Откровенно говоря, присуждение Демидовской премии не было для Менделеева полной неожиданностью. Еще в Гейдельберге летом 1860 года, размышляя о том, как бы добыть денег, он подумал о возможности представления какого-нибудь труда на соискание Демидовской премии. По-видимому, он просил своих петербургских друзей узнать подробности, так как один из них 9 августа 1860 года прислал ему выписку из правил. «На получение награды могут притязать только вообще вышедшие с 1-го ноября истекшего по 1-е ноября настоящего года оригинальные, напечатанные на русском языке… сочинения. Предмет сих сочинении может быть заимствован из какой бы то ни было отрасли человеческих познании, или приложение их к потребностям житейским». Конечно, о соискании премии в 1860 году нечего было и думать, но в следующем — 1861 году Дмитрий Иванович решил писать первый оригинальный учебник по органической химии на русском языке…

14 февраля прибыл он в Петербург, а уже 24 февраля начался этот беспримерный научный труд, показывающий, какая колоссальная духовная мощь таилась в этом 27-летнем человеке. Самое лучшее представление об обстановке, в которой велась эта работа, и о том горении, в котором находился Менделеев, дают слова, часто встречающиеся к его знаменитом «Гейдельбергском дневнике», названном так по недоразумению, ибо большая часть его написана Дмитрием Ивановичем уже в Петербурге: «Писал, писал и писал». И когда 18 июня рукопись была сдана в набор, Менделеев мог с полным основанием сказать: «Больше работать, как я с этой книгой работал, — нельзя».

Первого октября книга была уже отпечатана, и одни из первых авторских экземпляров Дмитрий Иванович повез Зинину. Николаи Николаевич внимательно пролистал Менделеевский труд, похвалил и сказал: «В год все разойдется».

Он оказался прямо-таки пророком: «Органическая химия» действительно разошлась с такой быстротой, что на следующий год ее пришлось выпустить вторым изданием. А весной 1862 года она была удостоена полной Демидовской премии. Казалось бы, этот успех должен был показать Менделееву, как глубоко правы были его доброжелательные учителя и коллеги, когда советовали ему обратиться к органической химии, на которой сосредоточился тогда интерес века…

Можно сказать: три открытия, сделанные в двадцатых годах прошлого века, положили, начало этой отрасли химии и придали ей тот мощный импульс, который определил ее развитие вплоть до 1880—1890-х годов. Первое из этих открытии — анализ — сделал германский химик Ю. Либих, разработавший удивительно простой, быстрый и точный метод определения состава органических веществ, то есть веществ растительного и животного происхождения. Второе открытие — синтез — сделал германский химик Ф. Вёлер, который в 1828 году впервые осуществил превращение неорганического вещества в органическое, что в то времена считалось доступным только таинственной жизненной силе. Третье же открытие — изомерия — родилось в результате страшного скандала, разразившегося между Либихом и Вёлером.

Но по порядку. Когда метод анализа органических соединений был окончательно отработан, Либих в восторге воскликнул: «Теперь даже обезьяна может стать химиком!» Отбросив возникающие в связи с этим заявлением ассоциации, нужно признать, что Либих действительно сделал очень важное усовершенствование. «Берцелиус, — писал он, — затратил на свои анализы органических кислот 18 месяцев, сделав всего 7 анализов… В последней нашей работе в три месяца сделано 72 анализа… Берцелиус со своим старым аппаратом должен был бы работать над этим ни больше ни меньше как пять лет!.. Он (Берцелиусов метод. — Г. С.) доступен лишь немногим экспериментаторам, когда же хотят строить большой дом, надо много работников».

