В один из весенних дней 1885 г. в химической аудитории Петербургского университета собрались виднейшие профессора во главе с ректором и деканом физико-математического факультета. На студенческих скамьях ни одного свободного места. В торжественной обстановке А. М. Бутлеров прочитал свою последнюю лекцию. Его преемником становится Н. А. Меншуткин, к которому переходит чтение курса органической химии и заведование органическим отделением лаборатории. Преподавание аналитической химии возлагается на приват-доцента Д. П. Коновалова.
Итак, начался новый этап педагогического творчества Николая Александровича. Он непосредственно руководит лабораторными занятиями по органической химии, следуя своим методическим приемам. Меншуткин оставил интересные зарисовки жизни своей лаборатории, которые показывают, как интенсивно работали студенты при выполнении «большого практикума» — сложных работ по органическому синтезу. В органическом отделении лаборатории студенты выполняли также вполне самостоятельные работы на темы, предложенные профессором.
Николай Александрович еще в семидесятых годах издал литографированные лекции по специальным разделам органической химии, которые он читал на протяжении многих лет. Со временем Н. А. Меншуткин решил написать учебник по всему курсу органической химии. В 1883 г. такой учебник выходит под названием «Лекции органической химии».
В предисловии автор указывает на причины, побудившие его написать это руководство: «Курс органической химии в университетах, будучи последним из слушаемых курсов химии, имеет целью завершить химическое образование занимающегося. По этой причине курс органической химии не только должен дать полное знакомство со свойствами органических соединений, но познакомить... с методами их исследования и с химическими воззрениями, объединяющими изучаемые факты. Занимаясь преподаванием органической химии в С.-Петербургском университете, неудивительно, что в бедной отечественной химической литературе я не мог указать руководства, подходящего к моему курсу. Вот ближайшая причина, побудившая меня приступить к составлению руководства по органической химии.
Между множеством руководств этого предмета на иностранных языках, как это, может быть, не покажется странным, я не могу указать такого, которое бы удовлетворяло... положениям, вытекающим из постановки преподавания химии в наших университетах» [14, стр. I].
Далее автор указывает, что очень важно правильно отобрать материал для преподавания, так как «руководство не есть справочная книга». Полнота изучения предмета определяется целесообразным выбором сравнительно небольшого числа фактов. Поэтому в руководстве рассматривается только материал, необходимый для установления важнейших свойств органических соединений. Это легко достигается, так как «органические соединения представляют повторение свойств сравнительно небольшого числа типических соединений». Вместе с тем избранный материал изучается очень основательно. На какой теоретической базе следует изучать органическую химию? По мнению Меншуткина, учебники, опирающиеся при рассмотрении свойств органических соединений только на теорию химического строения, «страдают крайней односторонностью», хотя он признал, что теория химического строения углеродистых соединений сильно содействовала развитию органической химии за последние 20 лет.
При рассмотрении свойств органических соединений Меншуткин придерживался своеобразной системы: он опирался одновременно на теорию замещения и в меньшей степени на теорию химического строения.
В середине восьмидесятых годов Меншуткин довольно критически относился к теории химического строения. Это, естественно, отразилось на его руководстве, в котором он писал: «Какие теоретические воззрения положить в основу преподавания органической химии? Думаю, что для большинства читателей ответ был бы весьма прост и, вероятно, таков: положить в основу преподавания теорию строения как такую, которая представляет воззрения огромного большинства химиков, разрабатывающих органическую химию. Я лишь отчасти этому последовал; основания этой теории- и главнейшие ее приложения изложены в лекциях. Я считал ниже достоинства этой теории скрыть ее недостатки в непосредственном приложении к органическим соединениям... Едва ли теория строения, не обнимающая вовсе динамической стороны химических явлений, может считаться выразительницей современного состояния химических знаний*. При указанном несовершенстве теории строения, неоспоримые ее заслуги, возбудившие интерес к изучению изомерии органических соединений, очевидно, достигнуты применением ее как схемы. Подобные схемы могут быть построены весьма разнообразно, и под именем теории замещения я делаю попытку приложения также схемы для изучения органических соединений» [14, стр. IV].
