Жизнь и деятельность А.М. Бутлерова. Реферат Жизнь и деятельность А. М. Бутлерова Введение бутлеров химик научный
 Скачать 35.18 Kb.
|
|
">http://www.allbest.ru/ Реферат Жизнь и деятельность А.М. Бутлерова Введение бутлеров химик научный Александр Михайлович Бутлеров (1828–1886) – российский химик-органик, академик Петербургской АН (1874). Создал (1861) и обосновал теорию химического строения, согласно которой свойства веществ определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимным влиянием. Первым объяснил (1864) явление изомерии. Открыл полимеризацию изобутилена. Синтезировал ряд органических соединений (уротропин, полимер формальдегида и др.). Труды по сельскому хозяйству, пчеловодству. Поборник высшего образования для женщин. 1. Семья. Годы учения Бутлерова Александр Бутлеров родился 15 сентября (3 сентября по старому стилю) 1828 года, в Чистополе Казанской губернии (ныне Татарстан). Род Бутлеровых вел начало от Юрия Бутлера, приехавшего на службу в Россию из Курляндии, вероятно, в 16 веке. Отец Бутлерова, Михаил Васильевич, участник Отечественной войны 1812 г., после отставки в чине подполковника жил в родовом сельце Бутлеровка; мать, Софья Александровна, урожденная Стрелкова, скончалась 19-ти лет, через 4 дня после рождения сына. Детство Саши Бутлерова прошло в имении деда по матери – окруженной лесами деревне Подлесная Шантала, где его воспитанием занимались тетки, в находившейся неподалеку Бутлеровке. Когда, десятилетнего, Бутлерова перевели в частный пансион, Саша хорошо владел французским и немецким языками. После большого пожара в Казани в 1842 пансион закрыли, и Бутлеров был определен в 1-ю Казанскую гимназию. Уже в пансионе и гимназии Александр занимался химическими опытами (один из них закончился взрывом, и преподаватели пансиона отправили провинившегося в карцер, повесив ему на грудь доску с надписью «великий химик»), собирал коллекции растений и насекомых. В 1844 Александр Бутлеров поступил в Казанский университет, где обратил на себя внимание известных химиков Николая Николаевича Зинина и Карла Карловича Клауса, по совету которых создал домашнюю лабораторию. Однако его кандидатская диссертация, возможно, из-за переезда Зинина в Петербург, была посвящена бабочкам. Казанский период По окончании университета в 1849 году, Александр Бутлеров был привлечен к преподаванию (за него ходатайствовали Клаус и Николай Иванович Лобачевский) и читал лекции по физике, химии и физической географии. В 1851 Бутлеров получил степень магистра, в 1854 защитил в Московском университете докторскую диссертацию («Об эфирных маслах»), после чего был избран экстраординарным, а в 1857 – ординарным профессором химии Казанского университета. В 1851 он женился на Н.М. Глумилиной, племяннице писателя Сергея Тимофеевича Аксакова. По свидетельству современников, Бутлеров был одним из лучших лекторов своего времени: он безраздельно владел аудиторией благодаря ясности и строгости изложения, которые сочетались у него с образностью языка. Кроме университетских курсов, Александр Михайлович читал общедоступные лекции по химии (их посещение казанская публика иной раз предпочитала модным театральным спектаклям), участвовал в работе Казанского экономического общества, публиковал статьи по ботанике, цветоводству, сельскому хозяйству. Большое значение для формирования научных интересов имела его командировка в 1857–58 в Европу, где Бутлеров ознакомился с лучшими химическими лабораториями и рядом химических предприятий. Он посещал лекции А. Беккереля, Э. Мичерлиха, Роберта Вильгельма Бунзена, Юстуса Либиха, познакомился сАвгустом Кекуле, около полугода работал в лаборатории А. Вюрца в Париже. Возвратившись в Казань, Александр перестроил химическую лабораторию и продолжил начатые у Вюрца исследования производных метилена, в ходе которых получил гексаметилентетрамин, позднее нашедший широкое применение в промышленности и медицине. Другое важное открытие этого периода – первый химический синтез сахаристого вещества («метиленитана»). 