Теорія будови орг з'єднань. Теорія будови органічних сполук A

Теорія хімічної будови - вчення про будову молекули, що описує всі ті її характеристики, які в своїй сукупності визначають хімічну поведінку (реакційну здатність) даної молекули. Сюди відносяться: природа атомів, що утворюють молекулу, їх валентний стан, порядок і характер хімічного зв'язку між ними, просторове їх розташування, характерне розподіл електронної щільності, характер електронної поляризованого електронного хмари молекули і т. Д.

Основні положення теорії хімічної будови, що є фундаментом хімії, були розвинені російським хіміком А. М. Бутлеров.

Бутлеров визначав поняття хімічної будови так:

Виходячи від думки, що кожен хімічний атом, що входить до складу тіла, бере участь в утворенні цього останнього і діє тут певною кількістю належної йому хімічної сили (спорідненості), я називаю хімічною будовою розподіл дії цієї сили, внаслідок якої хімічні атоми, посередньо або безпосередньо впливаючи один на одного, з'єднуються в хімічну частку.

Передумови створення теорії хімічної будови

У 1812 році італійський фізик і хімік Амедео Авогадро, вивчаючи молекулярні ваги газів (водню, кисню, азоту, хлору), висунув молекулярну гіпотезу будови речовини. Однак робота Авогадро довгий час не отримувала визнання, що гальмувало розвиток основних ідей в області хімічної будови молекул. Лише після переконливої \u200b\u200bдоповіді Станіслао Канниццаро \u200b\u200bна першому міжнародному з'їзді хіміків у Карлсруе (1860) атомні ваги, певні за допомогою закону Авогадро, стали загальноприйнятими. На з'їзді розмежували поняття «атом», «молекула», затвердили атомно-молекулярне вчення, основне положення якого «атоми при взаємодії утворюють молекулу».

Атомно-молекулярне вчення послужило основою створення теорії хімічної будови Бутлерова.

Теорія хімічної будови Бутлерова

Термін «хімічну будову» вперше ввів А. М. Бутлеров 19 вересня 1861 року в доповіді «Про хімічному будову речовин» на хімічній секції З'їзду німецьких природознавців і лікарів в Шпейере (опублікованому в тому ж році на німецькому і в наступному - на російській мовах) . У тій же доповіді він заклав основи класичної теорії хімічної будови. Головні положення цієї теорії такі:

• атоми в молекулах речовин з'єднані один з одним відповідно до їх валентності, порядок розподілу зв'язків в молекулі називається хімічною будовою;
• зміна цієї послідовності призводить до утворення нової речовини з новими властивостями;
• властивості речовин залежать не тільки від їх якісного і кількісного складу, а й від «хімічної будови», тобто від порядку з'єднання атомів в молекулах і характеру їх взаємного впливу. Найбільш сильно впливають один на одного атоми, безпосередньо пов'язані між собою;
• атоми в молекулах впливають один на одного, і цей вплив призводить до хімічних змін поведінки атома;
• визначити склад і будова хімічної речовини можна по продуктам хімічних перетворень.

геометрія молекул

У 1864 році Бутлеров першим пояснює явище ізомерії, показавши що ізомери - це з'єднання, що володіють однаковим елементним складом, але різним хімічним будовою. У 1874 році виникає стереохімія, або тривимірна структурна хімія в формі постулату Вант-Гоффа про тетраедричних системі валентностей у атома вуглецю.

В даний час прийнято розрізняти структурну і просторову изомерию.

Структурну изомерию поділяють на изомерию скелета, обумовлену різним порядком зв'язку атомів, що утворюють скелет молекули, наприклад в Н-бутані і ізобутані, і на изомерию положення однакових функціональних груп при однаковому вуглецевому кістяку молекули, наприклад в орто-, мета- і пара- ізомери ароматичних з'єднань.

Просторова ізомерія зумовлена \u200b\u200bіснуванням стереоизомеров, з'єднань, що мають однаковий порядок зв'язків атомів, але різне просторове розташування. До видів просторової ізомерії відносяться: оптична ізомерія, яка обумовлює існування енантіомерів - пари стереоізомерів, що представляють собою дзеркальні відображення один від одного, не поєднувані в просторі; діастереомер, яка обумовлює існування ізомерів, які не є енантіомерами; геометрична ізомерія, яка обумовлює цис- і транс- ізомерів, властивих з'єднанням з подвійними зв'язками і малими циклами.

Електронні інтерпретації будови молекул

З відкриттям в 1897 році електрона (Дж. Томсоном, Е. Віхерта) з'явилися електронні інтерпретації будови молекул. Американський физикохимик Г. Льюїс в 1912 році запропонував електронну теорію хімічного зв'язку, по якій зв'язок між атомами в молекулі здійснюється обобществлённой електронної парою. Електронна теорія хімічного зв'язку Льюїса стала основою класичної теорії будови в органічній хімії, що базується на уявленні про парної зв'язку між атомами, утвореної дублетом електронів. Валентний штрих між символами елементів в молекулі був замінений двома точками, які позначають зв'язує електронну пару.

Квантова природа міжатомних сил

У своїй доповіді, прочитане в Королівському коледжі в Лондоні у відзначенні сторіччя опублікування праць Дж. Максвелла по електромагнітному випромінюванню, К. Коулсон дав аналіз походження і сутності міжатомних сил, що призводять до утворення молекули. Коулсон, посилаючись на роботу Лондона, на прикладі двох атомів водню показує «яким чином два нейтральних атома або молекули можуть надавати тяжіння один до одного на значній відстані».

Ядра A і B двох атомів водню знаходяться на відстані r один від одного (рис.). Кожен атом несе по одному електрону (в P і Q відповідно). Сукупність зарядів + e в A і -e в P приблизно еквівалентна електричному диполю, має величину e · AP. Подібним же чином сукупність + e в B і -e в Q приблизно еквівалентна електричному диполю e · BQ. Ці два диполя взаємодіють один з одним. Загальна потенційна енергія двох диполів, m і m ", що знаходяться на відстані r, дорівнює:

M m 'r 3 - 3 (mr) (m' r) r 5 (\\ displaystyle (\\ frac (mm ") (r ^ (3))) - 3 (\\ frac ((mr) (m" r)) (r ^ (5))))

Мовою хвильової механіки цей вислів розглядається як обурення, що діє на обидва атома.

Природа міжатомних сил має електромагнітний характер і називається диполь-дипольним взаємодією. Існують диполь-квадрупольні, квадруполь-квадрупольні та інші взаємодії, при яких енергія змінюється в залежності від більш високих ступенів 1 / r.