Чтобы дать представление о теории замещения, покажем, как она применяется в руководстве Н. А. Меншуткина при рассмотрении таких органических соединений, как углеводороды.
Простейшим углеводородом является метан СН4. Если выделить два атома водорода из двух частиц метана и соединить их остатки, то получится частица этана С2Н6
(СН4-Н)+(СН4 - Н)=СН3.СН8.
Такую реакцию можно рассматривать условно, как происходящую через замещение одного атома водорода в частице метана радикалом метилом — первым остатком метана. Такой процесс, называемый метилированием, может протекать все дальше и дальше. Если взять п частиц СН4 и осуществить n—1 раз метилирование, то получим ряд предельных углеводородов CnH2n+2.
Непредельные формы углеводородов выводятся также из формулы СН4. Отнимая от двух частиц метана
----------------------------------
* Отклоняя подобную критику, которая не раз повторялась в статьях Менделеева и Меншуткина, Бутлеров еще в 1879 г. говорил: «...в настоящее время мы смотрим на химическое соединение не как на что-либо мертвое, неподвижное; мы принимаем, напротив, что оно одарено постоянным движением, заключенным в его самых мельчайших частичках, частные взаимные отношения которых подлежат постоянным переменам, суммируясь при этом в некоторый постоянный средний результат... Мы имеем всегда перед собой состояние известного подвижного равновесия. С этой динамической точки зрения на натуру химического соединения и на химические реакции мы ясно объясняем такие явления, которые с прежней точки зрения были совершенно непонятны. Химическое соединение представляет определенную зависимость движения атомов составных частей» [15, стр. 372, 373].
-----------------------------------
четыре атома водорода, получаем частицу этилена СН2.СН2:
(СН4-2Н)+(СН4-2Н) = СН2.СН2.
Этилен дает начало углеводородам ряда СnН2n. Из двух же частиц СН4 путем выделения шести атомов водорода получается углеводород ацетилен СН.СН:
(СН4—3Н)+(СН4—3Н) = СН.СН.
Углеводороды ряда СnН2n-2 являются производными ацетилена.
Приведенные выше реакции образования этилена и ацетилена можно рассматривать также как реакции замещения: в первом случае (образование этилена) двухвалентный остаток СН2 — второй остаток метана — замещает два атома водорода в метане. Во втором случае (образование ацетилена) остаток СН — третий остаток метана — замещает три атома Н в метане. Эти виды замещения называются соответственно метиленированием и ацетиленированием.
В журнале Русского физико-химического общества Меншуткин опубликовал в виде специального приложения к «Лекциям органической химии» статью «Изомерия углеводородов по теории замещения» [16], в которой на ряде примеров показывается, как* теория замещения используется для вывода возможных изомерных форм углеводородов. Исходя из положения: «Изомерные соединения представляют различные равенства образования», Меншуткин приводит, в частности, такие равенства для двух изомерных бутанов С4Н10: «Четыре частицы болотного газа могут вступить во взаимодействие для образования предельного углеводорода С4Н10 двояким образом:
СН4 - Н)+2 (СН4 - НН) + (СН4 - Н) = СН3 (СН2)2 СН3 = С4Н10 (I)
(СН4 - ННН) + 3 (СН4 - Н) = СН (СН3)з = С4Н10». (II)
Подобным же образом выводятся изомеры других предельных углеводородов — иентана, гексана и т. д.
Касаясь этих равенств, Бутлеров заметил: «...Отбросим «первые части» (т. е. до знака =.— Авт.) фиктивных, приводимых... равенств (а фиктивно большинство из них) и возьмем одни «вторые части» их (т. е. после знака = .— Авт.), как единственно имеющие действительное значение. С этим вместе отпадает и всякое различие между формулами замещения и формулами строения» [15, стр. 434].