Работники не замедлили явиться в невзрачную либиховскую лабораторию, расположившуюся в помещении бывшей гиссенской гауптвахты. И их дружными усилиями было проанализировано такое множество органических веществ, что уже к сороковым годам можно было приступать к их классификации и систематизации. Оказалось, что все без исключения органические вещества обязательно содержат в своем составе углерод. Это дало основание рассматривать органическую химию как химию углеродных соединений. Но почему углерод занимает такое привилегированное положение? Почему пришлось посвящать соединениям одного элемента целый раздел химии? Почему эта наука разделилась на две части: химию углерода и химию всех остальных элементов, вместе взятых?

Оказывается, углерод дает поразительное разнообразие всевозможных соединений. Одни только углеводородные соединения исчисляются сотнями, причем в их число входят такие непохожие вещества, как метан, горящий в наших кухонных плитах; ацетилен, при помощи которого режут и сваривают сталь; полиэтилен, пленка из которого нашла столь широкое применение и в промышленности, и в быту; скипидар, бензин, парафин, керосин и т. д. И все это разнообразие достигается лишь различными комбинациями атомов углерода и водорода в молекуле. Сколь же велико должно быть количество соединений углерода с водородом, кислородом, азотом, серой, мышьяком и другими элементами! Какое колоссальное поле открывалось перед исследователями!

Второе основополагающее открытие не повлекло за собой столь же быстрой разработки, как первое. Конечно, когда Вёлер кипячением раствора неорганического вещества — циановоаммониевой соли — неожиданно получил мочевину — вещество, считавшееся тогда сугубо органическим, — он оценил значение своего открытия. Реакция в его колбе перекинула мостик через ту пропасть, которая в те времена разделяла химию минеральную и химию растительного и животного миров. И это значило, что на его глазах косная мертвая материя без всякого участия пресловутой жизненной силы была превращена в продукт, прежде вырабатываемый лишь живым организмом. Но настолько вёлеровское открытие опережало свой час, что и спустя 15–20 лет крупнейшие химики Европы отказывались принимать его всерьез. Даже Жерар, проницательный Жерар, работы которого сыграли такую важную роль в формировании научного мировоззрения Менделеева, и тот в 1842 году писал: «…Химик… делает все противоположно живой природе; он сжигает, разрушает, работает с помощью анализа; одна только жизненная сила действует с помощью синтеза». А патриарх европейской химии шведский ученый Я. Берцелиус в 1849 году, то есть через 21 год после вёлеровского эксперимента, считал: «В живой природе элементы, по-видимому, подчиняются совершенно иным законам, чем в неорганической природе, ибо продукты, получающиеся при взаимодействии этих элементов, отличаются от тех продуктов, которые дает нам органическая природа. Если бы удалось найти причину этого различия, то у нас был бы ключ к теории органической химии; но эта теория до такой степени скрыта, что у нас нет никакой надежды открыть ее, по крайней мере, в настоящее время…»

Историю же третьего основополагающего для органической химии открытия следует начать с того, что Либих с детства увлекался взрывами. Работая в Париже у знаменитого Ж. Гей-Люссака, он и надумал исследовать гремучую ртуть и гремучее серебро, которые доставляли ему в детстве столько радости и столько нахлобучек от старших. И оказалось, что все это соли одной кислоты, которую он по аналогии назвал тоже гремучей. Либих гордился своим мастерски сделанным анализом, и вдруг ему попадается работа Вёлера, в которой тот приписывает точно такую же формулу циановой кислоте, по свойствам ничего общего с гремучей кислотой не имеющей. Либих обвинил Вёлера в грубой ошибке, Вёлер обвинил в грубой ошибке Либиха. И начавшуюся перепалку пришлось останавливать Берцелиусу. Проверив оба анализа, Берцелиус с изумлением убедился, что правы оба и что в природе существуют тела одинакового химического состава, но различающиеся по множеству свойств. Берцелиус отказался объяснить, в чем тут дело, но зато придумал для обозначения непонятного явления отличный термин — изомерия. А проникшиеся величайшим уваженном друг к другу спорщики сделали в знак примирения совместную работу и на всю жизнь стали лучшими друзьями.