Розподіл електронної щільності в хімічних сполуках

Електронна щільність - це щільність ймовірності виявлення електрона в даній точці простору. Електронна щільність нормована і, відповідно, вказує на можливу кількість електронів в даному елементарному обсязі.

Вірогідну (статистичну) інтерпретацію хвильової функції сформулював М. Борн в 1926 році як тільки було опубліковано хвильове рівняння Шредінгера. У 1954 році М. Борн удостоєний Нобелівської премії з фізики з формулюванням «За фундаментальне дослідження в галузі квантової механіки, особливо за статистичну інтерпретацію хвильової функції».

Розрахунок електронної щільності проводять з використанням рівняння Шредінгера, яке вирішується аналітично точно для систем, що містять тільки один електрон.

Отримана радіальна функція розподілу ймовірності знаходження електрона в атомі водню має максимумом при α 0, як показано на малюнку. Цей найбільш ймовірний радіус збігається з боровським радіусом і прийнятий в якості атомної одиниці для лінійних розмірів 1 а. е. (бор) \u003d 0,529177 · 10 -10 м ≈ 0,529 Å. Більш розмите хмара щільності ймовірності, отримане при вирішенні рівняння Шредінгера для атома водню, значно відрізняється від боровськой моделі атома і узгоджується з принципами невизначеності Гейзенберга. З урахуванням статистичної інтерпретації хвильової функції М. Борна і принципу невизначеності Гейзенберга довжини диполів AP і BQ взаємодіючих атомів в розрахунках Ф. Лондона досить розмиті. Розмито і електронне кільце в моделі молекули водню по Н. Бору до стану тороїдального електронного хмари з невизначеними межами.

Найбільш ймовірний радіус електронного кільця (тора) молекули водню (r e) визначається боровським радіусом (α 0) і довжиною хімічного зв'язку (d): r e 2 \u003d α 0 2 - (d / 2) 2; r e \u003d 0,374 Å.

Завдяки просторовій симетрії дипольний момент молекули водню дорівнює нулю, що відповідає її низькою хімічної активності. Просторова симетрія електронної щільності зберігається, якщо з'єднуються в молекулу атоми мають однакову енергію іонізації. В цьому випадку зв'язує електронне кільце розташовується на рівній відстані від кожного з ядер. Якщо ж потенціали іонізації різні електронна щільність зміщується в бік атома з великим першим потенціалом іонізації. Зсув електронної щільності призводить до асиметрії розподілу електричних зарядів в молекулі, молекула стає полярною системою з певним дипольним моментом.

Наближені квантовохімічні методи розрахунку

Оскільки точне рішення рівняння Шредінгера для атомно-молекулярних систем, що містять два і більше електрона, неможливо, запропоновані наближені методи розрахунку електронної щільності. Всі вони виникли в 1930-х роках, виконали значний шлях розвитку та довгий час доповнювали один одного. Найбільш важливі з них - метод валентних зв'язків, метод молекулярних орбіталей, теорія кристалічного поля, теорія функціонала щільності.

В рамках теорії валентних зв'язків розроблена концепція резонансу (Л. Полінг) і споріднена їй концепція Мезомерія (К. Інгольд). Концепція резонансу розглянута на прикладі молекулярного іона водню. Л. Полінг показав, що стабільність молекулярного іона водню:

викликана резонансом електрона, тобто рухом його «взад і вперед» між двома ядрами з «резонансною частотою», рівною за величиною енергії резонансу (50 ккал / моль), поділеній на константу Планка h. Для молекулярного іона в основному стані ця частота дорівнює 7.10 14 сек -1.

Концепція резонансу доповнювала постулати класичної теорії хімічної будови і стверджувала, що якщо для даного з'єднання класична теорія допускає побудову кількох прийнятних структурних формул, то дійсному стану молекул цього з'єднання відповідає не яка-небудь одна окрема формула, а деяке їх поєднання (накладення, резонанс структур) .

Мезомерія є теорією електронної будови хімічних сполук, згідно з якою справжнє розподіл електронної щільності в молекулі є проміжним між розподілами, представленими кількома класичними формулами.

Зазвичай розглядають позитивний і негативний мезомерного ефекти:

Кампанія ідеологічного втручання в теорію хімічної будови

Кампанія почалася в 1949 році з публікації статті В. М. Татевского і М. М. Шахпаронова «Про одну махістского теорії в хімії та її пропагандиста». В якості головного об'єкта нападу була обрана теорія резонансу Л. Полінга. Було оголошено, що «уявлення про реальну молекулі як про щось середньому між двома (і більше) крайніми абстрактними структурами є буржуазними і тому спрямованими проти всього самого" святого "». Були вказані і пропагандисти теорії Я. К. Сиркін і М. Е. Дяткіна - автори книги «Хімічний зв'язок і будова молекул», в якій знайшла відображення теорія резонансу.

В повітрі черговий раз запахло інквізицією. У цій тривожній обстановці провідні хіміки країни зібралися на Всесоюзна нарада з проблем хімічної будови (1951 р Москва). Стенограма цієї наради - один з найбільш ганебних документів, коли-небудь створених колективними зусиллями вчених, зберігається в хімічних бібліотеках всього світу, і від цього сорому бозна коли ще вдасться відмитися ... До крові не дійшло - врятувала відлига, що почалася навесні наступного року. Я. К. Сиркін і М. Е. Дяткіна, підготовлені недавніми друзями і колегами до видачі в якості перших цапів-відбувайлів, вціліли; більш того Я. К. Сиркін надалі став академіком.

Лайнус Полінг удостоєний в 1954 році Нобелівської премії з хімії «за дослідження природи хімічного зв'язку і її застосування для визначення структури складних з'єднань».

Однак консенсус в теорії хімічної будови не було досягнуто. В. М. Татевскій в курсі «Будова молекул» (1977 р) відзначав:

... повністю випадають і «висять в повітрі» уявлення йдуть в минуле, але все ще фігурують в літературі так званих «теорії резонансу» і «теорії Мезомерія», які не мають основи ні в класичній теорії хімічної будови, ні в законних додатках класичної фізики до питань будови молекул, ні в квантовій механіці.

Лише в 1991 році проведено принциповий аналіз кампанії по боротьбі з теорією резонансу і було показано, що ця кампанія «завдала серйозної шкоди престижу радянської науки».

Атоми в молекулах

У класичній теорії хімічної будови поняття атома в молекулі є початковим. Інтуїтивно ясно, що атом в молекулі змінюється, змінюються і його властивості в залежності від оточення цього атома, перш за все найближчого. Основним показником є \u200b\u200bвідстань між атомами в молекулі, що визначає як довжину хімічного зв'язку, так і міцність хімічного зв'язку.