А. М. Бутлеров остро критиковал Меншуткина за то, что он преподносит учащимся теорию замещения в качестве учебного материала: «...Схема замещения, в ее применении к изомерии, предлагается начинающим химикам, еще лишенным самостоятельного критического взгляда на предмет. О ней говорится при этом, как о чем-то несогласном с принципом химического строения и заслуживающем, будто бы, предпочтения. Вполне убежденный в том, что это несогласие чисто наружное и заключается только в способе выражения, я вижу, однако, что схема замещения, приложенная к изомерии углеродистых соединений с той исключительностью, какую мы встречаем в данном случае, является способом рассмотрения более узким и менее ясным, чем гипотеза строения.
В таком виде она может затруднить начинающему усвоение некоторых понятий и затемнить то, что в сущности очень просто. Поэтому, дорожа успехами химической мысли в русских молодых адептах нашей науки, я считаю себя не вправе уклониться от выяснения упомянутого выше недоразумения» [15, стр. 421—422].
Далее Бутлеров подробно рассматривает основные положения теории замещения применительно к проблеме изомерии и формулирует следующий обобщающий вывод: теория замещения, «будучи по отношению к изомерии органических веществ воззрением более односторонним и узким, чем химическое строение..., не дает во многих случаях возможности усматривать то, что просто и ясно предвидится и выражается химическим строением» [15, стр. 439].
Ученик Бутлерова профессор Казанского университета А. М. Зайцев так оценил учебник Меншуткина:
«Та часть лекций, которая посвящена обработке фактической стороны, показалась мне, по собранному материалу и по объективности сделанных выводов, представляющей интересное и полезное явление русской химической литературы, но, мне кажется, далеко нельзя того же сказать о теоретической стороне лекций, а именно о той их части, в которой освещаются факты с точки зрения теории замещения. На мой взгляд, теоретические эоззрения автора лекций могли бы получить некоторый
интерес и значение, если бы они появились в свет лет 25 тому назад, а именно в то время, когда совершался переход от теории типов к современным теоретическим взглядам...
Меня крайне удивляет то обстоятельство, к чему Меншуткин стремится с большой настойчивостью опровергнуть теорию строения, когда в то же самое время всецело принимает он все конечные выводы опровергаемой им теории...» [17].
Критические выступления Меншуткина против теории химического строения еще больше привлекли внимание к ней ученых и вызвали аргументированную защиту ее, что содействовало укреплению и развитию этой теории. Многое из того, что выдвинул Меншуткин против теории химического строения, было ошибочно и поэтому отвергнуто Бутлеровым. Однако ряд вопросов требовал дальнейшего осмысливания и постановка этих вопросов Меншуткиным способствовала их решению.
В результате дискуссии теория химического строения освободилась от некоторых преувеличений, многие ее положения были уточнены, границы ее применения и ее познавательные возможности были очерчены с большой определенностью [18].
И, наконец, то, что такой авторитетный противник теории химического строения, как Н. А. Меншуткин, после нескольких лет борьбы «сложил оружие», имело большое значение для торжества идей Бутлерова.
«Когда я слушал лекции Меншуткина,— вспоминает В. Н. Ипатьев,— то он еще придерживался теории замещения, но уже чувствовалось, что ей приходит конец. И, действительно, в следующем издании «Органической химии» Меншуткина не было уже и помина о теории замещения и все реакции трактовались с точки зрения теории строения» [19].
Начиная с третьего издания (1897 г.) «Лекций органической химии», Меншуткин излагал материал только на основе теории химического строения, не упоминая больше о теории замещения. Теперь в лице Меншуткиня теория химического строения приобрела горячего сторонника. В предисловии к третьему изданию он писал: «...Теория химического строения позволяет нам как бы проникнуть в глубину частиц органических соединений и показать, с какой неизменной правильностью появление определенных физических и химических свойств их находится в соотношении с определенным способом соединения атомов элементов в частицах». И далее он указывал, что современная органическая химия, исходя из теории строения, «дает простые правила, допускающие привести в чудный по простоте порядок состав бесконечного числа углеродных соединений» [20, стр. IV].
Меншуткин рассматривал в своем учебнике также учение о пространственном расположении атомов, входящих в состав молекул органических соединений. «Стереохимическая гипотеза,— отмечал Меншуткин,— в несколько лет своего существования успела уже осветить целые области соединений углерода, до того мало изведанные» [20, стр. IV].
