1849 году окончил университет со степенью кандидата.

Научная и преподавательская деятельность в Казани

В 1850 году Бутлеров был оставлен при университете для подготовки к профессорскому званию. В 1851 году защитил магистерскую диссертацию «Об окислении органических соединений», в 1854 году — докторскую диссертацию «Об эфирных маслах». С 1857 года — экстраординарный, с 1858 года — ординарный профессор химии Казанского университета. В 1860–1863 годах занимал пост ректора университета. В этот период он создал первую в России химическую лабораторию, оснащённую современным оборудованием, и организовал систематическую подготовку химиков-органиков. Среди его учеников — В. В. Марковников, А. Н. Попов, А. М. Зайцев, Ф. М. Флавицкий.

Петербургский период

В 1868 году по рекомендации Д. И. Менделеева Бутлеров был избран профессором химии Императорского Санкт-Петербургского университета. В 1871 году избран адъюнктом, в 1874 году — ординарным академиком Петербургской академии наук. В Петербурге он продолжил экспериментальные исследования, развивал теорию химического строения и читал лекции. В 1878–1882 годах — председатель Отделения химии Русского физико-химического общества. Активно занимался популяризацией науки, публиковал статьи в журналах, выступал с публичными лекциями. Бутлеров также интересовался пчеловодством, написал несколько работ по этой теме, и был одним из основателей Русского общества пчеловодов.

Последние годы и смерть

В 1885 году вышел в отставку с должности профессора, но продолжал научную работу. Скончался 5 (17) августа 1886 года в своём имении Бутлеровка (ныне в Алексеевском районе Татарстана) от кровоизлияния в мозг. Похоронен на кладбище в селе Бутлеровка.

Теория химического строения

Предпосылки и создание

До середины XIX века в органической химии господствовали теории радикалов и типов, которые не могли объяснить изомерию — существование веществ с одинаковым составом, но разными свойствами. Бутлеров, опираясь на работы Ш. Ф. Жерара, А. Кекуле и других, в 1861 году на съезде немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере выступил с докладом «О химическом строении веществ», в котором сформулировал основные положения новой теории. Полное изложение теории дано в его книге «Введение к полному изучению органической химии» (1864).

Основные положения

1. Химическая природа каждой молекулы определяется не только составом, но и порядком связи атомов — химическим строением.
2. Атомы в молекулах соединяются в определённой последовательности согласно их валентности (углерод — четырёхвалентен, атомы могут соединяться в цепи).
3. Свойства вещества зависят от природы и количества атомов, а также от их взаимного расположения (структуры).
4. Атомы, непосредственно связанные друг с другом, оказывают взаимное влияние, что определяет реакционную способность.
5. Химическое строение может быть установлено экспериментально — путём изучения химических реакций (синтеза и разложения).

Значение теории

Теория Бутлерова позволила:

• объяснить явление изомерии (например, существование двух изомеров бутана — н-бутана и изобутана);
• предсказывать существование новых соединений и их свойства (например, предсказание и синтез третичных спиртов);
• систематизировать огромный эмпирический материал органической химии;
• создать научную основу для органического синтеза.

Экспериментальные открытия

Бутлеров лично синтезировал и исследовал многие органические соединения:

• Изобутан (1864) — первый синтезированный изомер бутана.
• Изобутилен (1864) — ненасыщенный углеводород.
• Третичный бутиловый спирт (1864) — первый представитель третичных спиртов.
• Уротропин (гексаметилентетрамин) — в 1859 году, совместно с А. Н. Энгельгардтом.
• Формалин (водный раствор формальдегида) — в 1859 году.
• Метенилтриацетат и другие сложные эфиры.
• Исследовал реакции полимеризации и изомеризации, открыл реакцию «бутлеровской конденсации» (альдольная конденсация в присутствии щелочей).

Научная школа и педагогическое наследие

Бутлеров создал крупнейшую в России химическую школу («Бутлеровская школа»), из которой вышли многие выдающиеся химики: В. В. Марковников (правило Марковникова), А. М. Зайцев (правило Зайцева), А. Н. Попов, Ф. М. Флавицкий, И. Л. Кондаков, Е. Е. Вагнер. Он ввёл в практику преподавания систематический лабораторный практикум, написал первый в России учебник органической химии на русском языке («Введение к полному изучению органической химии», 1864–1866), который выдержал три издания.

Общественная деятельность

Бутлеров был активным членом Русского физико-химического общества (председатель в 1878–1882), Московского общества испытателей природы, Русского общества пчеловодов. Выступал за развитие высшего женского образования, участвовал в организации Высших женских (Бестужевских) курсов. Публиковал научно-популярные статьи в журналах «Русский вестник», «Природа» и других. Вёл полемику с материалистическими взглядами в науке, отстаивая идею о возможности существования «невесомых материй» (эфира) и спиритических явлений (что вызывало критику со стороны коллег).

Память

• Имя Бутлерова носят: Казанский химико-технологический институт (ныне Казанский национальный исследовательский технологический университет), улицы в ряде городов России (Казань, Москва, Санкт-Петербург, Уфа), кратер на Луне.
• В 1953 году учреждена премия имени А. М. Бутлерова (присуждается АН СССР/РАН за выдающиеся работы в области органической химии).
• В 1978 году выпущена почтовая марка СССР, посвящённая 150-летию со дня рождения учёного.
• В Казани установлен памятник Бутлерову (скульптор А. В. Кибальников, 1978).
• В селе Бутлеровка (Татарстан) действует мемориальный музей-усадьба.

Критика и полемика

В научной среде XIX века теория Бутлерова встретила сопротивление со стороны сторонников старых теорий (например, французского химика Ж. Б. Дюма). Однако уже к 1870-м годам она была признана большинством химиков мира. В поздний период жизни Бутлеров подвергался критике за увлечение спиритизмом, что считалось ненаучным. Тем не менее, его вклад в химию остаётся неоспоримым.

Источники

• Бутлеров А. М. Сочинения. В 3 т. — М.: Изд-во АН СССР, 1953–1958.
• Быков Г. В. Александр Михайлович Бутлеров. — М.: Наука, 1978.
• Волков В. А., Вонский Е. В., Кузнецова Г. И. Выдающиеся химики мира. — М.: Высшая школа, 1991.
• Старосельский П. И., Соловьёв Ю. И. Александр Михайлович Бутлеров. — М.: Просвещение, 1978.
• Большая советская энциклопедия. 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1970–1978.