У квантовій теорії поняття атома вдруге. Так, за твердженням В. М. Татевского, молекула не перебуває з атомів: «З сучасної точки зору ясно, що при утворенні молекули зберігаються трохи атоми, а тільки ядра атомів і електрони».

Одна з найбільш вдалих спроб збереження класичної концепції атома в молекулі належить Р. Бейдер і його співробітникам. В рамках цієї теорії (QTAIM) електронна щільність «задає деякий скалярний поле в тривимірному просторі, яке може бути охарактеризоване, наприклад, його сукупністю екстремальних точок, ліній і поверхонь, особливих точок і т. П.» .

Таким чином, в квантової теорії атомів в молекулах Р. Бейдер виявляється можливим фізичне обгрунтування ключових понять хімії «атом», «молекула», «хімічний зв'язок» в термінах топології функції електронної щільності в тривимірному просторі і опис хімічної будови молекул.

Електронна кореляція і конфігурація молекул

Електронна кореляція (взаємна обумовленість руху всіх електронів атомної або молекулярної системи в цілому визначається електростатичним відштовхуванням електронів і статичним особливостями систем, зокрема принципом Паулі (фермієвського кореляція). Повний облік електронної кореляції при розрахунку енергії та визначенні електронної структури системи досягається шляхом конфігураційного взаємодії.

Проста і надійна система правил для розуміння і передбачення конфігурації молекул закладена в теорії відштовхування електронних пар, найбільш важливе правило якої досить емпірично, хоча має квантовомеханічної обгрунтування, що полягає в принципі Паулі, а саме «електронні пари приймають таке розташування на валентній оболонці атома, при якому вони максимально віддалені один від одного ». При цьому конфігурація молекули буде визначатися числом зв'язують і неподілених електронних пар у центрального атома:

• дві зв'язують електронні пари дають лінійну конфігурацію молекули;
• три - конфігурацію правильного трикутника;
• чотири - конфігурацію тетраедра;
• п'ять - тригонально-бипирамидальний конфігурацію;
• шість - конфігурацію октаедра.

Наявність неподілених електронних пар у центрального атома приводить до розширення типів конфігурацій молекули.

Будова сполук благородних газів

Відкриття Бартлетта показало хибність популярного в той час правила октету, [ як?] Згідно з яким при утворенні молекул атоми задовольняють свою потребу в досягненні 8-електронної валентної оболонки, подібної електронної конфігурації благородних газів за рахунок попарного усуспільнення своїх валентних електронів. Виявилося, що атоми інертних газів, маючи повністю заповнену валентну оболонку, можуть вступати в хімічні реакції і брати участь в хімічному будову молекул.

Будова електронодефіцітних з'єднань

Структурна проблема, пов'язана з електронодефіцітнимі сполуками, досить складна. Фундаментальна складність полягала в тому, що в молекулах немає достатнього числа валентних електронів для того, щоб зв'язати всі атоми звичайними двохелектронними зв'язками. Так, наприклад, в молекулі диборана є дванадцять валентних електронів, всі дванадцять потрібні для утворення ковалентних зв'язків шести атомів водню з бором, так що для зв'язку атомів бору між собою електронів не залишається. Сам Полінг допускав, що в діборане функціонують одноелектронні зв'язку, а молекула в основному стані резонує між сім'ю структурами Льюісовского типу, а також між численними структурами, що містять одноелектронні зв'язку.

Однак заслужене визнання отримали дослідження природи хімічного зв'язку в бороводородов, виконані американським физикохимик У. Ліпскомба. У його інтерпретації в діборане мають місце чотири дво- і дві трёхцентровие зв'язку.

Чотири кінцеві двухцентровие двухелектронних зв'язку HB лежать в одній площині. Два ж центральних атома водню розташовані симетрично над цією площиною і під нею і об'єднані з атомами бору двома трёхцентровимі зв'язками.

У 1976 році Липскомб удостоєний Нобелівської премії з хімії з формулюванням «за дослідження структури боранов (боргідрітов), які прояснюють проблему хімічних зв'язків».

Особливості будови сендвічевим з'єднань

Подальший розвиток теорії хімічної будови пов'язано з відкриттям і встановленням структури

Хімічної будови теорія

теорія, що описує будову органічних сполук, т. е. послідовність (порядок) розташування атомів і зв'язків в молекулі, взаємний вплив атомів, а також зв'язок будови з фізичними та хімічними властивостями речовин.

Вперше основні положення Х. с. т. були висловлені А. М. Бутлеров им в доповіді «Про хімічному будову речовин» (з'їзд німецьких натуралістів, м Шпейєр, 1861); він писав: «Виходячи від думки, що кожен хімічний атом, що входить до складу тіла, бере участь в утворенні цього останнього і діє тут певною кількістю належної йому хімічної сили (спорідненості), я називаю хімічною будовою розподіл дії цієї сили, внаслідок якого хімічні атоми , посередньо або безпосередньо впливаючи один на одного, з'єднуються в хімічну частку »(Вибрані роботи з органічної хімії, 1951, с. 71-72). Згодом ці положення були розвинені їм у ряді статей і книзі «Вступ до повного вивчення органічної хімії» (Казань, 1864-66; німецьке видання: Лейпциг, 1867-1868) - першому керівництві по органічної хімії, в якому весь матеріал систематизований з позицій Х . с. т. Створенню Х. с. т. передували встановлення таких важливих понять, як атом і молекула (1-й Міжнародний конгрес хіміків, Карлсруе, 1860), а також постулирование Ф. А. Кекуле і А. С. Купером чотиривалентність вуглецю (1857-58). Графічні формули органічних сполук, близькі формулам, що випливають з Х. с. т., були запропоновані в 1858 Купером (див. Органічна хімія).

Основні положення Х. с. т. полягають в наступному: а) в органічних молекулах атоми з'єднуються між собою в певному порядку відповідно до їх валентності, що визначає хімічну будову молекул; б) хімічні і фізичні властивості органічних сполук залежать як від природи і числа входять до їх складу атомів, так і від хімічної будови молекул; в) для кожної емпіричної формули можна вивести певне число теоретично можливих структур (ізомерів); г) кожне органічна сполука має одну формулу хімічної будови, яка дає уявлення про властивості цього з'єднання; д) в молекулах існує взаємний вплив атомів як пов'язаних, так і безпосередньо не пов'язаних один з одним. Останнє положення теорії було розвинене учнем Бутлерова В. В. Марковников им (див. Марковникова правило) і в подальшому - багатьма іншими вченими.

