В 1885 году, во время своего пребывания на Кавказе, где он изучал особенную породу кавказских пчел, Александр Михайлович обратил внимание на растущие в Сухуме «чайные кусты». Он собрал их листья и сделал опыт приготовления из них чая. Опыт дал очень благоприятные результаты. Вопрос о возможности устройства на Кавказе чайных плантаций увлек Бутлерова, и он горячо принялся за дело. Зимой 1885 года он сделал сообщение о своем чайном опыте в Вольно-экономическом обществе. Воодушевленный доклад Бутлерова привлек к вопросу о возможности разведения чайного куста в России внимание не только членов общества, но и предпринимателей. Образовалась комиссия под председательством Бутлерова для изучения вопроса; предприниматели обратились к нему с просьбой помочь им в приготовлении чая, так как их собственные опыты не увенчались успехом. Летом 1886 года Бутлеров предполагал посвятить себя всецело этому делу, но пустячное по началу происшествие расстроило его планы: как-то в конце января этого года Александр Михайлович, став, по обыкновению, на свою скамеечку в кабинете, чтобы достать со шкафа лежавшую там нужную ему книгу, оступился, почувствовал при этом очень сильную, хотя и исчезнувшую затем боль под коленом. Спустя некоторое время он начал, однако, ощущать неловкость в ноге, затем обнаружилось нагноение, происшедшее, по мнению врачей, от разрыва мышцы. Прокол опухоли не изменил течения болезни, которая к весне заставила Александра Михайловича уже лежать в постели и лишь изредка ходить, опираясь на костыли.
В апреле Бутлеров писал С. В. Россоловскому: «Никак не ожидаете вы, конечно, слышать от меня то, что сейчас услышите… Вообразите же себе, что вместо витания на Кавказе, близ сухумских чайных кустов, я путешествую только с постели на кушетку и обратно. Левая нога вся забинтована и обязана не служить мне еще несколько недель… Дай бог, если к концу мая можно будет кое-как гулять с тростью, а уже не с костылями, — в деревню же ехать (куда собираемся в начале мая) придется с этими последними… Хорошо, что болей никаких не чувствую, ем, пью и сплю ладно. Долго нельзя- будет на охоту, но на тяге посидеть, впрочем, надежды не теряю».
Н. П. Вагнер рассказывает, что в эти дни, когда Александр Михайлович лежал с ногой, уложенной в гипсовую повязку, навестившая его приятельница Надежды Михайловны заметила, что ему надо быть очень осторожным, так как могут быть и очень серьезные последствия.
— Какие же? — спросил он.
— Можете и умереть, — ответила она.
— Так что же? — спокойно возразил Александр Михайлович. — Я не желаю смерти, но и не боюсь ее.
В эти дни он не оставлял занятий, уделяя много внимания основанному им при Вольно-экономическом обществе «Пчеловодному журналу». Он был не только его редактором, но и постоянным его автором, он сам держал всю корректуру.
Лечение, казалось, шло успешно. В исчезновении следов разрыва не было повода сомневаться, а опасность возможного образования тромба врачи игнорировали или не хотели говорить о ней больному. Однако они предупреждали его категорически, что ему нельзя ходить на охоту, приседать на корточки перед ульями, во всяком случае, везде и всюду соблюдать крайнюю осторожность.
В мае состоялся обычный переезд семьи в Бутлеровку.
В это лето Александр Михайлович преимущественно занимался сельским хозяйством. Он завел сельскохозяйственные машины — трехлемешный плуг, сеялки, дисковые бороны — и теперь учил рабочих обращению с ними, демонстрировал окрестным крестьянам преимущество работы машинами.
В воспоминаниях С. В. Россоловского мы находим довольно подробный рассказ о последних днях жизни великого ученого, написанный под свежим впечатлением его смерти.
Если не считать того, что отек ноги не исчез совершенно и не пропадало чувство неловкости под коленом, к концу лета положение больного было удовлетворительным.
Накануне Александр Михайлович поехал на охоту, как уже бывало несколько раз, и, вернувшись, весело объявил, что он в этот день впервые с начала болезни почувствовал ногу совершенно здоровой: исчезла даже неловкость под коленом, хотя именно в этот раз пришлось ходить много по кочкам. И в самый день смерти, 5 августа 1886 года, Александр Михайлович чувствовал себя очень хорошо, правел все утро в поле, руководя установкой сеялок и дисковой бороны, приводившей его в восхищение. Затем он побывал на постройке хозяйственных помещений, окончания которой он ждал с нетерпением, чтобы пораньше выехать в Петербург.
Вернулся он в дом в прекрасном настроении, пообедал вдвоем с Надеждой Михайловной. Детей р это время в Бутлеровке не было: Михаил находился за границей с А. Н. Аксаковым, Владимир гостил в Уфимской губернии у Россоловского.