Herausragende Leistungen und Entdeckungen Butlerovs in der Chemie. Biographie von Butlerov Alexander Michailowitsch. Interessante Fakten aus dem Leben

, Chemiker

Butlerov Alexander Mikhailovich (1828–1886), russischer Chemiker, Begründer der Theorie der chemischen Struktur, Gründer der berühmten Kasaner („Butlerov“) Schule organischer Chemiker.

Geboren am 3. September 1828 in Chistopol, Provinz Kasan, in der Familie eines Gutsbesitzers, eines pensionierten Offiziers. Nachdem er seine Mutter früh verloren hatte, wuchs er in einem der privaten Internate in Kasan auf und besuchte dann das Kasaner Gymnasium. Im Alter von 16 Jahren trat er in die Fakultät für Physik und Mathematik der Kasaner Universität ein, die damals das Zentrum der naturwissenschaftlichen Forschung in Russland war.

So wie sich die Sprache aus einer Reihe von Wörtern und bestimmte Bilder aus einer Ansammlung von Schatten zusammensetzt, so entsteht aus der Masse der verstandenen Tatsachen, die in Verbindung miteinander bestehen, Wissen in seinem erhabenen, besseren Sinne.

Butlerow Alexander Michailowitsch

In den ersten Jahren seines Studentenlebens interessierte er sich für Botanik und Zoologie, dann interessierte er sich unter dem Einfluss der Vorlesungen von K. K. Klaus und N. N. Zinin für Chemie und beschloss, sich dieser Wissenschaft zu widmen. Im Jahr 1849 schloss Butlerov sein Studium an der Universität ab und wurde auf Vorschlag von Klaus als Lehrer an die Fakultät übernommen. 1851 verteidigte er seine Masterarbeit und 1854 seinen Doktortitel an der Moskauer Universität. Im selben Jahr wurde er außerordentlicher Professor für Chemie an der Universität Kasan und 1857 ordentlicher Professor.

Während einer Auslandsreise in den Jahren 1857–1858 kam er vielen führenden Chemikern in Europa nahe (F. Kekulé, E. Erlenmeyer) und nahm an Treffen der neu gegründeten Pariser Chemischen Gesellschaft teil. Hier, im Labor von S. Wurtz, begann er seine ersten Studien, die als Grundlage für die Theorie der chemischen Struktur dienten. Seine wichtigsten Bestimmungen formulierte er in einem Bericht über die chemische Struktur der Materie, der auf dem Kongress deutscher Naturforscher und Ärzte in Speyer (September 1861) verlesen wurde. Im Jahr 1868 wurde Butlerov auf Empfehlung von D. I. Mendeleev zum ordentlichen Professor an der Universität St. Petersburg gewählt, wo er bis zu seinem Lebensende arbeitete. 1870 wurde er außerordentlicher und 1874 ordentlicher Akademiker der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften.

Versuche, eine Lehre über die chemische Struktur organischer Verbindungen zu entwickeln, wurden bereits vor Butlerov unternommen. Zahlreiche Werke der größten organischen Chemiker dieser Zeit waren diesem Thema gewidmet – F. Kekule, A. Kolbe, S. Wurtz und andere. So glaubte Kekule, nachdem er zu dem Schluss über die Vierwertigkeit von Kohlenstoff gekommen war, dies auch Für eine Verbindung könnte es mehrere „detaillierte rationale Formeln“ geben, je nachdem, welche chemische Umwandlung in Betracht gezogen wird. Er glaubte, dass Formeln „in keiner Weise eine Konstruktion ausdrücken können, d. h. Anordnung der Atome in einer Verbindung. Kolbe hielt es für grundsätzlich unmöglich, die chemische Struktur von Molekülen aufzuklären.

Eine Tatsache, die heute kleinlich, isoliert und unwichtig erscheint, kann morgen im Zusammenhang mit neuen Entdeckungen zum Keim eines neuen fruchtbaren Wissenszweigs werden.

Butlerow Alexander Michailowitsch

Butlerov kam zu der Überzeugung, dass Strukturformeln nicht einfach ein herkömmliches Bild von Molekülen sein können, sondern deren tatsächliche Struktur widerspiegeln müssen.

Gleichzeitig betonte er, dass jedes Molekül eine ganz bestimmte Struktur habe und nicht mehrere solcher Strukturen kombinieren könne. Butlerov formulierte die Grundlagen seiner Theorie wie folgt: „Basierend auf der Idee, dass jedes chemische Atom, das in der Zusammensetzung eines Körpers enthalten ist, an der Bildung dieses letzteren beteiligt ist und mit einer bestimmten ihm zugehörigen Kraft (Affinität) wirkt, habe ich Unter chemischer Struktur versteht man die Verteilung dieser Kraft, durch die sich Atome ... zu einem Teilchen verbinden.“ Der Wissenschaftler wies darauf hin, dass die chemische Struktur „alle Eigenschaften und gegenseitigen Beziehungen von Stoffen“ bestimmt.