Х. с. т. дозволила пояснити залишалися незрозумілими для хіміків того часу відомі випадки ізомерії (Див. Ізомерія) (положення і скелета). Виправдалося передбачення Бутлерова (1863) про можливість визначення просторового розташування атомів в молекулі. У 1874 Я. Вант-Гофф і незалежно від нього французький хімік Ж. Ле Бель висловили ідею про те, що чотири валентності вуглецю мають чітку просторову орієнтацію і направлені до вершин тетраедра, в центрі якого знаходиться атом вуглецю. Це положення про певну просторової орієнтації хімічних зв'язків лягло в основу нового розділу органічної хімії - стереохімії (Див. Стереохімія). Воно дозволило пояснити ряд вже відомих на той час випадків геометричній і головним чином оптичної ізомерії, а також явище, що отримало в подальшому назву таутомерія (Див. Таутомерія) (Бутлеров, 1862; німецький хімік К. Лаар, 1885).

Правильність своєї теорії Бутлеров підтвердив синтезом ряду органічних сполук. Х. с. т. володіла величезною предсказательной здатністю в напрямку синтезу органічних сполук і встановленні будови вже відомих речовин. Тому теорія Бутлерова сприяла бурхливому розвитку хімічної науки, в тому числі синтетичної органічної хімії, і хімічної промисловості.

Подальший розвиток Х. с. т. збагатило органічну хімію новими уявленнями, наприклад про циклічному будові Бензол а (Кекуле, 1865) і осциляції (переміщенні) подвійних зв'язків в його молекулі (1872) (це уявлення зіграло дуже велику роль в хімії ароматичних і гетероциклічних сполук), про особливі властивості з'єднань із зв'язаними зв'язками (теорія парціальних валентностей, Ф. К. І. Тіле, 1899) і ін. Розвиток стереохімії призвело до створення теорії напруги (А. Байер, 1885), що пояснює різну стійкість циклів в залежності від їх розміру, і в подальшому - до конформаційних аналізу (Див. конформаційний аналіз) (німецькі хіміки Г. Закса, 1890, і Е. Мор, 1918). Основні положення Х. с. т. отримали підтвердження при вивченні органічних сполук хімічними, фізичними і розрахунковими методами.

Фундаментальне значення в Х. с. т. мають уявлення про взаємний вплив атомів в молекулах органічних сполук. Однак Х. с. т. не могла пояснити природу цього впливу, його внутрішній механізм. Це стало можливим завдяки успіхам фізики, що дозволив розкрити сутність понять «валентність» і «хімічний зв'язок». З початку 20 ст. виникають електронні уявлення в органічній хімії (див. Електронні теорії в органічній хімії), в основі яких лежать електронні трактування природи іонів (Дж. Дж. Томсон), іонної зв'язку (В. Коссель) і ковалентного зв'язку (німецький фізик І. Штарк, Г . Н. Льюїс). Електронні уявлення дозволили пояснити причину взаємного впливу атомів (статичним і динамічним зміщенням електронної щільності в молекулі) і передбачати спрямованість реакцій в залежності від хімічної будови реагентів. З кінця 20-х рр. 20 в. хімічний зв'язок стали трактувати з позицій квантової хімії (Див. Квантова хімія).

Теорія Бутлерова лежить в основі номенклатури і систематики органічних сполук (див. Номенклатура хімічна), а застосування його структурних формул допомагає як визначенню шляхів синтезу нових речовин, так і встановлення будови складних (в т. Ч. І природних) з'єднань.

Літ .: Бутлеров А. М., Соч., Т. 1-3, М., 1953-1958; Марковников В. В., Избр. праці, М., 1955; Сторіччя теорії хімічної будови. Зб. статей, М., 1961; Биков Г. В., Історія класичної теорії хімічної будови, М., 1960; його ж, Історія електронних теорій органічної хімії, М., 1963; Жданов Ю. А., Теорія будови органічних сполук, М., 1971; Реутов О. А., Теоретичні основи органічної хімії,, М., 1964; Татевскій В. М., Класична теорія будови молекул і квантова механіка, І., 1973.

Велика Радянська Енциклопедія. - М .: Радянська енциклопедія. 1969-1978 .

Дивитися що таке "Хімічної будови теорія" в інших словниках:

Олександр Михайлович Бутлеров Дата народження: 3 (15) вересня 1828 (18280915) Місце народження: Чистополь, Казанська губернія, російська імперія Дата смерті: 5 (17) серпня 1886 ... Вікіпедія

Теорія, що описує будови органічного. соед. Розроблено А. М. Бутлеров в 1861. Основні положення теорії: 1) атоми в молекулах з'єднуються між собою в певному порядку відповідно до їх валентності, що визначає хім. будову ... ... Природознавство. енциклопедичний словник

Видатне відкриття в хімічній науці, зроблене російським ученим А. М. Бутлеров. Джерело: Енциклопедія Російська цивілізація ... Російська історія

- ... Вікіпедія

Резонансні структури бензолу Теорія резонансу теорія електронної будови хімічних сполук, у відповідність з якою розподіл електронів в молекулах (в тому числі складних іонах або радикалах), є комбінацією (резонансом) ... ... Вікіпедія

- (в хімії) концепція, яка доповнює постулати класичної теорії хімічної будови і яка стверджує, що якщо для даного з'єднання класична теорія (див. Хімічної будови теорія) допускає побудову кількох прийнятних ... ...

I Типів теорія в хімії, одна з провідних хімічних теорій середини 19 ст. У 1839 1840 Ж. Б. Дюма запропонував розглядати хімічні сполуки як продукти заміщення одних елементів або радикалів (див. Радикалів теорія) іншими в небагатьох ... ... Велика Радянська Енциклопедія

Одна з провідних хімічних теорій 1 ої половини 19 ст. В її основі лежать уявлення А. Л. Лавуазьє про виключно важливому значенні кисню в хімії і про дуалістичний (двоїстий) складі хімічних сполук. У 1789 ... ... Велика Радянська Енциклопедія

У хімії, концепція, яка доповнює постулати класичної теорії хімічної будови і яка стверджує, що, якщо для даного з'єднання класична теорія допускає побудову кількох прийнятних структурних формул, то дійсному стану ... ... енциклопедичний словник

Типів теорія в хімії, одна з провідних хімічних теорій середини 19 ст. У 1839 1840 Ж. Б. Дюма запропонував розглядати хімічні сполуки як продукти заміщення одних елементів або радикалів (див. Радикалів теорія) іншими в небагатьох «типових» ... ... Велика Радянська Енциклопедія

книги

• Квантова теорія молекулярних систем. Єдиний підхід, Д. Кук, Книга представляє перший у світовій літературі детальний сучасний аналіз концептуальних питань теорії хімічної будови з точки зору фізика. Ізложеніеведется в рамках ... Категорія: Фізична хімія. Хімічна фізика Видавець: Інтелект,

Першою виникла в початку XIX в. теорія радикалів (Ж. Гей-Люссак, Ф. Велер, Ю. Лібіх). Радикалами були названі групи атомів, що переходять без зміни при хімічних реакціях з одного з'єднання в інше. Таке поняття про радикалах збереглося, але більшість інших положень теорії радикалів виявилися неправильними.

