Библиотечка юного химика. Читаем о химии с интересом. Адольф фон Байер

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Библиотечка юного химика. Читаем о химии с интересом.  Адольф фон Байер 10 августа 1897 года профессора и студенты Гейдельбергского университета хоронили безвременно погибшего известного химика Виктора Мейера. Под печально­торжественные   звуки   Бетховенского   погребального   марша,   с распущенными знаменами студенческих корпораций, пришли они из города на поэтическое   Гайсбергское   кладбище   и   плотным   кольцом   окружили свежевырытую   могилу.   Небольшой   кучкой   стояли   среди   них   и   русские ученики почившего. И вот, когда черный гроб повис уже над могилой, к ней подошел   высокий   плотный   старик   с   окладистой   седой   бородой, необыкновенно свежим цветом лица и голубыми глазами, громким голосом произнес: «Адольф Байер посвящает этот венок своему лучшему другу». Это был   знаменитый   химик­органик.   Байер   был   не   только   другом   Виктора Мейера,   но   и   его   учителем   и   даже   академическим   крестным   отцом.   Он пережил его на 20 лет и умер 20 августа 1917 г. в возрасте 82 лет. В течение 70 лет Байер интересовался химией и 60 лет работал для этой благородной науки.   Он   пережил   целый   исторический   период   интенсивного   научного творчества, в котором сам принимал большое участие. Все   силы   Адольфа   Байера   были   отданы   органической   химии.   Сам   Байер считал себя самоучкой в этой области, ибо первые свои работы он сделал самостоятельно. Но если указать его учителей, то следует назвать Августа Кекуле, хотя он и был всего на 6 лет старше Байера.   «Молодежь,   —   говорит   Байер,   —   с   трудом   может   составить   себе   по литературным данным сколько­нибудь верное представление о том влиянии, которое   имел   на   своих   современников   молодой   Кекуле».   Увлеченный логической связностью нового учения, названного впоследствии структурной химией, Кекуле воодушевлял своих слушателей, возводя перед ними здание теоретической химии, в котором мы живем и теперь. Пусть фундаментальная мысль   об   истолковании   типов   при   помощи   атомных   валентностей принадлежит   Вильямсону,   а   Купер   одновременно   указал   на   4­валентность углерода,   за   Кекуле   все   же   остается   большая   слава:   он   создал   систему органической   химии   и   рассказал   о   ней   миру   с   воодушевлением   пророка». Байер воспринял эту систему 20­летним студентом. Неудивительно, что она показалась   ему   более   законченной,   чем   была.   Проверять   справедливость взглядов своего учителя у него не было охоты. Напротив, его тянуло к работе в   отдаленных   областях,   по   примеру   старых   эмпириков,   но   с   новым вооружением в руках.Биография Адольфа фон Байера Он родился в доме полном литературных и художественных традиций. Дед его Хитуш был центром тогдашнего литературного Берлина и собирал у себя кружок   писателей   и   поэтов,   среди   которых   бывали   Шамиссо,   неистовый романтик, Эрнст Теодор Гофман — одновременно юрист, музыкант, поэт и критик, Захарий Вернер и др. Впоследствии,   уже   у   дяди,   историка   искусств   Куглера,   встречались литераторы. В салоне дяди бывал и юный Байер, но душа его не раскрывалась навстречу искусству и поэзии. Мальчик был застенчив, и с малых лет его уже влекло к природе. Он любил сопровождать отца в его регулярных поездках по службе (отец Байера был капитаном генштаба), и, пока тот занимался своими геодезическими   съемками,   мальчик   охотно   оставался   наедине   с   природой, рассматривал, слушал, собирал маленькие коллекции, а, вернувшись домой, «экспериментировал» со всем, что попадалось под руку, вплоть до масляных ламп и казенных щипцов. Родители, как известно, не склонны поощрять подобные «эксперименты по химии» и сначала пробовали лечить неумеренное рвение экспериментатора жезлом,   а   затем   решили   направить   деятельность   мальчика   в   более сознательное   русло,   подарив   ему   популярную   уже   тогда   «школу   химии Штёкгарта».   Тотчас   же   на   карманные   деньги   устраивается   крошечная лаборатория и постепенно проделываются все описанные у Штёкгарта опыты. Они   демонстрируются   затем   перед   другом,   который   за   удовольствие обязывается мыть пробирки и стаканы экспериментатора. В этот период (Байеру было 9—10 лет) сделано даже маленькое открытие: получена в кристаллах двойная соль углекислой меди и углекислого натрия, описанная только 4 года спустя. Затем наступает черед органической химии: проделываются опыты по руководству Фридриха Вёлера, и Байер отмечает, что мочевая кислота и индиго тогда уже начали его интересовать. Окончание гимназии совпало с увлечением ботаникой, которое закончилось 6­ месячным путешествием пешком, в компании с приятелем, из Триэста через Далмацию,   Черногорию   и   Восточные   Альпы   с   целью   собирания   растений. Затем   наступают   первые   семестры   университетской   жизни   в   Берлине, появляется   интерес   к   математике,   возбужденный   талантливым   лектором Диришлэ.   