Мать Любови Дмитриевны — вторая жена Менделеева — Анна Ивановна Попова. Первый раз он женился в 28 лет на Феозве Никитичне Лещевой, которая была на восемь лет старше мужа. В семье родились дети: сын Владимир и дочь Ольга, для них и купили усадьбу в Боблово. Но в 1876 году 42-летний Дмитрий знакомится и страстно влюбляется в 17-летнюю Анну Ивановну Попову, знакомую его сестры.

Позже Дмитрий Иванович вспоминал: «Когда я впервые увидел ее, это было весной 1877-го года. К нам приехала погостить сестра Катенька вместе с детьми. В тот день я работал и поначалу не замечал шума в гостиной. Кто-то играл на рояле Бетховена… Играла 17-летняя подружка сестры — Аня Попова — русые косы до пят, румянец на щеках. Она была так непохожа на всех девушек, которых я встречал раньше. Приехала поступать в Академию художеств. За ужином мне стало так хорошо, так тепло рядом с ней, но нужно было готовиться к лекции, и я вновь остался один на один со своими рукописями и книгами».

Он хочет развестись, развод затягивается, Дмитрий Иванович в отчаянии, он задумывается о самоубийстве. В это трудное время ему сильно помог друг — профессор Андрей Николаевич Бекетов — тому удалось уговорить жену Менделеева на развод. 1 марта 1869 года сыграли новую свадьбу. В браке один за другим родилось четверо детей: Любовь (1881), Иван (1883) и в 1886 году — близнецы Мария и Василий. Люба родилась почти сразу же после того, как был оформлен развод и Дмитрий Иванович с Анной обвенчались, формально ее не могли признать законнорожденной. Поэтому «благодаря блестящему положению в обществе моего отца», как пишет сама Любовь Дмитриевна, дату ее рождения сдвинули в метрике на полгода вперед, с декабря — на июнь.

Анна Ивановна училась живописи в Риме, где и сделал ей предложение Менделеев, позже путешествовала вместе с ним по Италии, Франции, Испании, в Биарице, на берегу океана, где «во время прилива волны достигали нашего балкона». Она так и не стала известной художницей, но домашний театр стал ее любимым детищем, она была в нем не только декоратором, костюмером, гримером, но и режиссером, отдавала этой затее много сил. Может быть, потому, что семейная жизнь — увы! — не ладилась.

Д.И. Менделеев

А.И. Попова

Анна давно ревновала Дмитрия Ивановича к первой жене, к ее детям. Именно по ее настоятельной просьбе Менделеев в начале 1880-х годов построил в Боблово новый дом по собственному проекту — ей казалось, что в старом доме слишком многое напоминает о его прежней хозяйке. А Дмитрий Иванович писал о первой жене: «Она любила меня всю жизнь и жертвовала собой всегда. Все как я хочу, все для меня. Я чувствовал себя виноватым. Но что делать? Я никогда не разделял ее чувств и долгие годы искал счастья в занятиях наукой. Если б не Феозва — я б не сделал открытий, принесших мне признание всего ученого мира». Дочь Ольга так и не смогла простить отца, Володя — первый и любимый сын, стал морским офицером и редко бывал у Менделеевых. Он умер в 33 года, это случилось в конце 1898 года, и Дмитрий Иванович чувствовал себя все более и более одиноким.

А впрочем, знавшие его близко люди вспоминали, что «Дмитрий Иванович так любил своих детей, что всякую небольшую услугу или заботу о них ставил очень высоко».

Анна Ивановна любила Боблово так, как может любить его только художник. В мемуарах она пишет: «В Бобловской местности есть что-то цельное, законченное, как в произведении талантливого художника; ничего не хотелось бы изменить, прибавить, убавить или переставить. Местность гористая — три больших горы: Бобловская, Спасская и Дорошевская. Между ними в долине извивается река Лотосня с лугами и лесами. Плавная линия этих холмов с рекой, с широким горизонтом, дает какое-то былинное настроение.