згідно теорії типів (Ш. Жерар) все органічні речовини можна розділити на типи, які відповідають певним неорганічних речовин. Наприклад, спирти R-OH і прості ефіри R-O-R розглядалися як представники типу води H-OH, в якій атоми водню заміщені радикалами. Теорія типів створила класифікацію органічних речовин, деякі принципи якої застосовуються в даний час.

Сучасна теорія будови органічних сполук створена видатним російським вченим А.М. Бутлеровим.

Основні положення теорії будови органічних сполук А.М. Бутлерова

1. Атоми в молекулі розташовуються в певній послідовності відповідно до їх валентності. Валентність атома вуглецю в органічних сполуках дорівнює чотирьом.

2. Властивості речовин залежать не тільки від того, які атоми і в яких кількостях входять до складу молекули, але і від того, в якому порядку вони з'єднані між собою.

3. Атоми або групи атомів, що входять до складу молекули, взаємно впливають один на одного, від чого залежать хімічна активність і реакційна здатність молекул.

4. Вивчення властивостей речовин дозволяє визначити їх хімічну будову.

Взаємний вплив сусідніх атомів в молекулах є найважливішим властивістю органічних сполук. Це вплив передається або по ланцюгу простих зв'язків або по ланцюга пов'язаних (чергуються) простих і подвійних зв'язків.

Класифікація органічних сполук заснована на аналізі двох аспектів будови молекул - будови вуглецевого скелета і наявності функціональних груп.

органічні сполуки

Вуглеводні Гетероциклічні сполуки

Граничний непре- арома

ні слушні тические

аліфатичні карбоциклічне

Граничні Ненасичені Граничні Ненасичені Ароматичні

(Алкани) (Циклоалкани) (Арени)

З п Н 2 п +2 С п Н 2 п З п Н 2 п -6

алкени поліени і Алкіни

З п Н 2 п полііни З п Н 2 п -2

Мал. 1. Класифікація органічних сполук за будовою вуглецевого скелета

Класи похідних вуглеводнів за наявністю функціональних груп:

Галогенопроїзводниє R-Гал: СН 3 СН 2 Cl (хлоретан), С 6 Н 5 Br (бромбензол);

Спирти і феноли R-ОН: СН 3 СН 2 ОН (етанол), С 6 Н 5 ОН (фенол);

Меркаптани R-SH: СН 3 СН 2 SН (етилмеркаптан), С 6 Н 5 SН (тіофенол);

Ефіри прості R-О-R: СН 3 СН 2 -О-СН 2 СН 3 (діетиловий ефір),

складні R-СО-О-R: СН 3 СН 2 співвісний 2 СН 3 (етиловий ефір оцтової кислоти);

Карбонільні сполуки: альдегіди R-СНТ:

кетони R-СО-R: СН 3 СОСН 3 (пропанон), С 6 Н 5 СОСН 3 (метілфенілкетон);

Карбонові кислоти R-СООН: (оцтова кислота), (бензойна кислота)

Сульфокислоти R-SО 3 Н: СН 3 SО 3 Н (метансульфокіслота), С 6 Н 5 SО 3 Н (бензолсульфокислота)

Аміни R-NH 2: СН 3 СН 2 NH 2 (етиламін), СН 3 NHСН 3 (диметиламин), С 6 Н 5 NH 2 (анілін);

Нітросполуки R-NO 2 СН 3 СН 2 О 2 (нітроетан), С 6 Н 5 NО 2 (нітробензол);

Металлорганические (елементорганічних) з'єднання: СН 3 СН 2 Nа (етілнатрій).

Ряд подібних за будовою сполук, що володіють близькими хімічними властивостями, в якому окремі члени ряду відрізняються один від одного лише кількістю груп СН 2 -, називається гомологическом поруч,а група СН 2 - гомологической різницею . У членів гомологічного ряду переважна більшість реакцій протікає однаково (виняток становлять лише перші члени рядів). Отже, знаючи хімічні реакції лише одного члена ряду, можна з великим ступенем ймовірності стверджувати, що такого ж типу перетворення протікають і з іншими членами гомологічного ряду.

Для будь-якого гомологічного ряду може бути виведена загальна формула, що відображає співвідношення між атомами вуглецю і водню у членів цього ряду; така формула називається загальною формулою гомологічного ряду. Так, С п Н 2 п +2 - формула алканів, С п Н 2 п +1 ОН - аліфатичних одноатомних спиртів.

Номенклатура органічних сполук: тривіальна, раціональна і систематична номенклатура. Тривіальна номенклатура являє собою сукупність історично сформованих назв. Так, за назвою відразу зрозуміло, звідки були виділені яблучна, бурштинова або лимонна кислота, яким способом була отримана пировиноградная кислота (піроліз виноградної кислоти), знавці грецької мови легко здогадаються, що оцтова кислота - це щось кисле, а гліцерин - солодке. У міру синтезу нових органічних сполук і розвитку теорії їх будови створювалися інші номенклатури, що відображають будову сполуки (його належність до певного класу).

Раціональна номенклатура будує назву з'єднання на підставі структури більш простого з'єднання (першого члена гомологічного ряду). СН 3 ВІН - карбинол, СН 3 СН 2 ВІН - метілкарбінол, СН 3 СН (ОН)СН 3 - діметілкарбінол і т.д.

Номенклатура ІЮПАК (систематична номенклатура). За номенклатурою ІЮПАК (міжнародний союз з теоретичної та прикладної хімії), назви вуглеводнів і їх функціональних похідних базуються на назві відповідного вуглеводню з додаванням префіксів і суфіксів, властивих даному гомологічного ряду.

Щоб правильно (і однозначно) назвати органічна сполука за систематичною номенклатурою, треба:

1) вибрати в якості основного вуглецевого скелета найбільш довгу послідовність вуглецевих атомів (родоначальних структуру) і дати її назву, звертаючи увагу на ступінь ненасиченості з'єднання;

2) виявити усе наявні в з'єднанні функціональні групи;

3) встановити, яка група є старшою (див. Таблицю), назва цієї групи відбивається в назві сполуки у вигляді суфікса і його ставлять в кінці назви з'єднання; всі інші групи дають в назві у вигляді приставок;

4) пронумерувати вуглецеві атоми основному ланцюзі, надаючи старшій групі найменший з номерів;

5) перерахувати приставки в алфавітному порядку (при цьому множать приставки ди-, три-, тетра- і т.д. не враховуються);

6) скласти повну назву з'єднання.

