«Естественность, – писал он, – необходимость теоретических выводов, вытекающих из фактического развития науки, объясняют и то обстоятельство, что все воззрения, встреченные мною в Западной Европе, представляли для меня мало нового. Откинув неуместную здесь ложную скромность, я должен заметить, что эти воззрения и выводы в последние годы более или менее уже усвоились в казанской лаборатории, не рассчитывавшей на оригинальность; они сделались в ней общим ходячим достоянием и частью введены были в преподавание. Едва ли я ошибусь, если предскажу в недалеком будущем слияние спорных воззрений и освобождение их от своеобразных костюмов, в которые они пока еще одеты и которые нередко закрывают внутреннее содержание, их действительный смысл».
Реорганизовав химическую лабораторию казанского университета, Бутлеров в течение нескольких лет выполнил ряд важнейших экспериментальных исследований.
В 1859 году, например, при действии на йодистый метилен уксуснокислым серебром, он получил уксусный эфир метиленгликола, а при омылении эфира вместо ожидаемого метиленгликола – полимер формальдегида, которому дал название – диоксиметилен. Это вещество, оказавшееся смесью полимеров, послужило для Бутлерова продуктом для других, еще более блестящих опытов синтеза.
Так, в 1860 году, при действии на диоксиметилен аммиаком, он получил сложное азотосодержащее соединение, так называемый гексаметилентетрамин. Полученное вещество под названием уротропин нашло обширное применение в медицине и в химической промышленности.
В 1861 году Бутлеров сделал не менее замечательное открытие: при действии известкового раствора на диоксиметилен он впервые в истории химии получил путем синтеза сахаристое вещество. Этим Бутлеров как бы завершил ряд классических исследований своих современников:
в 1826 году Велер синтезировал щавелевую кислоту, в 1828 году – мочевину,
Кольбе в 1848 году синтезировал уксусную кислоту,
Бертело в 1854 году – жиры, и
Бутлеров в 1861 году – сахаристое вещество.
Эти эксперименты помогли Бутлерову оформить идеи и предположения, над которыми он работал в те годы, в стройную теорию. Веря в реальность атомов, он пришел к твердому убеждению, что ученые получили, наконец, возможность выражать конкретными формулами строение молекул самых сложных органических соединений.
19 сентября 1861 года на XXXVI собрании немецких естествоиспытателей и врачей в немецком городе Шпейере, в присутствии видных химиков, Бутлеров