2. Теория химического строения Собственные экспериментальные работы, знакомство с состоянием химии за рубежом, глубокий интерес к теоретическим основам химии привели Александра Михайловича Бутлерова к идеям, с которыми он выступил в 1861 году на Съезде немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере (Шпайере). Доклад «О химическом строении вещества» – первое изложение Бутлеровым его знаменитой теории химического строения, которую он разрабатывал и развивал в течение всей своей научной деятельности. Принципиально новым в его теории, включавшей в себя идеи А. Кекуле о валентности и А. Купера о способности атомов углерода образовывать цепочки, было положение о химическом (а не механическом) строении молекул (термин «химическое строение» принадлежит Бутлерову), под которым Бутлеров понимал способ соединения между собой составляющих молекулу атомов в соответствии с принадлежащим каждому из них определенным количеством химической силы (сродства). А. Бутлеров установил тесную связь между строением и химическими свойствами сложного органического соединения, что позволило ему объяснить явление изомерии, а также объяснять и предсказывать возможные химические превращения. В 1860–1863 годах Александр Бутлеров дважды против своей воли исполнял обязанности ректора Казанского университета. Ректорство пришлось на сложный период в истории университета (бездненские волнения и куртинская панихида, захватившие и студентов, борьба между различными группами профессоров и т.п.) и было тяжело для Бутлерова, не раз просившего об отставке. В 1864–1866 в Казани Бутлеров издал учебник «Введение к полному изучению органической химии» (вскоре был переведен на немецкий язык), который способствовал распространению бутлеровской теории в России и за рубежом. 3. Петербургский период. Общественная деятельность Во время третьей поездки за границу в 1867–1868) годах Александр Бутлеров был избран профессором химии Петербургского университета. В представлении университету Дмитрий Иванович Менделеевподчеркивал оригинальность научного творчества Бутлерова: «Направление ученых трудов А.М. Бутлерова не составляет продолжения или развития идей его предшественников, но принадлежит ему самому. В химии существует бутлеровская школа, бутлеровское направление». В январе 1869, закончив чтение курса и сдав кафедру и лабораторию Владимиру Васильевичу Марковникову, Александр Бутлеров переехал в Петербург. Вскоре он был избран экстраординарным (1871), а затем и ординарным (1874) академиком Петербургской АН. В петербургский период жизни Бутлеров продолжал экспериментальные работы, совершенствовал теорию химического строения (статья «Современное значение теории химического строения», 1879, и др.), много сил отдавал общественной жизни. Он активно участвовал в создании (1878) Высших женских курсов и организовал на курсах химические лаборатории, как член Вольного экономического общества энергично насаждал методы рационального пчеловодства (его брошюры «Пчела…» и «Как водить пчел» многократно переиздавались вплоть до 1930-х), в 1886 основал журнал «Русский пчеловодческий листок». В 1880–1883 годах Александр Михайлович Бутлеров – президент Русского физико-химического общества. Большой резонанс имела его статья «Русская или только Императорская Академия наук в С.-Петербурге?», опубликованная в 1882 в газете «Русь» в связи с академическими выборами. На эти же годы пришлось и шокировавшее современников увлечение Бутлерова спиритизмом, с которым он впервые познакомился еще в 1854 в имении Аксаковых Абрамцево. Позднее он сблизился с Александром Николаевичем Аксаковым (двоюродным братом жены), выпускавшим спиритический журнал «Психические исследования» (в 1889 Аксаков издал «Сборник статей А.