Бутлеров: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Поразительно то разнообразие соединений, которые могут быть получены и уже получаются в заводских масштабах из продуктов нитрования предельных углеводородов.

Производные нитропарафинов применяются при очистке смазочных масел. Нитропарафины в качестве добавок к дизельному топливу снижают температуру их воспламенения. При взаимодействии нитропарафинов с формальдегидом с последующей обработкой крепкой азотной кислотой получены новые взрывчатые вещества, превосходящие по силе нитроглицерин.

Бутлеровское направление в химии донес до наших дней другой выдающийся ученик Марковникова, почетный академик Иван Алексеевич Каблуков (1857–1942), один из популярнейших деятелей советской науки, учитель многих советских химиков.

По окончании университета в 1880 году Каблуков был оставлен Марковниковым при университете, а в следующем году был направлен им в Петербург, в лабораторию Бутлерова. Результатом этой командировки явилась первая самостоятельная научная работа Каблукова, выполненная «по мысли А. М. Бутлерова», — «Новый способ получения оксиметилена».

Задачей экспериментального исследования Каблукова было найти более доступный метод получения оксиметилена. Ему удалось значительно улучшить метод, предложенный незадолго до этого Гофманом: каталитическое окисление метилового спирта пропусканием его паров с воздухом через нагретую платиновую трубку. Раствор формалина подвергался вымораживанию. Выход оксиметилена был около 8 процентов. Каблуков взял вместо платиновой трубки стеклянную, наполнив ее платинированным асбестом. Полученный раствор он упаривал в вакуум-эксикаторе над серной кислотой. Это дало увеличение выхода вдвое — 17 процентов.

Магистерская диссертация Каблукова посвящена автором памяти Бутлерова. В этой небольшой монографии, посвященной, казалось бы, объекту из области чистой органической химии, Каблуков проявил себя как теоретик, склонный к разработке физико-химических вопросов. Весьма интересна глава его монографии, посвященная истории исследования жиров и получения глицерина. Она заканчивается обсуждением вопроса о строении глицерина. Каблуков показывает, что первую правильную структурную формулу глицерина предложил А. М. Бутлеров еще в 1859 году вопреки неправильной формуле, данной Купером в 1858 году.

В рассмотрении свойств глицерина и его производных проявились физико-химические склонности автора. Химик-органик удовольствовался бы чисто — синтетическими вопросами. Каблуков же уделяет большое внимание физическим и физико-химическим свойствам не только самого глицерина, но и его растворов. Оригинальны его рассуждения о числе теоретически возможных изомеров, исходя из структурной формулы.

Не только воспринял и глубоко прочувствовал Каблуков идеи основоположника структурной теории, но по-своему углубил их в вопросе «О законности, управляющей порядком налегания атомов при реакциях прямого соединения».

«Метод обучения В. В. Марковникова Каблуков применял и в работе со своими учениками, — говорит профессор M. M Попов, — у пишущего эти строки хранится инструкция, выданная ему И. А. Каблуковым при зачислении в группу оставленных при университете. В ней, между прочим, значится: «…лабораторные занятия должны состоять: а) в самостоятельном исследовании какого-либо вопроса (но я не считаю возможным указать, какой вопрос должен быть разработан, так как выбор задачи для самостоятельного исследования должен быть предоставлен М. М. Попову)» и т. д. Такие инструкции вручались всем его ученикам. Не надо думать, что этот метод обучения обрекал юношу на произвол судьбы. Нет, когда надо, И. А. Каблуков умел помочь, поддержать; в этих случаях у него всегда находилось много знаний и много опыта, и все его советы, кроме того, озарялись добротой и внимательностью. В минуты «лабораторных неудач», в минуты тяжелых сомнений, в часы удрученного состояния духа учеников он им напоминал (по крайней мере, со мной это случалось не раз) известные строки И. С. Тургенева из его. речи «Гамлет и Дон-Кихот» и говорил при этом: «Идите гулять, отдохните: в здоровом теле — здоровый дух. Не приходите Гамлетом». В своей долгой жизни, в своем огромном труде И. А. Каблуков всегда оказывался на стороне вечного искания истины, преданности идеалу — «жизни для других, для своих братьев, для истребления зла, для противодействия враждебным человечеству силам». Ему были в высшей степени чужды настроения вечного самоанализа, себялюбия и разъедающего скептицизма».

В мае 1903 года И. А. Каблуков был избран советом Московского университета профессором кафедры химии. После этого он всю свою педагогическую деятельность сосредоточил в двух учебных заведениях: Московском университете и Сельскохозяйственном институте — ныне Тимирязевская сельскохозяйственная академия, где он и работал до конца своей жизни. Основным его курсом являлся курс неорганической химии, впоследствии изданный в виде учебника и выдержавший тринадцать изданий.

Имея за плечами 50–60 лет научно-педагогического стажа, Иван Алексеевич неустанно повторял, что он не только передает свои знания, но и многому учится у инженеров и особенно у молодежи.

Традиции бутлеровской школы в Петербургском университете донес до наших дней непосредственный ученик Бутлерова, Герой Социалистического Труда, академик Алексей Евграфович Фаворский (1860–1945), названный коллективом советских химиков в некрологе, ему посвященном, «прямым наследником и продолжателем школы корифея русской химии А. М. Бутлерова».

