Принятие идей о «радикальной» конституции органических веществ, в свою очередь, потребовало уточнения тех принципов, на основании которых следовало выделять в них радикалы. Различие в выборе этих принципов привело к существованию нескольких радикальных моделей, распространенных в первой трети XIX в. В 1811 г. Й.Я. Берцелиус сформулировал свое видение главной проблемы органической химии. Он стремился выявить закономерности в экспериментальных данных по составу органических соединений и рассмотреть вопрос о применимости для них стехиометрических законов, открытых при изучении неорганических веществ>{346}. Модель, которой придерживался Берцелиус, позволяла интерпретировать состав известных тогда полярных органических соединений в рамках его электрохимической (дуалистической) теории сродства. Шведский ученый вычленял в составе кислородосодержащей органической молекулы электроотрицательный кислород и электроположительный сложный углеродный радикал. Поэтому иногда модель строения органических веществ по Берцелиусу называют оксидно-радикальной. В табл. 9.2 в качестве примера представлены различные варианты формул этилового спирта.
Выделяя кислород в «формуле» органического соединения, Берцелиус не придавал ему какой-либо особой функциональной роли[44], а различие в свойствах веществ объяснял различием в пространственном расположении атомов в радикале. Следовательно, у Берцелиуса «формула» органического соединения, по сути, никоим образом не характеризовала его свойства. Шведский ученый придерживался своей модели лишь как соответствующей его общей дуалистической концепции, а также некоторым стехиометрическим закономерностям.
Таблица 9.2
Некоторые варианты формулы этилового спирта
CH>3CH>2OH, представленные различными учеными в первой половине XIX в.
>{347}(Автор формулы … Формула)
Й.Я. Берцелиус … (C>2H>6)∙O
Ж.Б. Дюма … (С>8Н>8)∙2Н>2O
Ю. Либих … (C>4H>10O)∙H>2O
Э. Митчерлих … (C>4H>10O>2)∙H>2
Примечание. Различия в формулах обусловлены не только способами выделения радикалов, но и разночтениями в использовании относительных весов углерода и кислорода. Поэтому состав некоторых веществ кратен целому числу их современных формул. Например, для этанола эти формулы имели вид п (C>2H>5OH).
Исследования Ф. Велера и Ю. Либиха о свойствах радикала бензойной кислоты (бензоиле) (см. гл. 9, п. 9.3) привлекали к себе внимание химиков еще и потому, что наглядно подтверждали высказанную ранее идею: радикалы представляют собой реальные составные части органических соединений, подобно атомам в неорганических веществах. В работах Ж.Л. Гей-Люссака, Ж.Б. Дюма, Ю. Либиха и других ученых были предложены иные, чем у Берцелиуса, радикальные модели конституции органических соединений. В этих моделях сложная органическая молекула мысленно расчленялась на несколько изначально «предсуществующих» в ней радикалов, внутри которых атомы связаны более прочно, чем с атомами других фрагментов. Некоторые ученые высказывали предположения, что радикалы как устойчивые группировки атомов способны к самостоятельному существованию.