М. Бутлерова по медиумизму»). Несмотря на осуждение учеников и коллег, Бутлеров горячо и серьезно отстаивал свое увлечение. В 1875 Бутлерову, после 25-летней службы, полагалась отставка, но Совет Петербургского университета дважды отодвигал этот срок на 5 лет. Последнюю лекцию Бутлеров прочитал 14 марта 1885. Судьба Александра Михайловича Бутлерова как ученого сложилась удачно. Его работы при жизни получили полное признание и в России, и за рубежом, а без его научной школы (среди учеников – Владимир Васильевич Марковников, Александр Михайлович Зайцев, Алексей Евграфович Фаворский, Иван Лаврентьевич Кондаков) невозможно представить развитие химии в России. Современники отмечали большое обаяние личности Бутлерова, его разностороннюю талантливость, широту взглядов и интересов, открытый, общительный характер, добродушие, деликатное и снисходительное отношение к ученикам. Смолоду Бутлеров отличался крепким здоровьем и большой физической силой – кочерга, изогнутая им в виде буквы «б», долго хранилась в химической лаборатории в Казани. Но интенсивная научная работа и общественная деятельность подорвали силы Бутлерова – он неожиданно для окружающих скончался в своем имении. Александр Бутлеров был похоронен в фамильной часовне на сельском кладбище несуществующей ныне деревни Бутлеровка, на берегу Камы. (Энциклопедия Кирилл и Мефодий) 4. Еще из другого источника Александр Бутлеров родился в 1828 году в Бутлеровке – небольшой деревушке неподалеку от Казани, где находилось имение отца. Матери своей Саша не помнил, она умерла через одиннадцать дней после его рождения. Воспитанный отцом, человеком образованным, Саша хотел во всем походить на него. Сначала он ходил в пансион, а затем поступил в Первую казанскую гимназию, учителя которой были очень опытные, хорошо подготовленные, они умели заинтересовать учеников. Саша легко усваивал материал, так как с раннего детства его приучили к систематической работе. Особенно привлекали его естественные науки. После окончания гимназии, вопреки желанию отца, Саша поступил на естественнонаучное отделение Казанского университета, правда, пока только как слушатель, так как он был еще несовершеннолетним. Лишь в следующем, 1845 году, когда юноше исполнилось 17 лет, фамилия Бутлерова появилась в списке принятых на первый курс. В 1846 году Александр заболел тифом и чудом выжил, а вот заразившийся от него отец скончался. Осеньювместе с тетей они переехали в Казань. Постепенно молодость брала свое, к Саше вернулись и здоровье[en], и веселье. Молодой Александр занимался с исключительным усердием, но, к своему удивлению, заметил, что самое большое удовольствие доставляют ему лекции по химии. Лекции профессора Клауса его не удовлетворяли, и он стал регулярно посещать лекции Николая Николаевича Зинина, которые читались для студентов физико-математического отделения. Очень скоро Зинин, наблюдая за Александром во время лабораторных работ, заметил, что этот светловолосый студент необыкновенно одарен и может стать хорошим исследователем. Александр Бутлеров занимался успешно, но все чаще задумывался над своим будущим, не зная, что ему, в конце концов, выбрать. Заняться биологией? Так много неизученного в этой области! Но, с другой стороны, разве отсутствие ясного представления об органических реакциях не предлагает бесконечные возможности для исследований? Чтобы получить ученую степень кандидата, Бутлеров должен был представить диссертацию по окончании университета. К этому времени Зинин уехал из Казани в Петербург и ему не оставалось ничего иного, как заняться естественными науками. Для кандидатской работы Бутлеров подготовил статью «Дневные бабочки Волго-Уральской фауны». Однако обстоятельства сложились так, что Александру Михайловичу все-таки пришлось вернуться к химии. После утверждения Советом его ученой степени Александр Бутлеров остался работать в университете. Единственный профессор химии Клаус не мог все занятия вести сам и нуждался в помощнике. Им стал Бутлеров. Осенью 1850 года Бутлеров сдал экзамены на ученую степень магистра химии и немедленно приступил к докторской диссертации «Об эфирных маслах», которую защитил в начале следующего года. Параллельно с подготовкой лекций Бутлеров занялся подробным изучением истории химической науки. Молодой ученый усиленно работал и в своем кабинете, и в лаборатории, и дома. По мнению его теток, их старая квартира была неудобной, поэтому они сняли другую, более просторную, у Софьи Тимофеевны Аксаковой, женщины энергичной и решительной. Она приняла Бутлерова с материнской заботой, видя в нем подходящую партию для дочери. Несмотря на постоянную занятость в университете, Александр Михайлович оставался