So äußerte Butlerov zum ersten Mal in der Geschichte der organischen Chemie die Idee, dass man durch die Untersuchung der chemischen Eigenschaften von Stoffen deren chemische Struktur feststellen und umgekehrt ihre Eigenschaften anhand der Strukturformel eines Stoffes beurteilen kann. Butlerov skizzierte Möglichkeiten zur Bestimmung der chemischen Struktur und formulierte Regeln, die befolgt werden sollten. Er betrachtete die organische Synthese als ein leistungsfähiges Werkzeug zur Aufklärung und zum Nachweis der Struktur von Molekülen, insbesondere wenn sie unter „moderaten Bedingungen“ („nicht erhöhten Temperaturen“) durchgeführt wird, wenn die an den Reaktionen beteiligten „Radikale“ ihre Struktur behalten.

Fakten, die nicht durch bestehende Theorien erklärt werden können, sind für die Wissenschaft am wertvollsten; ihre Entwicklung sollte in erster Linie in naher Zukunft erfolgen.

Butlerow Alexander Michailowitsch

Basierend auf seiner Theorie sagte er die Existenz vieler organischer Verbindungen voraus. So erhielt Butlerov einen der vier von der Theorie vorhergesagten Butylalkohole, der Wissenschaftler entschlüsselte seine Struktur und bewies das Vorhandensein von Isomeren. In Übereinstimmung mit den Regeln der Isomerie, die sich auch aus Butlerovs Theorie ergaben, wurde vorgeschlagen, dass es vier Valeriansäuren gibt. Die Struktur der ersten drei wurde 1871 von Erlenmeyer und Hall festgelegt, und die vierte wurde 1872 von Butlerov selbst ermittelt.

Basierend auf der Theorie der chemischen Struktur begann Butlerov mit der systematischen Erforschung der Polymerisation. Diese Studien wurden von seinen Studenten fortgesetzt und gipfelten in der Entdeckung einer industriellen Methode zur Herstellung von synthetischem Kautschuk durch S. V. Lebedev. Zahlreiche Butlerov-Synthesen von Ethanol aus Ethylen, Diisobutylen, tertiären Alkoholen usw. - liegen am Ursprung ganzer Industrien.

Butlerovs Professorentätigkeit dauerte 35 Jahre und fand an drei höheren Bildungseinrichtungen statt: Kasan, Universitäten in St. Petersburg und an den Höheren Frauenkursen (er beteiligte sich 1878 an deren Organisation). Zu seinen Schülern zählen V. V. Markovnikov, A. N. Popov, A. M. Zaitsev (in Kasan), A. E. Favorsky, I. L. Kondakov (in St. Petersburg).

Alexander Michailowitsch Butlerow - Foto

Alexander Michailowitsch Butlerow – Zitate

Die Wissenschaft kann nur dort leicht und frei leben, wo sie von der vollständigen Sympathie der Gesellschaft umgeben ist. Die Wissenschaft kann auf diese Sympathie zählen, wenn die Gesellschaft ihr ausreichend nahe steht.

So wie Sprache aus einer Reihe von Wörtern besteht und bestimmte Bilder aus einer Ansammlung von Schatten entstehen, so entsteht aus der Masse der verstandenen Fakten, die in Verbindung miteinander bestehen, Wissen in seinem erhabenen, besseren Sinne.

Das wissenschaftliche Wissen eines Menschen demütigt den gefährlichen Diener, die Naturgewalt, und lenkt sie, wohin sie will. Und die Grundlagen dieses Wissens bestehen aus Fakten, unter denen es keine einzige gibt, die die Wissenschaft vernachlässigen würde. Eine Tatsache, die heute kleinlich, isoliert und unwichtig erscheint, kann morgen im Zusammenhang mit neuen Entdeckungen zum Keim eines neuen fruchtbaren Wissenszweigs werden.

Erst wenn es ein Verständnis der Phänomene, eine Verallgemeinerung, eine Theorie gibt, wenn die Gesetze, die die Phänomene beherrschen, immer besser verstanden werden, erst dann beginnt wahres menschliches Wissen, erst dann entsteht Wissenschaft.

Die Aufstellung einer wissenschaftlichen Theorie ist eine ernsthafte wissenschaftliche Leistung; Die Vorhersage einer Tatsache auf der Grundlage einer vorgefertigten Theorie steht jedem Chemiker zur Verfügung und erfordert mehrere Stunden Zeit. Der tatsächliche Beweis oder die Widerlegung einer solchen Vorhersage erfordert jedoch Monate, manchmal Jahre körperlicher und geistiger Anstrengung.

Alexander MichailowitschButlerow Biographie eines russischen Chemikers, Schöpfer der Theorie der chemischen Struktur organischer Substanzen

Leben und Werk von Butlerov

Geboren am 15. September 1828 in der Stadt Tschistopol in der Provinz Kasan in einer Adelsfamilie. Seine erste Ausbildung erhielt er im privaten Internat Topornin

1844 begann er sein Studium an der Kasaner Universität. Nach seinem Universitätsabschluss arbeitete er aktiv und nach 8 Jahren wurde der Universitätsabsolvent ordentlicher Professor.

