К 1860 году, когда Менделеев начал работать над «Органической химией», три основополагающих открытия, сделанных почти одновременно, были разработаны весьма неравномерно. Поначалу центр тяжести исследовательских работ в органической химии сосредоточился, естественно, на анализе. Ученые выяснили: молекулы органических веществ можно уподобить зданию, сложенному из крупных блоков — радикалов. И как в здании связь между блоками слабее, чем прочность самих блоков, так и в молекуле радикалы между собой связаны не так крепко, как атомы, входящие в состав радикалов. Поэтому в большинстве реакций радикалы лишь перестраиваются по-новому, не распадаясь на отдельные атомы. На первых порах радикалов наоткрывали великое множество, но постепенно их сводили к общим типам, и наконец усилиями уже знакомых нам Ш. Жерара и О. Лорана все типы удалось привести всего к двум «первичным радикалам» — метану и бензолу.
Метан — болотный газ — простейший углеводород. Его молекула состоит из одного атома углерода, окруженного четырьмя атомами водорода. Таким образом, химическая формула метана — CH4. Если у двух молекул метана оторвать по одному атому водорода, то два осколка сцепляются вместе и образуют более сложную молекулу этана — C2H6. Оторвав у вновь полученной молекулы один атом водорода и присоединив к нему еще один осколок метана, получим молекулу пропана — C3H8. Продолжая такую операцию сколь угодно долго, можно получить множество соединений, принадлежащих к одному ряду с общей формулой CnH2n+2. Если же оторвать у каждой молекулы метана по два атома водорода и сцепить вместе два получившихся осколка, возникнет молекула этилена — C2H4 — родоначальника ряда CnH2n. Следующий ряд — CnH2n-2 — открывает всем известный ацетилен — C2H2.
По предложению Жерара такие ряды соединении, состав которых выражается одной общей формулой, стали называть гомологическими рядами. Замещая отдельные атомы водорода и целые группы их атомами кислорода — O, азота — N, серы — S, гидроксильной группой — OH, нитрогруппой — NO2 и т. д., можно получить ряды соединении, формулы которых выводятся из формулы метана. Все это многочисленное семейство называют рядом метана или жирным рядом, так как жиры также входят в это семейство.
Другой первичный радикал — ароматическая жидкость бензол — открыт М. Фарадеем в 1825 году. Его молекула состоит из шести сцепленных в кольцо углеродных атомов, каждый из которых соединен с одним атомом водорода. Замещая эти атомы, сцепляя бензольные кольца во всевозможных сочетаниях, можно получить второе обширное семейство веществ, получивших название ароматических. Правда, в 1860 году еще не было известно, что в бензоле атомы углерода сцеплены в кольцо, это было установлено пять лет спустя, но характерные особенности веществ ароматического ряда были уже установлены.
Что же касается органического синтеза, то после дивного вёлеровского открытия наука в течение многих лет не подвигалась дальше в этом направлении. Лишь в пятидесятых годах были возобновлены опыты в этом направлении и началась титаническая, захватывающая своей красотой и напряженностью работа французского химика Марселена Бертло. В 1853 году из простых органических соединений — глицерина и жирных кислот — он получает искусственные жиры. В 1855-м он синтезирует спирт из этилена, пропиловый спирт, горчичное масло. В 1856 году он берется за синтез углеводородов, в 1857-м — получает искусственный древесный спирт. И к 1860 году в его голове складывается план того ослепительного каскада синтезов, при помощи которых он получил едва ли не большинство известных в то время типов органических соединений из ацетилена — газа, который нетрудно получить из угля, извести и воды.
Тайна изомерии в 1860 году тоже была близка к разгадке. Уже публиковал некоторые соображения о структурных формулах Август Кекуле. Уже в голове Александра Бутлерова созревали идеи структурной теории, изложенные им 19 сентября 1861 года в его историческом докладе «О химическом строении веществ». А от них уже недалеко было до его блестящей работы «О различных объяснениях некоторых случаев изомерии», которую он опубликовал о 1863 году и в которой доказывалось: различие свойств органических веществ с одинаковым химическим составом есть следствие различия в строении их молекул.
Таким образом, интерес Менделеева к органической химии, бурно развивающейся и таящей в зародыше немало великих открытии, представляется вполне оправданным и объяснимым. Зато совершенно неоправданным и необъяснимым представляется то равнодушие, с которым он оставляет работу, принесшую ему такой успех и такое одобрение коллег. Складывается впечатление, будто мастер, занятый работой, настолько сложной и тонкой, что она недоступна для понимания подмастерьев, устал слушать их ворчание по поводу своего мнимого лентяйства или неумения. Отвлекшись ненадолго, подошел, сделал с блеском и с радостной яростью работу, над которой они корпели, поразил, продемонстрировал высшее мастерство и снова вернулся к своему тонкому и незаметному для непосвященных труду. И сделанная в запальчивости работа среди прочих творении мастера заняла какое-то странное и не совсем понятное для потомков место. Именно такое место в творчестве Менделеева и заняла «Органическая химия».
Действительно, еще в декабре 1860 года не было никаких намеков, что Дмитрий Иванович собирается заняться органической химией. Не далее как 10 декабря он написал попечителю петербургского учебного округа: Главный предмет моих занятий есть физическая химия… Блеск чисто химических открытий сделал современную химию совершенно специальною наукой, оторвав ее от физики и механики, но несомненно должно настать время, когда химическое сродство будет рассматриваться как механическое явление… Я выбрал своею специальностью те вопросы, решение которых может приблизить это время». И вдруг через каких-нибудь два месяца мы застаем его работающим над учебником органической химии.
Ну хорошо, может быть, передумал, пересмотрел свои взгляды. Может быть, успех «Органической химии» убедил в том, что раньше заблуждался. Но нет! Через некоторое время, когда Зинин начал сетовать на то, что Менделеев не продолжает работать над проблемами органической химии, Дмитрий Иванович пишет ему письмо, свидетельствующее о том, что он и не думал менять свои взгляды: «Разработку фактов органической химии считаю в наше время не ведущей к цели столь быстро, как то было 15 лет тому назад, а потому мелочными фактами этой веточки химии заниматься не стану».
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
