В один из вечеров 1830 г. во дворце французских королей Тюильри все было готово к балу. Огромные залы освещались свечами. Вначале ничто не омрачало веселья. Но вот все почувствовали резкий запах, исходящий от свечей, потом появились едкие пары. Находиться во дворце стало невозможно. Бал пришлось отменить, а чтобы впредь такое не повторилось, были приняты строгие меры. Придворному химику и директору фарфорового завода в Севре, профессору естественной истории А. Броньяру было поручено выяснить причину столь странного поведения свечей. Анализом «злополучных» свечей занялся Ж. Дюма. Оказалось, что свечи были изготовлены из воска, отбеленного хлором, а при горении свечей выделялся хлористый водород.
Исследования Дюма
Этот случай побудил Дюма заняться исследованием замещения водорода в органических соединениях. Знакомясь с известными фактами и проводя собственные опыты, он сделал такой вывод (1834): «когда водородистое органическое вещество (углеводород-Авт.) подвергается действию дегидрирующего тела, оно усваивает некоторое количество этого тела, эквивалентное количеству потерянного им водорода».
Исследования Дюма привлекли внимание многих химиков, в том числе Е. Пелиго, В. Реньо, О. Лорана и других. Огюст Лоран, изучая вместе с Дюма действие хлора на нафталин, открыл многие его хлорпроизводные. Лоран отметил интересный факт: если хлором замещается эквивалентное количество водорода, то образуется вещество, напоминающее по свойствам исходное. Получалось так, что электроотрицательный хлор замещал электроположительный водород! Эти взгляды, противоречащие положениям дуалистической теории Берцелиуса, были изложены Лораном в 1837 г. в докторской диссертации. Ясно, что мимо таких выводов не мог пройти Берцелиус. Уже в следующем году он писал:
«Столь электроотрицательный элемент, как хлор, не может никогда вступать в органический радикал: такая идея противоречит основным принципам химии…».
Дюма вскоре поспешил отречься от выводов Лорана:
«Я не ответствен,-писал он,-за преувеличенное толкование моей теории, сделанное Лораном».
Но в 1839 г. Дюма получил трихлоруксусную кислоту (CCl3COOH), действуя на уксусную кислоту хлором. Исследуя новое вещество, ученый пришел к заключению, подтверждающему …выводы Лорана. «…г. Лоран настаивал,-писал впоследствии Дюма,- на идентичности роли хлора и водорода в веществах, образованных путем замещения, еще задолго до того, как опыт решил это в положительном смысле».
Теория замещения
Теперь Дюма начал защищать то, что недавно отрицал. В своем стремлении отстоять теорию замещения он даже утверждал, что и углерод в органических веществах тоже можно заместить. По этому поводу в Либиховских «Анналах» была опубликована злая пародия-письмо, полученное якобы из Парижа. Автор письма утверждал, что ему будто бы удалось заменить в клетчатке атомы всех элементов хлором, и несмотря на это новое вещество обладало свойствами исходного соединения. Впоследствии выяснилось, что автором этого письма был Фридрих Вёлер. Но годы шли, и теория замещения получала, казалось, все большее экспериментальное подтверждение. Так, в 1842 г. сотрудник Дюма бельгийский ученый Л. Мельзенс, действуя на хлоруксусную кислоту водородом «в момент выделения», восстановил ее в уксусную кислоту. А через три года ассистент Либиха, впоследствии крупнейший немецкий химик А. Гофман получил хлор- и бромпроизводные анилина и установил, что их свойства сходны со свойствами анилина. Правда, такое сходство уменьшается по мере замены атомов водорода галогенами. Теперь и Либих вынужден был признать правильность положений этой теории.
«Гофман… кажется, привел в своей работе определенное доказательство,-писал Либих,-что химический характер соединения ни в коем случае не обусловливается природой находящихся в нем элементов, как это предполагает электрохимическая гипотеза, а единственно их положением».
Однако теория замещения рассматривала строение соединений довольно поверхностно. На смену ей пришли другие теории, в которых связь между свойствами органических соединений и их строением анализировалась более глубоко. Наиболее значительной из них была теория типов, предложенная французскими химиками О. Лораном и Ш. Жераром.
