История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 1

Прямой путь к анализу элементного состава[42] органических соединении проложил А.Л. Лавуазье, определив сначала количественных состав «летучей меловой кислоты» (углекислого газа), а затем и воды (см. гл. 6, п. 6.7). C 1784 г. в этих целях французский химик применял следующую методику: навеску органического вещества сжигали в маленькой лампе, плавающей на поверхности ртути под колоколом, внутри которого находился кислород или воздух. В анализируемом объекте Лавуазье оценивал содержание углерода и водорода по массам образовавшихся CO₂ и H₂O соответственно.

Несмотря на несовершенство экспериментальной методики, а иногда и определенную логическую непоследовательность, А.Л. Лавуазье сделал громадный шаг вперед. Количественный элементный анализ выявлял и фиксировал «предельные» ингредиенты химического соединения, истинные инварианты его состава^{341}. К концу XVIII в. А. Лавуазье признал, что в состав веществ органического происхождения входят углерод, водород, кислород, азот, сера и, значительно реже, фосфор. Несомненно, метод Лавуазье позволил добиться столь желанной определенности результатов химического анализа органических соединений. Однако в действительности, полученные экспериментальные данные подняли новую проблему — проблему конституции органических веществ. А.Л. Лавуазье писал, что пока еще трудно понять, каким образом «природа достигает со столь малым числом элементов, или простых тел, столь большого разнообразия результатов»^{342}.

В 1807 г. Й.Я. Берцелиус предложил вещества растительного или животного происхождения называть органическими.

Вещества, характерные для неживой природы, стали именовать неорганическими. Говоря об условиях возникновения органической химии, необходимо назвать два основных стимула, которые оказали непосредственное влияние на направление исследований в этой новой области химической науки.

Во-первых, решающее влияние на развитие органической химии оказали практические потребности человека. В начале XIX в. стало очевидно, что эта область науки может поставлять множество ценных продуктов для удовлетворения нужд производства и бытовых потребностей человека: текстильная промышленность (получение природных и искусственных красителей), фармакология и медицина (исследование лечебных свойств природных веществ и потребность в новых лекарственных препаратах) стимулировали расширение и углубление научных изысканий в органической химии.

Во-вторых, при изучении состава и свойств органических соединений был накоплен огромный объем экспериментальных данных, который требовал осмысления, обобщения и систематизации. Особенности элементного состава и свойств органических соединений вызвали необходимость их сопоставления с более изученными минеральными веществами с целью выявления различий и сходства между этими двумя группами соединений. Таким образом, в качестве второго важнейшего фактора расширения и углубления теоретических и экспериментальных исследований органических соединений выступили фундаментальные задачи самой химической науки. Логический путь последующего развития органической химии был обусловлен одновременным влиянием двух этих факторов — практического и фундаментального, взаимодействие которых прослеживалось в работах большинства выдающихся химиков-органиков XIX в.

9.2. Крушение теории витализма

^{Фридрих Велер (1800–1882)}

Вильгельм Герман Кольбе (1818–1884)

В начале XIX в. в органической химии развернулась ожесточенная теоретическая борьба, которая к середине столетия достигла своего апогея. Все предшествующие годы были эпохой безусловного господства единого взгляда на происхождение органических веществ — теории витализма[43]. Многие известные ученые того времени (в том числе и сам Й.Я. Берцелиус) были приверженцами этого учения. Первые сомнения в абсолютной правоте сторонников витализма возникли в 1828 г. после опубликования результатов работ немецкого химика Фридриха Велера. Из цианата аммония NH₄NCO, который безоговорочно причисляли к неорганическим веществам, немецкому ученому удалось синтезировать кристаллы мочевины NH₂–CO–NH₂ — продукта жизнедеятельности человека и животных. Будучи учеником Й.Я. Берцелиуса, Ф. Велер сообщил об этом открытии своему учителю. В результате научной дискуссии Берцелиусу пришлось согласиться, что разделение на органические и неорганические вещества оказалось не таким четким, как ему ранее казалось.