Интерес к органической химии у А. Е. Фаворского пробудился довольно рано. Он поставил своей задачей изучение важнейшей группы органических соединений — непредельных соединений. Он открыл изомерные превращения в ряду этих соединений, и с тех пор явления изомеризации стали основной темой его исследований. Важным объектом его теоретических исследований был ацетилен. Углубленные исследования свойств и превращений непредельных углеводородов и их производных привели Фаворского к результатам большой теоретической ценности и огромного практического значения.

Исследования академика Фаворского и его учеников положили начало не только успешному систематическому изучению непредельных углеводородов, но также и вопросам, связанным с проблемой синтетического каучука. Достижения Советского Союза в области производства синтетического каучука стали возможными благодаря трудам А. Е. Фаворского и его ученика — академика Сергея Васильевича Лебедева (1874–1934). Идеи и исследования академика Фаворского послужили основой для создания методов промышленного способа получения синтетического каучука. С. В. Лебедев разработал оригинальный синтез каучука из винного спирта, и этот способ впервые был осуществлен в техническом масштабе у нас в Советском Союзе.

Советские исследователи, не успокаиваясь на достигнутом, продолжали работу в области синтетического каучука — искали замены спирта, на получение которого затрачивается пищевое сырье. Эти исследования имели также целью добиться получения синтетического каучука, более близкого по своим свойствам к натуральному.

Задачи в области синтетического каучука, поставленные перед химической наукой советской химической промышленностью, разрешены благодаря академику Алексею Евграфовичу Фаворскому. Он разработал способ получения изопрена, углеводорода, лежащего в основе сложной молекулы натурального каучука, из ацетилена, получающегося из карбида кальция.

Полимеризация изопрена дала синтетический каучук, который при испытании по своим свойствам оказался значительно более близким к натуральному.

Академик Фаворский совместно с М. Ф. Шостаковским решил также проблему синтеза простых виниловых эфиров. Полученные ими эфиры при известных условиях легко полимеризуются и образуют ряд синтетических смол, что позволяет получать различные ценные продукты. Это достижение открыло широкие возможности применения эфиров в разных отраслях промышленности, в том числе и для получения прозрачных пластических масс.

Продолжая традиции Бутлерова, академик Фаворский посвящал свой талант не только научным исследованиям, но и преподавательской деятельности. Он никогда не запирался в своей лаборатории, а искал общения с жизнью, с советскими людьми и воспитал несколько поколений химиков.

Академик Фаворский состоял бессменным редактором «Журнала общей химии», в 1930 году заменившего собой «Журнал Русского физико-химического общества». Редакторскую работу в обоих журналах он вел более сорока лет.

В сочетании теории с практикой — основа успеха академика Фаворского.

Американский изобретатель Эдисон, услышав о синтезе каучука в СССР, сказал: «Я не верю, что Советскому Союзу удалось получить синтетический каучук. Все это сообщение — сплошной вымысел. Мой собственный опыт и опыт других показывает, что вряд ли процесс синтеза каучука вообще когда-либо увенчается успехом».

Тем не менее опыт советских ученых привел к полному успеху.

Современная химия ставит себе даже более широкие задачи, чем копирование натурального каучука. «Всякая новая форма синтетического каучука, — пишет академик С. В. Лебедев, — приносит с собой новый комплекс свойств, которых нет ни у природного каучука, ни у других синтетических каучуков».

В настоящее время известны самые различные виды синтетических каучуков. Каждый из них имеет свои химические и физические особенности. И некоторые новые свойства синтетических каучуков, например: нефтестойкость, кислотоупорность, повышенная газонепроницаемость, оказались исключительно ценными.

Так от теоретических трудов Бутлерова, связанных с развитием теории химического строения, получения в 1863 году предсказанного теорией строения триметилкарбинола, через изобутилен, диизобутилен, через исследования А. Е. Фаворского над непредельными углеводородами, наконец, исследования над непредельными соединениями С. В. Лебедева тянется одна непрерывная нить до синтетического каучука, говорит академик А. Е. Арбузов, характеризуя казанскую школу химиков и ее мировое значение в науке.

Александр Ерминингельдович Арбузов (род. в 1877 году) — творческий представитель казанской школы химиков, ученик А. М. Зайцева, принявший от своего учителя знаменитую кафедру в Казанском университете в 1911 году.

Александр Михайлович Зайцев, один из старейших и наиболее известных учеников Бутлерова, заместил своего учителя в Казанском университете, как мы уже говорили, в 1870 году и оставался здесь до своей смерти в 1910 году.

«В качестве заместителя А. М. Бутлерова по заведованию химической кафедрой и лабораторией Казанского университета, — говорит о своем учителе А. Е. Арбузов, — А. М. Зайцев сохранил все лучшие традиции бутлеровского периода — любовь к науке, высокую трудоспособность и всегда доброжелательное товарищеское отношение к своим ученикам. Скромность европейски известного ученого была прямо поразительна. Еще в 1885 году он был избран членом-корреспондентом Академии наук. В конце его деятельности А. М. Зайцеву было предложено перейти в Петербург в звании академика, но он не захотел расставаться с казанской лабораторией и отклонил почетное предложение».

Как ученый, А. М. Зайцев является продолжателем теоретических идей и экспериментальных методов Бутлерова, но особенное значение имеет разработанная им экспериментальная техника, благодаря которой он со своими многочисленными учениками получил огромное количество химических соединений, предсказанных теорией химического строения.