1857-1858 reiste ins Ausland (Deutschland, Schweiz, Italien, Frankreich, England, Tschechien), um neue Ideen in der Chemie kennenzulernen. Er besuchte europäische Labore und traf berühmte Chemiker seiner Zeit.

Nach seiner Rückkehr nach Russland begann der Wissenschaftler mit der Renovierung des Chemielabors. Anschließend führte er eine Reihe experimenteller Arbeiten durch, bei denen die weltweit erste vollständige Synthese einer zuckerhaltigen Substanz durchgeführt wurde (Butlerov nannte diese Verbindung Methylenitan).

Butlerovs zweite Auslandsreise wurde zu einem Wendepunkt in der Entwicklung der gesamten organischen Chemie. Auf dem 36. Kongress Deutscher Naturforscher und Ärzte in Speyer (1861) legte der Wissenschaftler in seinem Bericht „Etwas über den chemischen Aufbau der Körper“ zunächst die Grundzüge seiner Theorie der chemischen Struktur dar. Demnach hängt das chemische Verhalten von Molekülen von ihrer Topologie (Reihenfolge der Atomverbindungen), der gegenseitigen Beeinflussung der Atome und der Ungleichheit der chemischen Bindungen zwischen Atomen im Molekül ab.

Im Jahr 1864 erschien Butlerovs Monographie „Einführung in das vollständige Studium der organischen Chemie“ – der erste Leitfaden, der auf der Theorie der chemischen Struktur basierte. Es war diese Arbeit, die die Entwicklung der Chemie auf der ganzen Welt beeinflusste. Butlerovs Theorie der chemischen Struktur dient als Grundlage der modernen organischen Chemie. 1869 zog der Wissenschaftler nach St. Petersburg, wo er seine Arbeit fortsetzte.

1852-1862 in Kasan und St. Petersburg hielt er öffentliche Vorlesungen über Chemie.

Wir alle verstehen sehr gut, wie wichtig das Wissen über verschiedene chemische Elemente und ihre Eigenschaften in unserer Zeit ist. Gleichzeitig weiß jedoch nicht jeder, dass Wissenschaftler für die Entwicklung der Chemie leben und arbeiten. In diesem Artikel geht es um eine große russische Persönlichkeit namens Butlerov Alexander Mikhailovich, dessen kurze Biografie unten aufgeführt ist. Seine Leistungen und Werke werden nicht unbemerkt bleiben.

Geburt und Ausbildung

Ein herausragender Forscher der Welt der Moleküle und kleinen Teilchen wurde am 15. September 1828 in der Familie eines ehemaligen Offiziers geboren, der an den Schlachten des Vaterländischen Krieges von 1812 teilnahm. Der Geburtsort unseres Helden ist die Provinz Kasan, Tschistopol. Alexander Michailowitsch Butlerow (seine Kurzbiografie ist in vielen Quellen verfügbar) verbrachte die ersten Jahre seines Lebens im Dorf und begann wenig später, direkt in Kasan zu leben.

Der junge Mann erhielt seine Grundschulausbildung in einem privaten Internat, das von Toporin, einem Französischlehrer aus dem Kasaner Gymnasium, geleitet wurde. In der Zeit von 1844 bis 1849 war er Student an der Kasaner Universität. An dieser Universität interessierte sich Alexander sehr für Zoologie und Botanik und schrieb als Abschlussarbeit eine Dissertation über ein Thema im Zusammenhang mit Schmetterlingen der Wolga-Ural-Fauna. Anschließend hörte der begabte Chemiker nicht auf, die Natur zu lieben und war sogar einer der Gründer einer Zeitschrift namens „Bee Sheet“.

Arbeite als Wissenschaftler an seiner Heimatuniversität

Nachdem Alexander Mikhailovich Butlerov, dessen kurze Biographie sehr oft von modernen Studenten studiert wird, sein Studium an der Universität abgeschlossen hatte, blieb er in seiner Heimatabteilung. Sein Hauptziel war in diesem Moment die Vorbereitung und Verteidigung seiner Dissertation. Die erfolgreiche Verteidigung dieser wissenschaftlichen Arbeit erfolgte 1854 und er wurde Doktor der Chemie. Es folgten langjährige Arbeiten, die sich mit der theoretischen Seite der Chemie beschäftigten. Im Jahr 1858 äußerte er auf einer Tagung einer wissenschaftlichen Gesellschaft in Paris seine Ansichten, die er drei Jahre später in ausführlicherer Form – in Form eines Berichts – vorlegte.

Von 1860 bis 1863 war Alexander Michailowitsch Butlerow, ein russischer Chemiker, Rektor der Kasaner Universität.

Neuer Lebensabschnitt

1868 gewann der Wissenschaftler den Lomonossow-Preis und wurde außerdem zum Professor für Chemie an der Universität St. Petersburg gewählt. An dieser Bildungseinrichtung begann er mit Arbeiten zur Analyse ungesättigter Verbindungen. Auch verschiedene in Kasan begonnene theoretische Arbeiten wurden fortgeführt.

1885 ging der Chemiker in den Ruhestand, hörte aber nicht auf, Vorlesungen zu halten. 1874 wurde ihm der Titel eines ordentlichen Akademikers der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften verliehen. Der Wissenschaftler war außerdem Ehrenmitglied vieler wissenschaftlicher Gesellschaften im In- und Ausland.