клас з'єднань	Формула функціональної групи		Суфікс або закінчення
карбонові кислоти		карбокси-	ова кислота
сульфокислоти			сульфонова кислота
альдегіди
		гидрокси-
		Меркапто-
	С≡≡С
галогенопроїзводниє	Br, I, F, Cl	Бром, іод-, фтор, хлор	бромід, -іодід, -фторід, хлорид
нітросполуки

При цьому необхідно пам'ятати:

У назвах спиртів, альдегідів, кетонів, карбонових кислот, амідів, нітрилів, галогенангидридов суфікс, що визначає клас, слід за суфіксом ступеня ненасиченості: наприклад, 2-бутеналь;

Сполуки, що містять інші функціональні групи, називаються як похідні вуглеводнів. Назви цих функціональних груп ставляться як приставок перед назвою родоначального вуглеводню: наприклад, 1-хлорпропан.

Назви кислотних функціональних груп, таких, як група сульфокислоти або фосфінових кислоти, поміщають після назви вуглеводневої скелета: наприклад, бензолсульфокислота.

Похідні альдегідів і кетонів часто називають по імені вихідного карбонільного з'єднання.

Ефіри карбонових кислот називаються як похідні родоначальних кислот. Закінчення -овая кислота замінюється на -оат: наприклад, метілпропіонат - метиловий ефір пропановой кислоти.

Для того щоб позначити, що заступник пов'язаний з атомом азоту родоначальної структури, використовують велику букву N перед назвою заступника: N-метиланилин.

Тобто починати треба з назви родоначальної структури, для чого абсолютно необхідно знати напам'ять назви перших 10 членів гомологічного ряду алканів (метан, етан, пропан, бутан, пентан, гексан, гептан, октан, нонан, декан). Також треба знати назви утворюються з них радикалів - при цьому закінчення -а змінюється на іл.

Розглянемо з'єднання, що входить до складу препаратів, які застосовуються для лікування захворювань очей:

СН 3 - С (СН 3) \u003d СН - СН 2 - СН 2 - С (СН 3) \u003d СН - СНТ

Основна родоначального структура - ланцюг з 8 атомів вуглецю, що включає альдегідну групу і обидві подвійні зв'язки. Вісім атомів вуглецю - октан. Але є 2 подвійні зв'язку - між другим і третім атомами і між шостим і сьомим. Одна подвійна зв'язок - закінчення -а треба замістити на ен, подвійних зв'язків 2, значить на -діен, тобто октадіен, а на початку вказуємо їх положення, називаючи атоми з меншими номерами - 2,6-октадіен. З родоначальної структурою і неграничних розібралися.

Але в поєднанні є альдегидная група, це не вуглеводень, а альдегід, тому додаємо суфікс -аль, без номера, він завжди перший - 2,6-октадіеналь.

Ще 2 заступника - метильние радикали у 3-го і 7-го атомів. Значить, в результаті отримаємо: 3,7-диметил - 2,6-октадіеналь.

(Слайд 1)

Мета: Узагальнити відомості про будову органічних речовин, показати універсальність теорії хімічної будови, узагальнити і розширити уявлення учнів: про ізомерії на прикладах органічних і неорганічних сполук; про взаємний вплив атомів в молекулах, взаємозумовленості будови і властивостей речовин.

А.М. Бутлеров - один з найбільших російських вчених, він росіянин і по вченому освіти, і за оригінальністю праць.

(Д. І. Менделєєв) "... я люблю свою країну, як мати, а свою науку - як дух, який благословляє, висвітлює і об'єднує всі народи для блага і мирного розвитку духовних і матеріальних багатств".

Обладнання: комп'ютер, слайд презентація, інтерактивна дошка.

Хід уроку

Розбір положень теорії хімічної будови

1) атоми в молекулах з'єднані не безладно, а в суворій послідовності відповідно до їх валентності . (Слайд 3)

Яка валентність вуглецю в органічних речовинах?

(Відповідь-чотири).

питання класу. Як з'єднуються атоми вуглецю в молекулах органічних сполук?

Відповідь. Атоми вуглецю, з'єднуючись один з одним утворюють нерозгалужені, розгалужені ланцюги, цикли, прості, подвійні, потрійні зв'язки.

Завдання класу (слайд 4)

Побудувати структурні формули пропена, Бутіна-1, изопентана, циклобутану.

Питання класу. Чи застосовно дане положення для неорганічних речовин?

Побудуйте структурні формули для сірчаної кислоти, оксиду кальцію, сульфату натрію, гідроксиду кальцію.

Друге положення теорії А.М. Бутлерова.

2) Властивості речовин залежать не тільки від їх якісного і кількісного складу, а й від будови молекул.

Питання класу. Що розуміють під будовою молекул ?

Відповідь. А) порядок з'єднання атомів в молекулі

Б) взаємне розташування атомів і груп атомів в просторі

Питання класу.Яке явище пояснює це положення?

Відповідь. Це положення пояснює явище – ізомерії.(Слід обговорення всіх видів ізомерії)

Питання класу. Які види ізомерії вам відомі?

Ответ.Структурная, просторова . (Слайд 5)

Структурна ізомерія:

1. вуглеводневої скелета

2. Положення: заступників, функціональних груп, кратних зв'язків, радикалів (для аренів) (слайд 6)

3. Міжкласова (слайд 7)

4. Таутомерія

просторова

1. Геометрична (слайд 8)

Заповнити таблицю (самостійна робота)

Види ізомерії органічних речовин

Ізомерія неорганічних речовин. (Слайд 10)

Перераховані пари кислот -таутомерни, в розчинах існують одночасно, переходячи один в одного.

Міжкласові ізомери у неорганічних речовин

Просторова ізомерія неорганічних речовин (слайд 12,13,14)

1. Геометрична (комплексні сполуки)

цис- ізомер (оранжевого кольору транс- ізомер (жовтого кольору)

Третє положення теорії А.М. Бутлерова.

3. Властивості речовин залежать від взаємного впливу атомів в молекулі .

1. Порівняйте кислотні властивості етанолу і фенолу? Поясніть причину збільшення кислотних властивостей у фенолу.

2. Спирти вступають в реакцію з галогеноводородами, а феноли немає. Чому?

3. Порівняйте здатність вступати в реакцію електрофільного заміщення по бензольному кільцю у бензолу і фенолу. Поясніть причину більш високої реакційної здатності у фенолу.

Питання класу. Від чого залежать властивості неорганічних речовин?

Пояснити з позиції періодичного закону М.І. Менделєєва, і будові атомів елементів в групах і періодах.