веселым и общительным человеком. Он отнюдь не отличался пресловутой «профессорской рассеянностью», а приветливая улыбка и непринужденность в обращении делали его желанным гостем повсюду. Софья Тимофеевна с удовлетворением замечала, что молодой ученый был явно неравнодушен к Наденьке. Девушка и в самом деле была хороша, высокий умный лоб, большие блестящие глаза, строгие правильные черты лица и какое-то особое обаяние. Молодые люди стали добрыми друзьями, а со временем начали все чаще ощущать необходимость быть вместе, делиться самыми сокровенными мыслями. Вскоре Надежда Михайловна Глумилина – племянница писателя С.Т. Аксакова стала женой Александра Михайловича. Александр Бутлеров был известен не только как незаурядный химик, но и как талантливый ботаник. Он проводил разнообразные опыты в своих оранжереях в Казани и в Бутлеровке, писал статьи по проблемам садоводства, цветоводства и земледелия. С редкостным терпением и любовью наблюдал он за развитием нежных камелий, пышных роз, выводил новые сорта цветов. Уходя домой, он никогда не забывал срезать лучшие цветы для жены. 4 июня 1854 года Бутлеров получил подтверждение о присуждении ему ученой степени доктора химии и физики. События разворачивались с невероятной быстротой. Сразу же после получения докторской степени Бутлеров был назначен исполняющим обязанности профессора химии Казанского университета. В начале 1857 года он стал уже профессором, а детом того же года получил разрешение на заграничную командировку. Александр Бутлеров прибыл в Берлин в конце лета. Затем он продолжил поездку по Германии, Швейцарии, Италии и Франции. Конечной целью его путешествия был Париж – мировой центр химической науки того времени. Его влекла, прежде всего, встреча с Адольфом Вюрцем. Бутлеров работал в лаборатории Вюрца два месяца. Именно здесь он начал свои экспериментальные исследования, которые в течение последующих двадцати лет увенчались открытиями десятков новых веществ и реакций. Многочисленные образцовые синтезы Бутлерова этанола и этилена, динзобутилена, третичных спиртов, уротропина, триоксиметилена, полимеризации этиленовых углеводородов лежат у истоков ряда отраслей промышленности и, таким образом, оказали на нее самое непосредственное стимулирующее влияние. Занимаясь изучением углеводородов, Бутлеров понял, что они представляют собой совершенно особый класс химических веществ. Анализируя их строение и свойства, ученый заметил, что здесь существует строгая закономерность. Она и легла в основу созданной им теории химического строения. Его доклад в Парижской академии наук вызвал всеобщий интерес и оживленные прения. Бутлеров говорил: «Способность атомов соединяться друг с другом различна. Особенно интересен в этом отношении углерод, который, по мнению Августа Кекуле, является четырехвалентным. Если представить валентность в виде щупальцев, с помощью которых атомы связываются между собой, нельзя не заметить, что способ связи отражается на свойствах соответствующих соединений. Может быть, настало время, когда наши исследования должны стать основой новой теории химического строения веществ. Эта теория будет отличаться точностью математических законов и позволит предвидеть свойства органических соединений». Подобных мыслей никто до сих пор не высказывал. Через несколько лет, во время второй заграничной командировки, Александр Бутлеров представил на обсуждение созданную им теорию. Сообщение он сделал на 36-м съезде немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере. Съезд состоялся в сентябре 1861 года. Он выступил с докладом перед химической секцией. Тема носила более чем скромное название: «Нечто о химическом строении тел». Бутлеров говорил просто и ясно. Не вдаваясь в ненужные подробное, он познакомил аудиторию с новой теорией химического строения органических веществ: его доклад вызвал небывалый интерес. «Каждый химический атом, входящий в состав тела, участвует в его образовании и действует с определенными силами. Эти силы влияют на окружающие его атомы, вследствие чего последние связываются в химическую частицу молекулу. Распределение действия этих сил, ведущее к связи атомов