Persönliches Leben eines Wissenschaftlers

Eine kurze Biographie von Alexander Butlerov lässt den Leser erfahren, dass er mit einer Frau namens Nadezhda Mikhailovna verheiratet war. Das Paar zog einen Sohn auf, Wladimir Alexandrowitsch, dem als Erwachsener die Ehre zuteil wurde, in den Staatsrat des Russischen Reiches gewählt zu werden. Er selbst war ein berühmter Unternehmer und Grundbesitzer.

Wissenschaftliche Arbeit

Butlerov Alexander Mikhailovich, dessen Biografie und Biografie interessante Punkte enthält, stellte bereits während seines Internatsschülers zusammen mit seinen Mitschülern sowohl Schießpulver als auch „Wunderkerzen“ her. Es ist zuverlässig bekannt, dass solch eine heftige Aktivität eines Tages mit einer starken Explosion endete. Dafür stellten die Lehrer den noch jungen Alexander während des Mittagessens in eine Ecke und hängten ihm eine Tafel mit der Aufschrift „Großer Chemiker“ um den Hals.

Im Jahr 1851 gelang es Butlerov, seine Masterarbeit und 1854 seinen Doktortitel zu verteidigen. In der Zeit von 1857 bis 1858 war der Wissenschaftler im Ausland, wo er eine gemeinsame Sprache finden und so herausragenden Chemikern wie Kekule und Erlenmeyer nahe kommen konnte. In Paris gelang es Butlerov, eine neue Methode zur Herstellung von Methylenjodid zu entdecken. Auch der russische Ehemann konnte zahlreiche Ableitungen dieser Komponente erforschen. Wenig später synthetisierte er Urotropin und Trioxymethylen. Das letztgenannte Element konnte der Wissenschaftler übrigens sogar in eine zuckerhaltige Substanz namens Methylenitan umwandeln, nachdem er es mit Kalkwasser behandelt hatte.

Auch Butlerov Alexander Mikhailovich (1828-1886 - seine Lebensjahre) war einer derjenigen, die an den Ursprüngen der Polymerisationstheorie standen, auf deren Grundlage sein Schüler namens Lebedev später eine industrielle Methode entdecken konnte zur Herstellung von Gummi.

Pädagogik und Arbeit mit Studierenden

Es ist sicherlich erwähnenswert, dass es Butlerov gelang, die erste russische Chemikerschule zu gründen. Schon zu Lebzeiten des Wissenschaftlers konnten seine ehemaligen Schüler Professoren an verschiedenen Instituten werden. Es ist bemerkenswert, dass all diese großartigen Forscher die hervorragende Gelegenheit hatten, zuzusehen, wie ihr Mentor unabhängig voneinander verschiedene Experimente durchführte. Alexander Michailowitsch verbot es nicht nur nicht, sondern ermutigte ihn im Gegenteil auf jede erdenkliche Weise, dass seine Studenten ihn bei zahlreichen praktischen Arbeiten im Labor immer beobachteten.

Es ist auch nicht zu übersehen, dass die legendäre Chemikerin eine glühende Befürworterin der Schulpflicht für Frauen war. Er war es, der 1878 zum Organisator der Höheren Frauenkurse wurde.

Doch der große Wissenschaftler lebte nicht nur in der Chemie. Butlerov Alexander Mikhailovich, dessen kurze Biografie es uns nicht erlaubt, seine facettenreiche Persönlichkeit vollständig zu enthüllen, war auch ein begeisterter Gärtner und Imker. Darüber hinaus war der Professor am Teeanbau im Kaukasus beteiligt. Und Ende der 1860er Jahre begann er, sich intensiv mit dem Spiritualismus zu befassen.

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Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation

Staatliche Haushaltsbildungseinrichtung für höhere Berufsbildung

Staatliche Universität Tula

Abteilung für Philosophie

Studienleistungen in der Disziplin

„Konzepte der modernen Naturwissenschaft“

Butlerovs Beitrag zur Entwicklung der organischen Chemie

Hergestellt von:

Geprüft:

Einführung – Kunst. 3

Kapitel I. Entwicklung der organischen Chemie im 9. Jahrhundert.

. Der Stand der organischen Chemie in der Mitte des 19. Jahrhunderts. – Artikel 5
.Voraussetzungen für die Erstellung der Theorie der chemischen Struktur organischer Stoffe. - Art. 6
. Ansichten von A.M. Butlerov über die Struktur organischer Substanzen. - Kunst. 7

Kapitel II. Die Theorie der chemischen Struktur von A. M. Butlerov und ihre Weiterentwicklung.

