Butlerov, Alexander Mikhailovich (1828-1886)

Alexander Mikhailovich Butlerov

Alexander Mikhailovich Butlerov, químico russo, criador da Teoria de Estruturas Químicas e fundador da mundialmente famosa escola de Químicos Orgânicos, nasceu em 3 de setembro de 1828, na cidade de Chistopol, perto de Kazan. Seu pai, um oficial aposentado, possuia algumas terras. Sua mãe morreu, quando Alexander ainda era jovem, e seu pai o enviou para uma das escolas particulares de Kazan. Quando Alexander Mikhailovich fez 16 anos, ele entrou no departamento de física e matemática da Universidade de Kazan, que na época e era o centro das ciências naturais na Rússia. No início Butlerov estava interessado em botânica e zoologia, e depois se interessou por química, decidindo dedicar toda a sua vida a essa ciência.

De acordo com os historiadores ocidentais de ciência, o artigo clássico de 1816 de Alexander Mikhailovich Butlerov sobre a teoria estrutual, não foi totalmente apreciado na quando ele foi apresentado no congresso de Speyer em 19 de Setembro de 1861. Bluterov atribuiu ao provincialismo dos alemães à pobre recepeção do seu artigo no meio científico. Contudo, a falta de dados experimentais podem ter sido os principais fatores contribuintes. Historiadores russos viram esse artigo como a pedra fundamental para a teoria estrutural, enquanto que historiadores ocidentais geralmente creditaram á Kekulé e Couper como os fundadores desta teoria.

Por que surgiu esta polarização entre oriente e ocidente e como ela pode ser resolvida? A tradução do artigo de Butlerov parece indicar somente um pequeno avanço sobre os artigos de Kekulé e Couper. Ele define a estrutura química como: "a natureza e maneira da ligação mútua dos átomos em um composto complexo”, afirmando que “a natureza química de uma molécula complexa é determinada pela natureza e quantidade se seus constituintes elementares e pelas suas estruturas químicas”. Isto parece não acrescentar nada de novo, desde que a principal alteração que ela introduz é que as propriedades químicas são mais influenciadas pela natureza e maneira da ligações atômicas. Portanto, a atenção é focada na ligação entre átomos.

Os estudos de Mitscherlich no isomorfismo, o qual se tornou uma consequência mecânica das construções atômicas das moléculas e os estudos iniciais da cristalografia do século XIX de Romé de I’sle, Hauy, e Bravais e o pensamento aplicado ao arranjo das partículas na matéria, levaram à uma pesquisa para um entendimento mais profundo das constituições internas das moléculas. O problema com a teoria dos arranjos atômicos era que até a década de 1850, quando a teoria da valência estava em desenvolvimento, não havia forma satisfatória de determinar como os átomos estavam arranjados. Verdade haviam tidos algumas sugestões, entre outras, Dalton, Thomas Thomson, Wollaston, Ampère, Baudrimont; mas estas teorias eram especulativas e não bem desenvolvidas. Entretanto nos artigos de Couper e Kekulé em 1858, bem como numa palestra dada por Butlerov no mesmo ano, os radicais e modelos que eram correntes na química orgânica foram divididos em moléculas, nas quais os átomos foram ligados de acordo com as regras de valência e a tese de que os átomos de carbono podiam ligar-se uns aos outros.

Este desenvolvimento reforçou o conceito estrutural de mecânica geométrica, na qual a dissecação da molécula em seus componentes atômicos levou rapidamente às fórmulas de Couper e Kekulée, que são, essencialmente, fórmulas modernas. Entretanto, o subsequente desenvolvimento da teoria estrutural levaram a uma reinterpretação destas fórmulas primitivas, através da inclusão implícita de tais conceitos, como o tautomerismo, a ressonância, a indução e impedimento estérico. Portanto, sem mudar essencialmente as fórmulas da década de 1850, uma completamente nova interpretação do seu significado tinha sido interpolada através do acréscimo de regras empíricas.

O ponto de vista de Couper insistiu na necessidade de analisar a molécula em seus componentes atômicos e sintetizar esses componentes, posteriormente, em diagramas moleculares. Adicionando o conceito da ligação carbono-carbono em compostos orgânicos, junto com a teoria da valência e confinando a sua atenção para aos compostos relativamente simples, Couper manteve que o todo (molécula) é simplesmente um derivado de sua própria parte (átomos). Kekulé chegou a conclusões similares, embora seu ponto de vista seja menos claramente definido do que o de Couper. De toda maneira, a teoria Couper-Kekulé possibilitou estruturas e reações químicas serem representadas graficamente. Em retrospecto, isto parece ser um desenvolvimento natural, que capacitou as reações a serem acompanhadas em termos de fórmulas químicas.

Por outro lado, Butlerov dá ênfase em seu trabalho bastante famoso de 1868, chamado de “Compêndio de Química Orgânica", que foi traduzido da edição russa de 1864, quando ele insiste que a "natureza química molecular" é o caráter químico total da mesma. Ele também afirma que, na natureza química de cada molécula complexa contendo átomos, um elemento é limitado de um lado pela sua natureza e o arranjo químico na molécula, e pelo outro lado, pela natureza, quantidade e arranjo químico dos átomos restantes na mesma molécula.

Ao traçar uma linha a partir da teoria da valência da década de 1850, para as modernas fórmulas estruturais, nós nos tornamos tão acostumados à interpolação de uma interpretação do significado das fórmulas modernas em termos de interações atômicas, o impedimento estérico, efeitos indutivos e assim por diante, que as contribuições de Butlerov são negligenciadas. Tudo que parece ser necessário ligar os estudos iniciais de Couper e Kekulé com as interpretações geométricas de Van’t hoff para chegar rapidamente às fórmulas modernas. Portanto as ideias de Butlerov são ignoradas e o ponto de vista mecânico geométrico associado com Couper Kekulé Van’t Hoff, foi reforçado em dois estudos filosóficos de Benfey e Mulckhuyse.

Lutero não negligencia atomicidade ou afinidade, mas as colocam em um papel de apoio ás suas ideias na estrutura química tratados deste ponto de vista dialético. Como Lutero apontou a valência e as ligações Carbono-Carbono é para Couper e Kekulé elaborarem fórmulas, mas, para Butlerov elas são meramente premissas para as suas teorias da estrutura química. As contínuas utilizações da teoria estrutural de Butlerov em seus trabalhos posteriores levaram a sua adequada incorporação do significado das fórmulas estruturais. Infelizmente seu trabalho de 1861, foram muito menos conhecidos do que seus escritos sucessivos (ao escrever a história da química deste período a linha de pensamento de Couper através de Van’t Hoff para a fórmula moderna foi adotada para recriar o pensamento histórico da época). Hoje, a história da ciência se tornou mais sofisticada e à formulação a teoria da estrutura química de Butlerov, deve ser concedido o seu devido lugar.

Bibliografia

O Sonho de Mendeleiv A verdadeira História da Química Paul Strahern Jorge Zahar Editor 2002

A Short History of Chemistry J. R. Partington Macmillan and Co Limited London 1951

The Historical Development of Chemical Concepts .Roman Mierzecki Polish Scientific Publishers Varsóvia 1985.