в определенном порядке, я называю химическим строением. Отсюда следует, что химическая природа сложных частиц определяется природой элементарных ее составных частей, их количеством и химическим строением». Термин «химическое строение» встречался в литературе и до Бутлерова, но он переосмыслил его и применил для определения нового понятия о порядке межатомных связей в молекулах. Теория химического строения служит теперь принципиальной основой всех без исключения современных разделов синтетической химии; категориями структурной химии мыслят, создают новые производства, конструируют все инженеры и техники. Итак, теория заявила свое право на существование. Она требовала дальнейшего развития, и где же, как не в Казани, следовало этим заниматься, ведь там родилась новая теория, там работал ее создатель. Для Бутлерова ректорские обязанности оказались тяжким и непосильным бременем. Он несколько раз просил освободить его от этой должности, но все его просьбы оставались неудовлетворенными. Заботы не покидали его и дома. Только в саду, занимаясь любимыми цветами, он забывал тревоги и неурядицы прошедшего дня. Он не уставал любоваться камелиями и розами, выращенными собственными руками. Часто вместе с ним в саду работал его сын Миша; Александр Михайлович расспрашивал мальчика о событиях в школе, рассказывал любопытные подробности о цветах. Наступил 1863 год – самый счастливый год в жизни великого ученого. Александр Бутлеров был на правильном пути. Действуя диметилцинком на хлористый ацетил, ему удалось впервые в истории химии получить самый простой третичный спирт – третичный бутиловый спирт, или триметилкарбинол. Вскоре после этого в литературе появились сообщения об успешно проведенном синтезе первичного и вторичного бутиловых спиртов. Ученым был известен изобутиловый спирт еще с 1852 года, когда он был впервые выделен из природного растительного масла. Теперь уже ни о каком споре и речи быть не могло, так как существовало четыре различных бутиловых спирта, и все они – изомеры. Какой это был триумф структурной теории! И как счастлив был ее автор. Триумфом теории химического строения органических соединений Бутлерова явилось правильное объяснение на основе этой теории явлений изомерии. В статье «О различных способах объяснения некоторых случаев изомерии», опубликованной в 1863 году на немецком и в 1864 году на французском языках, Александр Бутлеров сделал вывод: «Если при одинаковом составе вещества отличаются свойствами, то они должны также отличаться и своим химическим строением». Лучшим подтверждением учения Бутлерова об изомерии послужил синтез теоретически предсказанных изомеров изобутана и изобутилена. В 1862–1865 годах Александр Бутлеров высказал основное положение теории обратимой изомеризации таутомерии, механизм которой, по Бутлерову, заключается в расщеплении молекул одного строения и соединении их остатков с образованием молекул другого строения. Это была гениальная мысль. Великий ученый утверждал необходимость динамического подхода к химическим процессам, то есть необходимость рассматривать их как равновесные. Приоритет Бутлерова как автора теории таутомерии не отрицал даже немецкий химик Петер Лаар, введший в оборот термин «таутомерия». Успех принес ученому уверенность, но в то же время поставил перед ним новую, более трудную задачу. Необходимо было применить структурную теорию ко всем реакциям и соединениям органической химии, а главное, написать новый учебник по органической химии, где все явления рассматривались бы с точки зрения новой теории строения. Александр Михайлович Бутлеров работал над учебником почти два года без перерыва. Книга «Введение к полному изучению органической химии» вышла из печати тремя выпусками в 1864–1866 годах. Она не шла ни в какое сравнение ни с одним из известных тогда учебников. Этот вдохновенный труд был откровением Бутлерова – химика, экспериментатора и философа, перестроившего весь накопленный наукой материал по новому принципу, по принципу химического строения. Книга вызвала настоящую революцию в химической науке. Уже в 1867 году началась работа по ее переводу и изданию на немецком языке. Вскоре