2.1. Grundbestimmungen der Theorie. - Kunst. 9

2.1.2. Abhängigkeit der Eigenschaften von Stoffen von ihrer chemischen Struktur. - Kunst. elf

2.1.3. Isomerie. - Kunst. 14

2.2. Entwicklung der Theorie der chemischen Struktur im 20. Jahrhundert. - Kunst. 21

Abschluss. - Kunst. 23

Liste der verwendeten Literatur. - Kunst. 25

Einführung

Die Wissenschaftsgeschichte kennt viele große Namen, mit denen grundlegende Entdeckungen auf dem Gebiet der Naturwissenschaften verbunden sind, doch in den allermeisten Fällen handelt es sich um Wissenschaftler, die bei der Entwicklung unseres Wissens in die gleiche Richtung gearbeitet haben. Wesentlich seltener traten Denker auf, die mit ihrem weisen Blick das gesamte Wissen ihrer Zeit erfassten und über Jahrhunderte das Wesen der wissenschaftlichen Weltanschauung bestimmten. Im 19. Jahrhundert Alexander Michailowitsch Butlerow wurde zu einer solchen Persönlichkeit auf dem Gebiet der Naturwissenschaften. Die Verdienste von A. M. Butlerov auf dem Gebiet der organischen Chemie sind groß genug, um ihm einen ehrenvollen Platz in der Geschichte der Welt- und Inlandswissenschaft zu verschaffen.

A. M. Butlerovs enormer Beitrag zur Weltwissenschaft war die Schaffung der Theorie der chemischen Struktur, die den modernen Vorstellungen über die Natur chemischer Verbindungen zugrunde liegt. Er war der Gründer der größten Schule russischer Chemiker („Butlerov-Schule“), aus der fast alle herausragenden einheimischen organischen Chemiker stammten und der das Land die Lösung vieler wichtiger wirtschaftlicher Probleme verdankt, beispielsweise die Entdeckung einer industriellen Methode für Herstellung von synthetischem Kautschuk.

Er gehörte zweifellos zu den wenigen in der Geschichte nicht nur seines Volkes, sondern der Menschheit, die in der Lage waren, die Integrität der organischen Chemie mit einem kraftvollen Verstand zu erfassen und zu einem Visionär ihrer weiteren Entwicklung zu werden

Die Relevanz dieses Themas liegt darin, dass das Studium der organischen Chemie zu einer immer wichtigeren und notwendigeren Aufgabe wird. Ursache dafür ist der stetig zunehmende und immer komplexer werdende Einfluss des Menschen auf die Umwelt.

Ohne Butlerovs theoretisches Erbe ist es unmöglich, organische Chemie zu studieren. Nicht ohne Grund sprach der berühmte sowjetische Wissenschaftler A. N. Nesmeyanov auf dem Internationalen Chemiesymposium im Jahr 1961. in Leningrad sagte: „Es ist kaum möglich, einen anderen Zweig der Wissenschaft zu nennen, in dem eine einzige Theorie eine so dominante und richtungsbestimmende Stellung einnahm wie A. M. Butlerovs Strukturtheorie in der organischen Chemie. Seit 100 Jahren dient sie als Kern von.“ die Entwicklung und das Aufblühen dieser Wissenschaft.“

Aus diesem Grund ehren unsere wissenschaftliche Gemeinschaft und das ganze Land den Namen A. M. Butlerov immer noch hoch.

Der Zweck der Arbeit besteht darin, Aspekte der Theorie der chemischen Struktur organischer Substanzen aufzudecken.

Um dieses Ziel zu erreichen, wurden folgende Aufgaben gestellt:

Analysieren Sie den Stand der organischen Chemie in der Mitte des 19. Jahrhunderts.
Betrachten Sie die Prämissen der Theorie der chemischen Struktur
Formulieren und gruppieren Sie die wichtigsten Bestimmungen dieser Theorie
Verfolgen Sie, wie diese Theorie den weiteren Stand der organischen Chemie beeinflusste.

Kapitel I. Entwicklung der organischen Chemie im 9. Jahrhundert.

1.1Der Stand der organischen Chemie in der Mitte des 19. Jahrhunderts.

Mitte des 19. Jahrhunderts. In der organischen Chemie der Welt dominierten vorstrukturelle Theorien – die Radikaltheorie und die Typentheorie.

Die Theorie der Radikale (ihre Schöpfer waren J. Dumas und I. Berzelius) argumentierte dafür

Organische Substanzen enthalten Radikale, die von einem stammen

Moleküle zu einem anderen: Radikale haben eine konstante Zusammensetzung und können in existieren

freie Form. Später wurde festgestellt, dass Radikale dies können

durch eine Substitutionsreaktion (Ersatz von Wasserstoffatomen durch Chloratome) Veränderungen erfahren. Auf diese Weise wurde Trichloressigsäure erhalten.

Die Radikaltheorie wurde nach und nach verworfen, hinterließ jedoch tiefe Spuren in der Wissenschaft: Das Konzept eines Radikals etablierte sich fest in der Chemie. Die Aussagen über die Möglichkeit der Existenz von Radikalen in freier Form, über den Übergang bestimmter Gruppen von einer Verbindung zur anderen in einer Vielzahl von Reaktionen, erwiesen sich als wahr.

Am häufigsten in den 40er Jahren. Im 19. Jahrhundert gab es eine Typentheorie.