Таким образом, теория химического строения и стереохимическое учение становятся в руководстве Меншуткина основой при изучении органических соединений.
Следует особо подчеркнуть, что в учебнике Меншуткина отводится видное место химической кинетике. В «Лекциях органической химии» автор не только подробно изложил большой экспериментальный материал по химическим равновесиям, но и поместил особый параграф «Теория образования сложных эфиров», в котором на примере реакций этерификации изложил закон действия масс. Широкое применение физико-химических данных для характеристики свойств и состава органических соединений — одна из характерных и примечательных особенностей учебника Меншуткина [21].
П. И. Вальдея, ознакомившись с третьим изданием «Лекций органической химии», писал Меншуткину: «...Ваш труд... находится на высоте нашей науки и отличается оригинальностью обработки и группировки материала, но больше всего мне лично понравился Ваш метод применения данных физической химии для характеристики органических тел, метод, который не имеет конкурента в литературе учебников органической химии и устанавливает генетическую связь между физической и органической химией» [1, стр. 116].
П. И. Вальден с особенным одобрением отозвался о четвертом издании руководства Меншуткина, выпущенном в 1901 г.: «Что касается Ваших «Лекций органической химии», мне до сих пор одно обстоятельство оставалось непонятным: если, например, в
вроде Крафта, Бернтсена и др. высоко ценятся и в высших учебных заведениях применяются и переводятся на иностранные языки, как можно себе объяснить индифферентность молодых (знающих языки) химиков, не напавших до сих пор на мысль, что перевод Ваших лекций — вещь благодарная, так как подобной книги и в богатой немецкой литературе нет?... Мое сердце полно радости по поводу той свежести и универсальности, которая проглядывает на каждой странице Ваших книг» [1, стр. 116].
А. Байер, по воспоминаниям В. Н. Ипатьева, внимательно ознакомившись с книгой Н. А. Меншуткина, говорил: «Неужели студенты Петербургского университета должны знать этот курс органической химии, который содержит 700 печатных больших страниц? Я сам не был бы в состоянии удержать в голове весь этот материал» [22].
Была сделана попытка издать книгу Меншуткина на французском языке. В 1886 г. русская студентка Э. Фомина, учившаяся в то время в Женеве, писала Николаю Александровичу: «Я беру на себя смелость обеспокоить Вас просьбой о разрешении перевести Ваши «Лекции органической химии» на французский язык... Ваше имя пользуется такой популярностью за границей, Ваша «Аналитическая химия» сделалась такой настольной книгой всякого химика, знающего по-немецки, так часто приходилось слышать соболезнования о том, что она не переведена на французский язык, что я думаю, что и Ваша органическая химия будет встречена с распростертыми объятиями...» [1, стр. 117]. Николай Александрович дал согласие на перевод его руководства. Во втором письме Фомина, сообщив, что она уже принялась за работу, добавляет: «Гребе (женевский профессор химии, у которого занималась тогда Фомина.— Авт.) одобряет совершенно мою мысль перевести лекции и тоже находит, что на французском языке недостает хороших книжек по химии. Найти французского издателя Гребе считает делом трудным, находя их слишком большими патриотами... Он хочет написать нескольким парижским профессорам, чтобы заручиться их помощью».
Вскоре от Фоминой был получен образец перевода, которым Меншуткин остался очень доволен. Теперь остановка была только за издателем. В течение долгого времени от Фоминой не было известий и лишь в конце года она прислала Николаю Александровичу следующее письмо: «С печалью сообщаю Вам, что мои поиски издателя остались тщетными. Посылаю Вам два наиболее интересных ответа от издателей». Один из издателей, о которых упоминает Фомина, писал ей: «Я прочитал отрывок перевода, присланный вами; перевод, по-видимому, сделан хорошо, но я убедился, что сочинение — классический труд и в качестве такового не имеет больших шансов на успех во Франции. Студенты медицинского факультета или Сорбонны всегда пользуются сочинениями, написанными их профессорами». Так и не осуществилось издание «Лекций органической химии» на французском языке.