после этого вышли издания почти на всех основных европейских языках. По словам немецкого исследователя Виктора Мейера, она стала «путеводной звездой в громадном большинстве исследований в области органической химии». С тех пор как Александр Михайлович закончил работу над учебником, он все чаще проводил время в Бутлеровке. Даже во время учебного года семья по нескольку раз в неделю наезжала в деревню. Младший сын, двухлетний Володя, целыми днями играл на лугу возле дома. Бутлеров чувствовал здесь себя свободным от забот и целиком отдавался любимым увлечениям: цветам и коллекциям насекомых. Теперь А. Бутлеров меньше работал в лаборатории, но внимательно следил за новыми открытиями. Весной1868 года по инициативе знаменитого химика Менделеева, Александра Михайловича пригласили в Петербургский университет, где он начал читать лекции и получил возможность организовать собственную химическую лабораторию. Бутлеров разработал новую методику обучения студентов, предложив ныне повсеместно принятый лабораторный практикум, в котором студенты обучались приемам работы с разнообразной химической аппаратурой. В своих исследованиях Александр Бутлеров продолжал развивать структурную теорию. Он задался целью доказать, что разветвленную и прямую углеродные цепи могут иметь все типы органических соединений. Это вытекало непосредственно из теории, но теоретические положения надо было доказать на практике. Разве нельзя получить углеводород, например бутан, четыре углеродных атома которого были бы связаны друг с другом не последовательно, а так, как они связаны в триметил-карбиноле? Но чтобы найти правильный метод его синтеза, требовалось множество опытов. И вот, наконец, усилия Бутлерова увенчались успехом. В большой колбе был долгожданный изобутилен. Доказано существование разветвленной цепи углеводородов! Одновременно с научной деятельностью Бутлеров активно включается и в общественную жизнь Петербурга. В то время прогрессивную общественность особенно волновал вопрос об образовании женщин. Женщины должны иметь свободный доступ к высшему образованию! Были организованы Высшие женские курсы при Медико-хирургической академии, начались занятия и на Бестужевских женских курсах, где Бутлеров читал лекции по химии. Многосторонняя научная деятельность Бутлерова нашла признание Академии наук. В 1871 году его избрали экстраординарным академиком, а три года спустя – ординарным академиком, что давало право получить квартиру в здании Академии. Там жил и Николай Николаевич Зинин. Близкое соседство еще больше укрепило давнюю дружбу. Годы шли неумолимо. Работа со студентами стала для него слишком тяжела, и Александр Бутлеров решил покинуть университет. Прощальную лекцию он прочитал 4 апреля 1880 года перед студентами второго курса. Они встретили сообщение об уходе любимого профессора с глубоким огорчением. Ученый совет принял решение просить Бутлерова остаться и избрал его еще на пять лет. Ученый решил ограничить свою деятельность в университете лишь чтением основного курса. И все-таки несколько раз в неделю появлялся в лаборатории и руководил работой. Через всю жизнь Бутлеров пронес еще одну страсть – пчеловодство. В своем имении он организовал образцовую пасеку, а в последние годы жизни настоящую школу для крестьян-пчеловодов. Своей книгой «Пчела, ее жизнь и правила толкового пчеловодства» Бутлеров гордился едва ли не больше, чем научными работами. Ученый считал, что настоящий ученый должен быть и популяризатором своей науки. Параллельно с научными статьями он выпускал общедоступные брошюры, в которых ярко и красочно рассказывал о своих открытиях. Последнюю из них он закончил всего за полгода до смерти. Александр Михайлович Бутлеров умер 17 августа (5 августа по ст. ст.) 1886 года, в деревне Бутлеровка Спасского уезда (ныне Алексеевский район) Казанской губернии, от закупорки кровеносных сосудов. Список литературы http://to-name.ru/biography/aleksandr-butlerov.htm https://ru.wikipedia.org/wiki/Бутлеров,_Александр_Михайлович http://refdb.ru/look/1304893.html http://www.piplz.ru/page.php? id=390 http://ylik.ru/pchelovodstvo/butlerov-aleksandr-mihajlovich-biografiya/ |