Nach dieser Theorie galten alle organischen Stoffe als Derivate

die einfachsten anorganischen Stoffe – wie Wasserstoff, Chlorwasserstoff, Wasser,

Ammoniak usw. Zum Beispiel eine Art Wasserstoff

Nach dieser Theorie drücken Formeln nicht die innere Struktur von Molekülen aus, sondern nur die Art und Weise der Bildung und Reaktion eines Stoffes. Der Schöpfer dieser Theorie, C. Gerard und seine Anhänger glaubten, dass die Struktur der Materie nicht bekannt sein könne, da sich die Moleküle während der Reaktion verändern. Für jeden Stoff können Sie so viele Formeln schreiben, wie es verschiedene Arten von Umwandlungen gibt, die der Stoff durchlaufen kann.

Die Typentheorie war zu ihrer Zeit fortschrittlich, weil sie es erlaubte

organische Substanzen klassifizieren, eine Reihe vorhersagen und entdecken

einfache Stoffe, wenn es möglich wäre, sie nach ihrer Zusammensetzung zu klassifizieren und einige

Eigenschaften einem bestimmten Typ zuordnen. Allerdings passen nicht alle synthetisierten Stoffe in die eine oder andere Verbindungsart.

Die Typenlehre konzentrierte ihr Hauptaugenmerk auf die Untersuchung chemischer Umwandlungen organischer Verbindungen, die für das Verständnis der Eigenschaften von Stoffen wichtig waren.

In der Folge wurde die Typentheorie zu einer Bremse für die Entwicklung der organischen Chemie, da sie nicht in der Lage war, die in der Wissenschaft gesammelten Fakten zu erklären und Wege zur Synthese neuer Substanzen aufzuzeigen, die für Technologie, Medizin, eine Reihe von Industrien usw. notwendig sind. A Es brauchte eine neue Theorie, die nicht nur Fakten, Beobachtungen,

aber auch um Vorhersagen zu treffen und Wege zur Synthese neuer Substanzen aufzuzeigen.

Es gab viele Tatsachen, die einer Erklärung bedurften –

Eine Frage der Wertigkeit

Isomerie

Formeln schreiben

1.2. Voraussetzungen für die Erstellung der Theorie der chemischen Struktur organischer Stoffe

Als die Theorie der chemischen Struktur erschien, war A.M. Butlerov war bereits viel über die Wertigkeit der Elemente bekannt: E. Frankland etablierte

Wertigkeit für eine Reihe von Metallen, für organische Verbindungen A. Kekule

habe die Vierwertigkeit des Kohlenstoffatoms vorgeschlagen (1858), hieß es

Annahme über die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung, über die Möglichkeit, Kohlenstoffatome in einer Kette zu verbinden (1859, A.S. Cooper, A. Kekule). Diese Idee spielte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der organischen Chemie.

Ein wichtiges Ereignis in der Chemie war der Internationale Chemikerkongress (1860,

Karlsruhe), wo die Begriffe Atom, Molekül, Atomgewicht, Molekulargewicht klar definiert waren. Zuvor gab es keine allgemein anerkannten Kriterien zur Definition dieser Konzepte, so dass es beim Schreiben der Stoffformeln zu Verwirrung kam.

BIN. Butlerov betrachtete den Zeitraum von 1840 bis 1880 als den bedeutendsten Erfolg der Chemie. die Etablierung der Konzepte von Atom und Molekül, die der Entwicklung der Valenzlehre Impulse gaben und es ermöglichten, mit der Erstellung einer Theorie der chemischen Struktur fortzufahren.

Die Theorie der chemischen Struktur entstand also nicht aus dem Nichts.

Die objektiven Voraussetzungen für sein Erscheinen waren:

Einführung in die Chemie der Konzepte der Wertigkeit und insbesondere der Vierwertigkeit des Kohlenstoffatoms,
Einführung des Konzepts der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung.
Ein korrektes Verständnis von Atomen und Molekülen entwickeln.

1.3.Ansichten von A.M. Butlerov über die Struktur organischer Substanzen

Im Jahr 1861 legte A.M. einen Bericht vor. Butlerov auf dem XXXVI. Kongress

Deutsche Ärzte und Naturforscher in Speyer. Mittlerweile sein erster

Vortrag zu theoretischen Fragen der organischen Chemie fand statt

1858, in Paris bei der Chemical Society. Sowohl in seiner Rede als auch in

Artikel über A.S. Cooper (1859) A.M. Butlerov weist darauf hin, dass die Valenz (chemische Affinität) bei der Erstellung einer Theorie der chemischen Struktur eine Rolle spielen sollte. Hier verwendete er erstmals den Begriff „Struktur“, drückte die Idee der Möglichkeit aus, die Struktur der Materie, den Nutzen, zu kennen

für diese experimentellen Forschungszwecke.

Die grundlegenden Ideen zur chemischen Struktur wurden von A.M. vorgestellt. Butlerov 1861 in seinem Bericht „Über die chemische Struktur von Stoffen“. Es stellte die Diskrepanz zwischen Theorie und Praxis fest und wies darauf hin, dass die Typentheorie trotz einiger positiver Aspekte erhebliche Mängel aufweist. Der Bericht gibt eine klare Definition des Konzepts der chemischen Struktur und erörtert Möglichkeiten zur Ermittlung der chemischen Struktur (Methoden zur Synthese von Substanzen unter Verwendung verschiedener Reaktionen).