Завдання класу з подальшим обговоренням.

1. Порівняйте основні властивості аміаку і фосфіну. Поясніть зменшення основних властивостей у фосфіну

2. Порівняйте кислотні властивості сірководню і хлороводню.

3. Порівняйте кислотні властивості соляної і іодоводородной кислот.

Відповідь. У головних підгрупах зверху вниз збільшуються радіуси атомів елементів, атоми неметалів слабкіше притягують атоми водню, зменшується міцність з'єднань, вони легко дисоціюють, і тому їх кислотні властивості посилюються.

Як і чому змінюються властивості гидроокисей в періоді і групі?

Відповідь. Основні властивості гідроксидів зменшуються, а кислотні посилюються в періоді зліва направо, так як збільшується ступінь окислення центрального атома, отже, зростає енергія зв'язку його з атомом кисню і відштовхування їм атома водню.

Найважливішими причинами зміни хімічних властивостей є різниця електронегативності елементів, наявність неподіленого електронних пар,

Зсув електронної щільності.

Чи можна за будовою припустити властивості речовини?

Відповідь. Так можна.

Завдання класу з подальшим обговоренням. Припустімо властивості наступних речовин. (Підтвердіть рівняннями хімічних реакцій)

1. Наявність полярної зв'язку, здатність отщеплять катіон водню - пояснює кислотні властивості.
2. Здатність речовини приєднувати катіон водню і неподелнная електронна пара - основні властивості.
3. Наявність простих зв'язків-реакції заміщення (обміну)
4. Наявність кратних зв'язків - реакції прісоеніннія
5. Наявність елемента надзвичайно окислення- окислювальні властивості, в нижчого ступеня окислення- відновлювальні, в промежуточной- окислювально відновні.

Сучасними напрямами розвитку теорії хімічної будови є:

• стереохімія - вчення про просторове будову молекул
• електронна будова речовини (типи гібридизації, зміщення електронної густини)

Зсув електронної щільності або електронні ефекти. (Слайд 15)

Питання класу. Дайте визначення індуктивному ефекту.

Відповідь. Індуктивний - зміщення електронної густини по довжині сигма зв'язку

Розглянути реакцію взаємодії бромоводорода з пропеніл -1і реакцію взаємодії бромоводорода з 3,3,3- тріфторпропен-1

Питання класу. Дайте визначення мезомерному ефекту.

Відповідь. Мезомерний ефект-Зміщення електронів-зв'язку або неподіленого електронних пар при чергуються простих і коротких зв'язках.

Мезомерний ефект сильніше індуктивного.

Питання класу. На що впливають ефекти?

Відповідь. 1. На реакційну здатність речовини

CH 4 - менш реакционноспособен т.к всі зв'язки малополярние

CH 3 CI - більш реакційно здатні т.к зв'язку більш полярні.

На напрямку протікання процесів.

Завдання класу з подальшим обговоренням. Розглянути напрямку течії хімічних реакцій. (Розглянути вплив відповідних ефектів на напрям хімічної реакції)

Реакція за правилом Марковникова.

Взаємодія пропена-1 з бромоводородом.

Реакція проти правила Марковникова.

Взаємодія пропеновой (акрилової) кислоти з бромоводородом.

Висновок по закінченню уроку (слайд 16)

Теорія будови створила передумови для пояснення і прогнозування різних видів ізомерії молекул органічних сполук, а також напрямків і механізмів протікання хімічних реакцій.

Порівнюючи дві найбільші теорії хімії - теорію будови А.М. Бутлерова та теорію періодичності Д.І. Менделєєва, можна помітити, що в обох теоріях багато спільного.

Домашнє завдання: параграф 8, упр. 4,5. підручник О.С. Габрієляна.

Вимагали дозволу основного питання: чи є безладним нагромадженням, утримуваних силами тяжіння, або ж являють собою частинки з певною будовою, яке можна встановити, досліджуючи властивості. Жерара, з тими чи іншими застереженнями визнаний більшістю хіміків того часу, відмовлялася на вивчення хімічних властивостей вирішувати питання про. А тим часом в до цього часу вже накопичилися факти і узагальнення, які могли служити основою для вирішення цього питання. Так, наприклад, дала надзвичайно важливе узагальнення, яке полягало в тому, що при деяких групах в незмінному вигляді переходять з вихідних в, що утворюються при цих. , Зі свого боку, значною мірою сприяла вивченню найбільш мінливих частин і причин цієї мінливості.

Надзвичайно велике значення мало відкриття елементів.

Після відкриття Франкланда стало ясно, що можуть з'єднуватися в тільки в стосунках, які визначаються. Зокрема, було встановлено, що чотиривалентний (Кекуле, Кольбе).

У 1858 р Купер опублікував на трьох мовах (англійською, французькою та німецькою) статтю «Про нову хімічної теорії», де він відкидає і висловлює точку зору, згідно з якою всі особливості можна пояснити, якщо враховувати тільки два властивості: «виборче спорідненість» ( зв'язок) і «ступінь спорідненості» ().

Купер писав: «З моєї точки зору цих двох властивостей досить для пояснення всього того, що характерно для: саме це я доведу нижче ... В, що складається з трьох, чотирьох, п'яти і т. Д. І еквівалентної кількості, і ін. , останні можуть бути замінені іншими елементами, в той час як утворює взаємно-пов'язаний вузол. Це означає, що один пов'язаний з іншим. Така властивість надає, так би мовити, своєрідну фізіономію і дає можливість зрозуміти незрозумілий до цього факт нашарування в органічних сполуках ».

Прийшовши таким чином до важливого поданням про ланцюга вуглецевих, Купер висловлює далі свої погляди в формулах, які, за його задумом, повинні дати картину будови сполук. Як приклад його формул, які були першими конституційними формулами, можна навести такі:

З цих прикладів видно, що Куперу вдалося дивно правильно передати конституцію цих сполук, а також деяких більш складних і в той час мало досліджених (винна і).

Однак всі ці формули були позбавлені досвідченого обгрунтування. Купер абсолютно не ставив питання про можливість їх експериментальної перевірки. Його формули, як легко бачити, були засновані на формальній інтерпретації понять і зв'язку, а почасти навіть на інтуїції. Природно, що при такому підході неможливо уникнути помилок. Так, наприклад, формули, гліцеринової і, дані Купером, вже невірні:

Таким чином, погляди Купера, розвинені їм в його талановитої, цікавою роботі, не носять характеру суворої теорії.

