XIX асрнинг бошларида саноат хамда савдонинг ривожланиши фаннинг кўп сохаларига, шу жумладан, органик химияга хам жуда юқори талабларни қўя бошлади. Масалан, тўқимачилик саноатини бўёклар билан таъминлаш керак эди. Озик-овқат саноатини ривожлантириш учун қишлоқ хўжалик махсулотларини қайта ишлаш усулларини такомиллаштириш зарур бўлди. Органик моддалар синтез қилишнинг янги усулларини ишлаб чиқиш ривожлана бошлади. Лекин буларнинг хаммасига амалий масалаларни назарий жихатдан асослашнинг етарли эмаслиги халал берарди. Масалан, олимлар этан С2Н6, пропан С3Н8 ва шунга ўхшаш бошқа бирикмаларда углероднинг валентлигини тушунтириб беролмасдилар. Нима учун нисбий молекула массаси бир хил бўлган турли моддалар мавжудлиги тушунарли эмас эди. Масалан, глюкозанинг молекула формуласи С6Н12О6 ва асалнинг таркибий қисми бўлган фруктозанинг молекула формуласи бир хил. Этил спирт ва диметил эфир хам бир хил молекула формула С2Н6О га эга. Химик олимлар нима учун икки элемент — водород ва углерод шунчалик кўп турли бирикмалар хосил қилишини ва нима учун органик моддалар шунчалик кўплигини хам тушунтириб беролмадилар.
Бу саволларнинг хаммасига А. М. Бутлеров яратган органик бирикмаларнинг кимёвий тузилиш назарияси илмий асосланган холда жавоб берди.