BIN. Butlerov argumentierte, dass jede Substanz einer entspricht

chemische Formel: Sie charakterisiert alle chemischen Eigenschaften eines Stoffes,

spiegelt tatsächlich die Reihenfolge der chemischen Bindungen von Atomen in Molekülen wider. In den folgenden Jahren war A.M. Butlerov und seine Schüler führten eine Reihe experimenteller Arbeiten durch, um die Richtigkeit der Vorhersagen zu überprüfen, die auf der Grundlage der Theorie der chemischen Struktur getroffen wurden. So wurden Isobutan, Isobutylen, Pentan-Isomere, eine Reihe von Alkoholen usw. synthetisiert. Von der Bedeutung für die Wissenschaft sind diese Arbeiten mit der von D.I. vorhergesagten Entdeckung vergleichbar. Mendnleyev-Elemente (Ekabor, Ekasilizium, Ekaaluminium).

Die theoretischen Ansichten von A.M. Butlerov spiegelte sich in seinem Lehrbuch „Einführung in das vollständige Studium der organischen Chemie“ wider (die erste Auflage erschien 1864-1866), das auf der Theorie der chemischen Struktur basiert. Er glaubte, dass Moleküle keine chaotische Ansammlung von Atomen seien, sondern dass die Atome in Molekülen in einer bestimmten Reihenfolge miteinander verbunden seien und sich in ständiger Bewegung und gegenseitiger Beeinflussung befänden. Durch die Untersuchung der chemischen Eigenschaften eines Stoffes ist es möglich, die Reihenfolge der Verbindungen von Atomen in Molekülen festzustellen und in einer Formel auszudrücken.

BIN. Butlerov glaubte, dass mit Hilfe chemischer Analysemethoden und

Bei der Synthese eines Stoffes ist es möglich, die chemische Struktur der Verbindung zu ermitteln und

Im Gegenteil, wenn man die chemische Struktur einer Substanz kennt, kann man sie vorhersagen

Chemische Eigenschaften.

Kapitel II. Die Theorie der chemischen Struktur von A. M. Butlerov und ihre Weiterentwicklung

2.1. Grundprinzipien der Theorie

Die grundlegenden Bestimmungen und Konzepte der Theorie der chemischen Struktur bilden ein zusammenhängendes logisches System, ohne das die Arbeit eines modernen organischen Chemikers undenkbar ist.

Dieses System umfasst die folgenden Bestimmungen:

Atome in Molekülen sind entsprechend ihrer Wertigkeit paarweise durch chemische Bindungen miteinander verbunden;
Moleküle haben eine bestimmte Reihenfolge (oder Reihenfolge) in der Verteilung der Bindungen zwischen Atomen, d. h. eine bestimmte chemische Struktur;
die Eigenschaften chemischer Verbindungen hängen von der chemischen Struktur ihrer Moleküle ab; Aus dieser Situation lassen sich mehrere Schlussfolgerungen ziehen:

a) Durch die Untersuchung der Eigenschaften von Stoffen kann man sich ein Bild von deren Chemikalie machen
Struktur, und wenn man die chemische Struktur selbst bisher unbekannter Substanzen kennt, kann man vorhersagen, welche Eigenschaften sie haben werden;

b) Die Ursache der Isomerie ist der Unterschied in der chemischen Struktur von Stoffen gleicher Zusammensetzung;

c) chemische Strukturformeln geben auch eine Vorstellung von den Eigenschaften von Verbindungen;

d) Atome in Molekülen beeinflussen sich gegenseitig; dieser Einfluss wirkt sich nicht gleichermaßen auf die Eigenschaften von Atomen derselben Elemente aus, wenn die chemische Struktur der Moleküle unterschiedlich ist.

Betrachten wir nun jede dieser Bestimmungen und Konzepte genauer.

2.1.1. Konzept der chemischen Struktur

Butlerov führte das Konzept der chemischen Struktur ein und sagte: „Basierend auf der Idee, dass jedes chemische Atom, das in der Zusammensetzung des Körpers enthalten ist, an der Bildung dieses letzteren beteiligt ist und hier mit einem bestimmten Maß an chemischer Kraft (Affinität) wirkt Die Verteilung der Wirkung dieser Kraft nenne ich chemische Struktur, wodurch sich chemische Atome, die sich indirekt oder direkt gegenseitig beeinflussen, zu einem chemischen Teilchen verbinden.“