Інша спроба зображення конституційними формулами була зроблена в 1861 р Лошмідт. При побудові своїх формул Лошмідт розглядав як дрібні матеріальні частки, що піддаються дії сил тяжіння і відштовхування. Ці сили при зближенні врівноважуються, і різні утримуються одна біля одної в деякому рівноважному положенні. Сфери дії атомних сил Ло-шмідт умовно позначав (наприклад, і - простими, кисню-подвійними, азоту-потрійними).

Формули Лошмідта мали такий вигляд:

Не намагаючись скласти якесь уявлення про спосіб зв'язку шести вуглецевих в , Лошмідт позначав символом

На відміну від Купера, Лошмідт при виборі формул, крім ( «поллентності» за його висловом), іноді керувався і хімічними властивостями. Однак в цілому метод виведення формул Лошмідта був абстрактним, а найчастіше просто необгрунтованим. Так, не спираючись на хімічні дані, Лошмідт намагався вивести формули таких, як, і т. П.

Природно, що ці формули виявилися помилковими.

Незважаючи на те, що багато із запропонованих Лошмідт формул виявилися вдалими, робота його залишилася майже не поміченою хіміками того часу і не зробила будь-якого істотного впливу на розвиток теорії.

А. М. Бутлеров виступив проти положення про неможливість хімічним шляхом; він показав, що в є певна послідовність (хімічну будову). Далі Бутлеров довів, що можна встановити, досліджуючи хімічні властивості , І, навпаки, знаючи будову, можна передбачити багато властивостей з'єднання. Бутлеров не тільки обґрунтував це положення вже наявних фактичним матеріалом, але і передбачив на його основі можливість існування нових, які згодом були відкриті їм і іншими хіміками.

Основна ідея теорії А. М. Бутлерова сформульована їм в 1861 р в статті «Про хімічну будову речовин». Він писав: «Виходячи від думки, що кожен хімічний, що входить до складу тіла, бере участь в утворенні цього останнього і діє тут певною кількістю належної йому хімічної сили (спорідненості), я називаю хімічною будовою розподіл дії цієї сили, внаслідок якого хімічні, посередньо або безпосередньо впливаючи один на одного, з'єднуються в хімічну частку ».

Основою теорії Бутлерова є ідея про порядок хімічної взаємодії в. Цей порядок хімічної взаємодії не включає уявлення про механізм і фізичне розташування. Ця важлива особливість дозволяє завжди спиратися на неї при побудові фізичної моделі.

Встановивши поняття хімічної будови, А. М. Бутлеров дає нове визначення природи: «хімічна натура складної частки визначається натурою елементарних складових частин, кількістю їх і хімічною будовою».

Таким чином, А. М. Бутлеров перший встановив, що кожна має певний хімічну будову, що будова визначає властивості і що, вивчаючи хімічні перетворення, можна встановити його будова.

Погляди А. М. Бутлерова на значення хімічних випливають з основних положень його теорії. Бутлеров вважав, що ці формули повинні бути не «типовими», «реакційними», а конституційними. У цьому сенсі для кожного можлива лише одна раціональна формула, на якій можна судити про хімічні властивості.

Що ж стосується способу написання, то Бутлеров справедливо вважав це питання другорядним: «Пам'ятаючи, що справа не в формі, а по суті, в понятті, в ідеї, - і беручи до уваги, що формулами, що позначають, логічно-необхідно висловлювати даний частинки , т. е. деякі хімічні відносини, в ній існують, - не важко прийти до переконання, що всякий спосіб писання може бути хороший, аби тільки він з зручністю висловлював ці відносини. Вельми природно навіть вживати різні способи, Вважаючи за краще той, який є більш виразним для даного випадку. Наприклад, С 2 Н 6 майже зовсім байдуже може бути зображений:

Однак же, при недостатньо-певному розумінні, інший спосіб писання може привести до здивування ».

Цей чудовий факт недовго залишався одиничним; незабаром були виявлені багато інших, що володіють однаковим складом, але різні властивості. Відкрите явище з 1830 р почали називати (від грец. - складений з однакових частин), а з однаковим складом - атомів, що полягає в тому, що два або кілька не як на щось мертве, нерухоме; ми приймаємо, навпаки, що воно обдароване постійним рухом, укладеними в його найдрібніших частинках, приватні взаємні відносини яких підлягають постійним змінам, підсумовуючись при цьому в певний постійний середній результат. Ми можемо мати тут і постійні зміни в хімічних частинках, складових масу в короткий термін забезпечили їй загальне визнання. Однак разом з тим з'явилася тенденція замовчати заслуги А. М. Бутлерова та представити творцями теорії будови тільки Кекуле і Купера.

Уже кілька років після створення теорії будови А. М. Бутлерова довелося виступити на захист свого пріоритету, так як деякі зарубіжні хіміки, спочатку не визнавали і навіть не розуміли його теорії, згодом намагалися приписати честь створення основних положень цієї теорії собі.

Вирішальну роль А. М. Бутлерова в створенні яскраво підкреслив в 1868 р великий російський вчений Д. І. Менделєєв, рекомендуючи А. М. Бутлерова в Петербурзький університет. Менделєєв писав, що Бутлеров «... знову прагне, шляхом вивчення хімічних перетворень, проникнути в саму глиб зв'язків, різнорідні елементи в одне ціле, надає кожному з них природжену здатність вступати в відоме число з'єднань, а відмінність властивостей приписує різному способу зв'язку елементів. Ніхто не проводив цих думок настільки послідовно, як він, хоча вони і проглядали раніше ... Для проведення того ж способу погляди через зсе класи Бутлеров видав в 1864 р книгу: «Вступ до повного вивчення органічної хімії», в минулому році перекладену на німецька мова Бутлеров читаннями і захопливістю ідей утворив навколо себе в Казані школу хіміків, що працюють в його напрямку. Імена Марковникова, Мясникова, Попова, двох Зайцевих, Моргунова і деяких інших встигли здобути популярність по багатьох відкриттів, зроблених переважно завдяки самостійності бутлерозского напрямки. Можу особисто засвідчити, що такі вчені і, як Вюрц і Кольбе, вважають Бутлерова одним з найвпливовіших в наш час двигунів теоретичного напрямку хімії ».

А. М. Бутлеров справедливо вважав, що буде розвиватися в міру накопичення нового фактичного матеріалу. Він писав: «... не можу не помітити, що ті висновки, до яких веде принцип хімічної будови, виявляються в тисячах випадків приголосними з фактами. Як у будь-якої теорії, і тут, звичайно, є недоліки, недосконалість, - зустрічаються факти, які не відповідають строго поняттю про хімічному будову. Зрозуміло, слід бажати особливо розмноження таких саме фактів; факти, що не пояснюється існуючими теоріями, найдорожчі для науки, від їх розробки слід переважно очікувати її розвитку в найближчому майбутньому »).