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

Исключительно большую роль для утверждения теории химического строения сыграл синтез А.М. Бутлеровым изобутана (1865), а затем и третичного изобутилового спирта, существование которых ранее было предсказано теоретически. Почти одновременно немецкие ученые Ш. Фридель и А. Ладенбург синтезировали изогексан с четвертичным углеродным атомом. Торжеству теории химического строения способствовал и ученик А.М. Бутлерова Владимир Васильевич Марковников, который осуществил синтез изомасляной кислоты.

Владимир Васильевич Марковников (1837–1904) 

А.М. Бутлеров особенно внимательно отнесся к изучению еще одного вида изомерии динамической изомерии, которую называют еще таутомерией. В случае таутомерии соединение всегда выступает как смесь двух веществ. Если одну из форм выделить в свободном состоянии, то она сразу же частично перейдет в сопряженную таутомерную форму. Бутлеров показал, что таутомерия обусловлена спонтанным переходом атома водорода от атома кислорода к соседнему атому углерода и наоборот.

Некоторые случаи изомерии в то время еще не находили рационального объяснения (например, изомерия малеиновой и фумаровой кислот), поэтому большое значение для дальнейшего развития теории химического строения получило учение о взаимном влиянии атомов или групп атомов

в молекулах соединений. А.М. Бутлеров указывал, что атомы в молекулах проявляют различные свойства в зависимости от природы элементов, с которыми они соединены. В дальнейшем эта идея получила особенно глубокое развитие в работах В.В. Марковникова. Его докторская диссертация была полностью посвящена проблеме взаимного влияния атомов в химических соединениях. Ему удалось сформулировать несколько важных частных положений, получивших в дальнейшем название «правил Марковникова». Роль положения о взаимном влиянии атомов Марковников определил следующим образом: «…Теория строения есть внешний механизм, действия которого направляются и регулируются теорией взаимного влияния атомов. Это есть та внутренняя причина, которая дает смысл всем проявлениям механизма»^{361}

.

Впоследствии проблема взаимного влияния атомов в соединениях привлекала внимание многих выдающихся ученых. В наши дни она сохранила свою актуальность и продолжает всесторонне изучаться. На протяжении последних пятидесяти лет задача электронных теорий органической химии как раз и заключалась в раскрытии законов действия того молекулярного механизма, который выражается приближенно структурными формулами и проявляется в свойствах молекул^{362}.

Идеи А.М. Бутлерова, развитые им в его историческом докладе, не были оценены современниками. Европейские ученые не поняли всей глубины и плодотворности основных положений теории химического строения. Более того, у теории российского ученого оказались принципиальные и весьма влиятельные противники. Среди них следует прежде всего назвать Г. Кольбе. По его мнению, теория Бутлерова являла собой «извращенные представления». Согласно его язвительному замечанию, теория химического строения — просто «игра для химических детей».

Еще одним знаменитым противником теории А.М. Бутлерова был М. Бертло. Он, в отличие от Г. Кольбе, не критиковал открыто теорию русского ученого, а просто ее игнорировал. К счастью, ни отдельные выступления против теории химического строения, ни попытки некоторых ученых обходиться без нее в практической работе фактически не оказали серьезного влияния на ее дальнейшее развитие. Постепенно теория химического строения стала признаваться большинством химиков, которые применяли ее в своих исследованиях. В 1864–1865 гг. многие химики в той или иной формулировке приняли основные положения теории А.М. Бутлерова. Дальнейшие исследования должны были показать границы применимости этих положений. Однако первоочередной задачей было установление химического строения основных представителей главных классов органических соединений, без чего было невозможно никакое продвижение вперед^{363}.

В 1866–1868 гг. после опубликования книги А.М. Бутлерова «Введение к полному изучению органической химии» началось успешное применение теории химического строения учеными других стран. C помощью ее основных положений было распознано химическое строение предельных углеводородов, а несколько позднее — и непредельных. Например, в 1868 г. на основании сопоставления литературных данных с результатами собственных экспериментов А.М. Бутлеров установил верную формулу пропилена: CH₃–CH=CH₂. Теория химического строения указала А.М. Бутлерову и его последователям магистральное направление дальнейшего научного поиска.