Kurzbeschreibung

Inhalt

Einführung – Kunst. 3
Kapitel I. Entwicklung der organischen Chemie im 9. Jahrhundert.
1.1. Der Stand der organischen Chemie in der Mitte des 19. Jahrhunderts. – Artikel 5
1.2. Voraussetzungen für die Erstellung der Theorie der chemischen Struktur organischer Stoffe. - Art. 6
1.3. Ansichten von A.M. Butlerov über die Struktur organischer Substanzen. - Kunst. 7
Kapitel II. Die Theorie der chemischen Struktur von A. M. Butlerov und ihre Weiterentwicklung.
2.1. Grundbestimmungen der Theorie. - Kunst. 9
2.1.1. Das Konzept der chemischen Struktur. - Kunst. 10
2.1.2. Abhängigkeit der Eigenschaften von Stoffen von ihrer chemischen Struktur. - Kunst. elf
2.1.3. Isomerie. - Kunst. 14
2.1.4 Gegenseitige Beeinflussung von Atomen in Molekülen. - Kunst. 16
2.1.5 Formeln der chemischen Struktur. - Kunst. 17
2.1.6. Räumliche Struktur von Molekülen. - Kunst. 18
2.2. Entwicklung der Theorie der chemischen Struktur im 20. Jahrhundert. - Kunst. 21
Abschluss. - Kunst. 23
Liste der verwendeten Literatur. - Kunst. 25

Revolutionär für die damalige Zeit war die Theorie der chemischen Struktur organischer Stoffe, die er selbst und zusammen mit seinen Schülern und Anhängern viele Jahre lang studierte. In seiner Theorie argumentierte der große Chemiker, dass die Eigenschaften organischer Verbindungen nicht nur von den chemischen Elementen und deren Menge abhängen, sondern auch von der Struktur des Moleküls, also davon, wie die Atome miteinander verbunden sind. Seine Theorie erklärte die Existenz von Isomeren – Verbindungen mit derselben chemischen Zusammensetzung, aber unterschiedlicher Struktur oder Anordnung der Atome im Raum.

Die Richtigkeit jeder Theorie wird in der Praxis überprüft. Butlerovs Strukturkonzept über die Struktur organischer Substanzen wurde durch die Herstellung von vier Isomeren von Butylalkohol im Jahr 1863 bestätigt, von denen eines direkt vom Wissenschaftler selbst synthetisiert wurde. Darüber hinaus sagte Butlerov auf der Grundlage seiner Theorie die Existenz, Eigenschaften und das Verhalten bei chemischen Reaktionen von Isobutylen, zwei Butanen und drei Pentanen voraus.

Anschließend entdeckte und erklärte Alexander Michailowitsch das Phänomen der Tautomerie von Isomeren und führte das Konzept der dynamischen Isomerie in die chemische Wissenschaft ein. Heute ist die Tautomerie nach Butlerov allgemein anerkannt und besteht darin, dass sich einige Isomere leicht ineinander umwandeln können, da sie in einem Gemisch in einem Gleichgewichtsverhältnis zueinander vorliegen.

Butlerovs Theorie erlangte schnell Anerkennung in der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft. Ein 1866 fertiggestelltes Lehrbuch, in dem seine Theorie dargelegt wurde, wurde fast sofort in alle wichtigen Sprachen Europas übersetzt.

Im Jahr 1868 wurde Butlerow mit dem Lomonossow-Preis ausgezeichnet und auf Empfehlung Mendelejews zum Professor für Chemie an der Universität St. Petersburg gewählt. Mendeleev hob insbesondere die Originalität der Werke des Wissenschaftlers hervor, der seine eigenen Ideen und nicht die Ideen seiner Vorgänger entwickelte, sowie die Tatsache, dass es Butlerov gelang, eine eigene chemische Schule zu gründen und einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung von nicht zu haben nur Russisch, sondern auch Weltwissenschaft.

Um zu zeigen, wie viel Respekt und Autorität Alexander Michailowitsch genoss, lässt sich folgende Tatsache anführen: Als er aufgrund seiner langen Dienstzeit in den Ruhestand gehen sollte, forderte ihn der Universitätsrat zweimal auf, für weitere fünf Jahre zu bleiben. Seine letzte Vorlesung hielt der Wissenschaftler nur ein Jahr vor seinem Tod.

Der Beitrag von A. M. Butlerov zur Entwicklung der heimischen Chemiewissenschaft kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Er beteiligte sich an der Gründung russischer Chemieschulen für Wissenschaftler in Kasan, Moskau und St. Petersburg, bildete mehr als ein Dutzend Studenten aus, die zu prominenten Chemikern wurden, entdeckte viele neue chemische Reaktionen und Verbindungen, synthetisierte Hexamin, Trioxymethylen, Ethylen und Ethanol sowie tertiäre Alkohole , Dinzobutylen und viele andere Stoffe, die für Wissenschaft, Industrie und Medizin wichtig sind. Er untersuchte das Phänomen der Polymerisation. Basierend auf seiner Arbeit entwickelte ein anderer berühmter russischer Chemiker, S.V. Lebedev, eine Methode zur industriellen Synthese von Kunstkautschuk.

Zu seinen Lebzeiten wurde Butlerov zum Ehrenmitglied zahlreicher wissenschaftlicher Gesellschaften in Russland und im Ausland gewählt. Ein Krater auf dem Mond ist ihm zu Ehren benannt; Straßen in Moskau, St. Petersburg, Kasan, Kiew und anderen Städten. In Kasan und Moskau wurden ihm Denkmäler errichtet. In Kasan wurde auf der Grundlage der chemischen Fakultät der Universität das nach ihm benannte Chemische Institut gegründet. A. M. Butlerov.