Ранние годыРодился в слободе Михайловка Усть-Медведицкого округа области Войска Донского (ныне это г. Михайловка Волгоградской области). Его семья была незаурядной, несмотря на то, что отец был выходец из простых крестьян. В 1921 году в четырнадцатилетнем возрасте он со своими родителями переехал в Москву. Сразу же молодой Александр пошел учиться в техникум кустарной промышленности ВСНХ РСФСР, совмещая учебу с работой рассыльным в московском отделе народного образования. После окончания техникума он имел специальность техника по красильно-набивному делу.
Учеба в институтеВ год окончания техникума он поступил в Московский химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева (ныне РХТУ им. Д. И. Менделеева). Одновременно Александр работал преподавателем химии в том же техникуме. Студентом он активно участвовал в комсомольской и профсоюзной работе, проявляя сильный интерес к учебе. ☀Член КПСС с 1932 г.
Окончив институт и получив квалификацию инженера-технолога в 1930 году, он решил поступать в аспирантуру на кафедру органической химии. Через два года он стал доцентом. В 1937 году Александр Васильевич защитил кандидатскую диссертацию на тему: «О нитрировании окислами азота углеводородов и других органических соединений».
КарьераПосле защиты кандидатской начался стремительный рост его карьеры. В 1937 году его назначили заведующим кафедрой органической химии Технологического института пищевой промышленности.
Перед войной в 1940 году он переходит работать в Московский нефтяной институт им. И. М. Губкина в должность заведующего кафедрой органической химии и химии нефти. Там он проработал до 1962 года. В разгар войны почти весь институт был эвакуирован в Уфу, а оставшаяся в Москве его часть получила статус филиала, директором которого и назначили Топчиева. Высшая аттестационная комиссия в 1944 утвердила его в профессорском звании. Уже в этом звании он защитил докторскую диссертацию на тему: «Некоторые новые пути нитрования углеводородов». По окончании войны он был назначен директором всего нефтяного института им. И. М. Губкина. Он проработал на этом посту до 1947 года.
Два года после этого он выполнял обязанности заместителя министра высшего образования СССР.
В этом качестве руководил организацией т. н. «Всесоюзного совещания физиков» (декабрь 1948 - март 1949), в рамках которого планировалось, вслед за триумфом Лысенко над биологией, произвести своеобразное «лысенкование» физики.
В 1949 году Александра Васильевича Топчиева избрали в действительные члены Академии наук СССР по специальности «органическая химия». В том же году он получает должность главного ученого секретаря, а спустя 9 лет - вице-президента. Еще четыре года до конца своей жизни он посвятил работе в Академии Наук СССР.
В 1950-х в мире началось активное развитие нефтегазовой и нефтехимической отрасли. И именно по инициативе Топчиева в России была отдельно выделена проблема «Нефтехимии». Он во многом способствовал развитию научно-исследовательских институтов данной специальности и делал все от него зависящее для превращения нефтехимии и нефтепеработки в одну из самых динамично развивающихся областей наук в России.
В 1954 году под его руководством прошло первое Всесоюзное совещание по химической переработке углеводородов, на котором присутствовали руководители разных министерств.
Он принимал активное участие в подготовке доклада Н. С. Хрущева на Пленуме ЦК КПСС, посвященного развитию химии и химической промышленности в России.
В этом же 1958 году был образован Институт Нефтехимического Синтеза, первым директором которого и стал А. В. Топчиев.
Александр Васильевич написал более 300 работ, 10 монографий в области органической химии и химии нефти, хлорирования и нитрирования алканов, кремнийорганических соединений и не только. Он был автором множества научно-популярных и научно-публицистических книг по истории науки. Он являлся главным редактором журнала «Нефтехимия», который начал выпускаться в 1961 году, председателем редколлегии международного ежегодника «Наука и человечество», входил в коллегию журналов «Вестник АН СССР» и «Химия и технология топлива» и сыграл заметную роль в становлении еще серии русских научных журналов.
НитрованиеПервые работы Топчиева были посвящены нитрованию ароматических соединений и аминов с помощью диоксида азота. Кроме этого, были изучены различные нитрующие агенты, субстраты данных реакций, активаторы и катализаторы процессов. Он разработал методы нитрования предельных углеводородов, в числе которых нитрование метана в присутствии хлора.
Изучение механизмов нитрования было основной задачей научных работ Топчиева и его сотрудников. Он доказал, что реакции нитрования имеют цепной радикальный механизм, который до сих пор является общепризнанным.
Несколько его исследований посвящены низкотемпературному нитрованию углеводородов нитратами металлов в присутствии галогенсодержащих веществ. Им был развит метод нитрования, основанный на данных работах, и предложен механизм реакции.
АлкилированиеРеакции полимеризации и алкилирования изопарафинов и ароматических веществ непредельными углеводородами стали центральной темой исследований Александра Васильевича в послевоенный период. Он изучал и влияние таких катализаторов, как фтористый бор и его соединения, на протекание реакций. Целью этих широких работ было получение высокооктановых добавок к бензину.
Итогом его научных работ по цеолитным катализаторам стали методы получения алкилароматических углеводородов.
Кремнийорганические соединенияИзучались пути прямого синтеза некоторых кремнийорганиеских соединений. Соавтором многих работ Топчиева на эту тему стал Н. С. Наметкин. Они описали такие реакции, как присоединение гидридсиланов к ненасыщенным органическим соединениям, присоединение хлор- и бромводородных соединений кремния, дигидросиланов к олефинам и циклоолефинам. Как правило, авторы использовали платиновые катализаторы и инициирование ультафиолетовым излучением.
Топчиев и его коллеги разработали принципиально новый метод получения кремнийорганики, в основе которого лежит чередование кремнийметиленовых и силоксановых звеньев. Он впервые обнаружил возможность получать высокомолекулярные растворимые кремнийорганические полимеры.
Синтез был не единственной областью изучения кремнийорганических молекул, ученые работали над исследованием зависимостей физико-химических параметров соединений от их строения. Эти работы принесли Институту Нефтехимического Синтеза всемирную известность.
ПолимеризацияОткрытие реакции полимеризации этилена и пропилена послужило толчком к созданию группы в Институте Нефтехимического Синтеза, которая стала заниматься изучением газообразных олефинов в реакции полимеризации. Опять же, большое внимание уделялось изучению катализаторов реакции - алюминийорганических и металоксидных соединений.
Одним из наиболее интересных результатов, полученных группой Топчиева, стал процесс полимеризации пропилена в жидком пропане. Благодаря высокой скорости и конверсии реакции ученым удалось внедрить этот процесс на Московском Нефтеперерабатывающем заводе. Теперь эта реакция используется на нефтеперерабатывающих заводах многих стран мира.
Топчиев работал над темой полисопряженных соединений, которые представляют собой полимерные молекулы с участками сопряженных двойных связей. Научная группа изучала как способы синтеза таких макромолекул, так и физико-химические свойства, при этом уделяя большое внимание электропроводности материала.
Одним из перспективных направлений в Институте Нефтехимического Синтеза стало изучение физиологически активных полимеров.
Топчиев организовал группу по изучению стереоспецифической полимеризации. Для достижения цели Топчиев пригласил в Институт нефтехимического синтеза высококлассного специалиста в этой области Б. А. Долгоплоска. Результаты работы сильно продвинули область полимерной химии. Заметная часть исследований нашла практическое применение в промышленности.