Казалось бы, главная задача химиков – изучение состава различных природных тел, соединений и выделение, как повелось ещё со времён алхимии, основных элементов, неразложимых на составные части. Для алхимиков такой первоосновой была, например, вода; теперь выяснилось, что она состоит из двух элементов.

Некоторые вещества, полученные разными способами, были одинаковыми по своим свойствам. Правда, иногда получалось по составу вроде бы одно и то же соединение, но свойства почему-то были разные. Эти казусы относили к неточностям эксперимента. Некоторые химики подозревали, что так проявляется какая-то природная закономерность. Объяснил это явление, сделав научное открытие, Александр Михайлович Бутлеров (1828–1886).

Как это не удивительно, его ещё ребёнком назвали великим химиком. В книге «Бутлеров» (1951) писатель Лев Гумилевский привёл рассказ об этом «провидческом» событии со слов приятеля Саши Бутлерова по пансиону, где они пребывали в детстве:

«Бутлеров усердно возился с какими-то склянками, банками, воронками, что-то таинственно переливал из одного пузырька в другой. Ему всячески мешал неугомонный воспитатель Роланд, зачастую отбирал склянки и пузырьки, ставил в угол или оставлял без обеда непрошенного химика, но тот не унимался, пользуясь покровительством учителя физики…

В один прекрасный весенний вечер, когда воспитанники мирно и весело играли в лапту на просторном дворе, а “неистовый Роланд” дремал на солнечном припёке, в кухне раздался оглушительный взрыв… Все ахнули, а Роланд прыжком тигра очутился в подвальном этаже, где помещалась кухня. Затем перед нами снова показался “тигр”, безжалостно влачивший Бутлерова с опалёнными волосами и бровями, а за ним, понуря голову, шёл дядька, привлечённый в качестве сообщника, тайком доставлявшего материалы, необходимые для производства опытов.

К чести пансиона Топорнина, розги там не употребляли в качестве воспитательного процесса, но так как преступление Бутлерова выходило из ряда вон, наши педагоги на общем совете придумали новое, небывалое наказание. Несколько раз преступника выводили из тёмного карцера в общую обеденную залу с чёрной доской на груди, на доске крупными белыми буквами красовалось: “Великий химик”».

Отец предполагал, что Александр будет математиком. Но сыну нравилась биология. Он поступил на естественное отделение Казанского университета, по окончании которого защитил кандидатскую диссертацию «Дневные бабочки Волго-Уральской фауны». После этого интересы Бутлерова переключились на химию. Его магистерская диссертация – «Об окислении органических соединений» (1851). Докторская: «Об эфировых маслах» (1854).

Во время заграничной командировки он побывал в лучших лабораториях Западной Европы. Получил иодистый метилен в лаборатории Ш.А. Вюрца. В том же 1857 году опубликовал свою первую статью «О действии осмиевой кислоты на органические соединения».

Бутлеров синтезировал соединение того же состава, что и газ бутан, спутник нефти (4 атома углерода и 10 – водорода), но отличающееся от него своими свойствами. Александр Михайлович назвал его изобутаном. Почему два одинаковых по составу вещества имеют разную химическую активность? Потому что их молекулы по-разному расположены в пространстве.

Осенью 1861 года Бутлеров изложил теорию химического строения, согласно которой свойства веществ зависят от порядка связей атомов в молекулах и их взаимного влияния (доклад на съезде немецких врачей и натуралистов «Нечто о химической структуре тел»). По словам Бутлерова: «Химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением».

Сошлюсь на М. Джуа (чтобы подчеркнуть объективность оценки достижений русских учёных): «Период около 1860 года был для химии поистине вулканическим; он изобиловал молодыми химиками, одарёнными критическим умом и относившимся с энтузиазмом к исследовательской работе. К длинному списку уже упомянутых учёных следует добавить Бутлерова, который понял важность определения строения соединений, ввёл термин “структура” для обозначения взаимной связи между атомами, утверждал, что структура вместе с составом определяет физические и химические свойства соединений…

Бутлеров доказал существование третичных спиртов, что составляет крупную заслугу русского химика». Кроме того, он синтезировал ряд органических соединений, в том числе уротропин, полимер формальдегида. Открыл полимеризацию изобутилена.

С 1869 года Бутлеров стал профессором Петербургского университета по кафедре органической химии, а через 3 года был избран в Петербургскую академию наук.