Эта увлекательная химия

Трудно переоценить роль А. М. Бутлерова в создании основ современной теории химии, и особенно органической химии. Вместе с тем теории химического строения пришлось нелегко уже с первых дней после рождения. Доклад Бутлерова на Съезде немецких естествоиспытателей был встречен весьма прохладно. В дальнейшем положение не изменилось к лучшему. Западные ученые были склонны недооценивать заслуги русского химика. Однако Бутлеров уверенно отстаивает свой приоритет. В статье 1867 г. он пишет: "Вообще в последние годы в химической литературе нередко встречались соображения, не сопровождавшиеся ссылкой, а между тем совершенно сходные с некоторыми из тех, которые уже были мною выражены печатно... Суждение о способе химической связи всех паев в частице (принцип химического строения) делается ныне господствующей основой теоретических воззрений в химии, а на необходимость его я указал уже в 1861 г. и считаю себя вправе утверждать, что мне принадлежит значительная доля первенства в полном и последовательном приложении этого принципа. Подробное знакомство с моими статьями, написанными с 1861 г., может, как я думаю, доказать основательность этого заявления".

Но отстаивать приоритет, тем более собственный, дело нелегкое и неблагодарное. Бутлерова обвинили в попытке присвоить себе чужие заслуги. Некоторые химики считали, что теория строения органических соединений создана Кекуле. В 1868 г. появилась статья друга Кекуле, Лотара Мейера, в которой он писал, что формулы строения — само собой разумеющееся следствие четырехвалентности углерода, предложенной Кекуле.

Мейер был неправ. Кекуле нельзя считать основателем теории строения хотя бы уже потому, что в изданном в 1863 г. учебнике он придерживается теории типов, Кекуле не считал формулу вещества отражением его реальной структуры. Каждое соединение Кекуле изображал не одной-единственной формулой, а несколькими (так, для уксусной кислоты у него было восемь формул).

Нельзя считать, как это делают некоторые западные ученые, основателем теории строения и шотландца Купера. В 1858 г. этот химик предложил формулы для ряда органических соединений, некоторые из них были правильными. Но, как заметил Вюрц, эти формулы слишком произвольны и чересчур удалены от опыта.

Однако в течение целого столетия в учебниках химии, написанных западными учеными, имя Бутлерова не упоминается вовсе. И только в последние годы лед, кажется, тронулся. Итальянский химик М. Джуа в предисловии к русскому изданию своей "Истории химии" (1966 г.) пишет: "Фундаментальное значение для науки имела разработка А. М. Бутлеровым теории строения, и я рад, что был одним из первых, кто обратил внимание на гениальные работы этого русского ученого".

Что же такое органическая химия?

Мы много говорили о предмете органической химии, об органических и неорганических веществах, приводили определение, данное органической химии Берцелиусом. Обратимся к другим авторитетам.

По Бутлерову, "...все тела, содержащие углерод, должны... войти в область органической химии, или, правильней, эта последняя должна получить название химии углеродистых соединений". Близкое по смыслу определение дает Менделеев: "Органическая химия есть отдел химии, занимающийся изучением свойств и изменений (реакций) непостоянных углеродистых соединений".

Итак, органическая химия — химия соединений углерода. Но ведь диоксид углерода (углекислый газ) — тоже соединение углерода, однако его относят к веществам неорганическим. Это же можно сказать про углекислый кальций (мел, мрамор), про карбид кальция.

Более конкретно определение К. Шорлеммера: "Органическая химия — химия углеводородов и их производных". Именно на этом определении строится классификация и номенклатура органических веществ, в большинстве учебников органической химии материал располагается в соответствии с этим определением. Действительно, в каждом органическом соединении имеется углеродный скелет, заимствованный от углеводородов, который "обрастает" функциональными группами различной природы. Собственно, именно способность углерода образовывать длинные прочные цепи однородных атомов и есть та его особенность, которая создает главное своеобразие органических соединений, отличает их от соединений неорганических. Правда, для некоторых очень сложных соединений, где и углеводородный скелет разглядеть трудно (например, витамин В₁₂, нуклеотиды), это определение Шорлеммера уже не так удобно. Кроме того, известно много соединений металлов, в молекулы которых входят органические составные части (иногда это целые органические молекулы — этилендиамин, пиридин), но которые изучаются неорганической химией (точнее, химией координационных соединений). Как видим, определение Шорлеммера тоже "работает" в определенных пределах. Это и понятно: между веществами органическими и неорганическими четкой границы не существует.

Глава 4. "Изюминки" молекул