Проблемы и решения на уровне структурной химии

«Структурная химия» – название условное. Речь идет об уровне развития химических знаний, при котором главенствующую роль играет понятие «структура», а именно – структура молекулы реагента, в том числе макромолекулы или монокристалла.

С возникновением структурной химии появился мощный инструмент целенаправленного качественного преобразования веществ. В свое время на химиков оказала влияние теория валентности Ф. А. Кекуле и присущий его формулам схематизм. Однако формульный схематизм Кекуле не указывает на реакционную активность реагентов, имеющую первостепенное значение для практики получения целевых продуктов. Эти знания дает теория химического строения А. М. Бутлерова, нашедшая физическое обоснование в квантовой механике. Сегодня под структурой понимают устойчивую упорядоченность качественно неизменной системы, каковой является молекула.

Воззрения Кекуле и Бутлерова превратили химию из науки аналитической, занимающейся изучением состава готовых веществ, в науку преимущественно синтетическую, способную создавать новые вещества и новые материалы.

В 1760–1880 гг. появился термин «органический синтез». В это время были синтезированы фуксин, ализарин. Затем получены взрывчатые вещества – тринитротолуол, лекарственные препараты – уротропин, аспирин и др. Этот период был назван триумфальным шествием органического синтеза.

Однако сведений, которые давала структурная химия, оказалось недостаточно для того, чтобы управлять процессами превращения веществ. Структурная химия оказалась не в состоянии указать пути осуществления процессов производства этилена, ацетилена, бензола, дифенила и других диеновых углеводородов с цепочкой С=С–С=С из парафиновых углеводородов, хотя все эти процессы составляют основу нефтехимического производства и их оказалось легко осуществить посредством химической кинетики и термодинамики.

Все это, однако, не умаляет роли структурной химии, без которой был бы невозможен вообще органический синтез при любых успехах учения о химических процессах.