Затем   отбывание   воинской   повинности   в   течение   года   и   снова возвращение в университет. Университетские годы Теперь юношу интересует уже только химия, за математическими книгами он засыпает. «Я понял тогда»,— говорит Байер:— «что химия является моимчетырьмя       одинаковыми настоящим призванием, и, недолго думая, поехал в Гейдельберг к Бунзену, лаборатория   которого   славилась   тогда   на   всю   Германию».   Как   это   все естественно, покойно и просто! — Ни мучительных исканий и сомнений, ни бесплодной траты энергии на колебания. В 21 год человек уже определенно знает, чего он хочет, и всю свою долгую жизнь будет хотеть того, чего желал в 21 год. В лаборатории Бунзена Байер находит большое увлеченное общество и среди   старших   практикантов   Роско,   Лотара   Мейера,   Пебаля,   Либена   и   из русских — Шишкова и Бейльштейна. Вскоре через Пебаля Байер получает и работу:   исследовать,   одинаковый   ли   по   свойствам   хлористый   метил получается   из   разных   исходных   материалов.   Дело   в   том,   что   метан CH4 (атом углерода с валентностями, насыщенными водородом), именовался в то время водородистым метилом и изображался по теории типов CH3. II. Таким образом один из четырех атомов водорода   в   метане   был   как   будто   на   ином   положении,   чем   три   другие, вследствие   чего   и   можно   было   ожидать,   что   от   замены   этого   особого водорода   хлором   получится   другое   вещество,   чем   при   замещении   тем   же элементом   водорода   метальной   группы.   Были   даже   и   опыты   Пьерра, подтверждавшие существование двух разных хлористых метилов. Байер   с   охотой   принялся   за   эту   работу   и   добыл   хлористый   метил   тремя различными   способами:   из   древесного   спирта,   из   какодиловой   кислоты   и прямым хлорированием метана. В первых двух случаях удалось установить полную идентичность продуктов, последний же метод дал как будто нечто иное. Объяснялось это однако, как указал впоследствии Бертло, примесями, с устранением   которых   исчезала   и   разница   в   свойствах   этого   продукта   с полученными другими способами. Импульс ко второй работе был дан русским химиком Л. И. Шишковым и в довольно оригинальной форме. Не зная, что делать с какодиловой кислотой, Байер   посоветовался   с   Шишковым.   «Теперь   модно   все   обрабатывать   5­ хлористым   фосфором»,   отвечал   тот.   Байер   беспрекословно   последовал «моде»,  но   постепенно   сделал   из   этой  работы  целую  диссертацию.  Работа велась, не в институте, а в маленькой частной лаборатории Кекуле, который был не в особенном фаворе у своего патрона. Байер делает по этому поводу следующее   любопытное   замечание:   «Бунзен,   потеряв   всякий   интерес   к органической химии, не интересовался и моими работами над какодиловой кислотой».   Таким   образом,   вышло,   что   современная   органическая   химия, возникшая в Англии и Франции и ввезенная к нам оттуда Кекуле, как в свое время   химия   Гей­Люссака   была   ввезена   Либихом,   осталась   в   России   «без приюта и покровительства». Бунзен спокойно отпустил Кекуле в Гент.Формула какодиловой кислоты Частная лаборатория Кекуле была скромна и занимала комнатку в одно окно. Тяги вовсе не было, а для работ с вредными газами служила соседняя кухня, труба   которой   часто   тянула   очень   плохо.   В   результате,  придя   однажды   в лабораторию,   Кекуле   нашел   своего   юного   практиканта   в   бессознательном состоянии   и   с   сильно   опухшим,   лицом.   Оказалось,   что   Байер   открыл хлористый   монометил мышьяк и   сильно   вдохнул   его,   не   подозревая   об ужасных свойствах этого вещества. Защита диссертации Защищать диссертацию, написанную по латыни Байер поехал в Берлин. Работа была принята, но весьма сухо, как нечто посредственное. Дело в том, что тогдашние берлинские профессора химики Митчерлих и Розе и физик Магнус были  совершенно  чужды  новой  органической  химии  и, по   мнению   Байера, высказанному, конечно, впоследствии, просто но понимали его работы и не знали, что делать с ним самим. Экзамен прошел без особого блеска, после чего молодой доктор тотчас же уехал в Гент к своему учителю Кекуле. В 1860 году   Байер   возвращается   на   родину   и   вступает   в   число   приват­доцентов берлинского   университета,  посвящая   свою   вступительную   лекцию   мочевой кислоте.   Экспериментировать   здесь   Байер   не   может,   так   как   в   то   время университет   не   имел   еще   химической   лаборатории,   а   устроить   свою   у молодого   доцента   не   хватает   средств.   Поступает   предложение,   занять кафедру   органической   химии   в   ремесленном   институте.   Условия   не блестящие: 1800 марок годового жалования. Экспериментальные исследования Но…   в   распоряжение   молодого   профессора   предоставлялась   новая благоустроенная лаборатория, в которой Байер проработал затем 12 лет. В университете   дела   молодого   приват­доцента   шли   далеко   не   блестяще. Попробовал   он   объявить   курс   лекций   по   неорганической   химии:   занял аудиторию, пригласил ассистента, потратился на приборы и принадлежности, но никто не пришел. За этой неудачей последовала другая. В 1865­м году декан   марбургского   университета   спросил   Байера,   согласен   ли   он   занять освободившуюся  кафедру  Кольбе.  Согласие   было  дано  немедленно.  Но   на другой   же   день   пришла   депеша   с   извещением,   что   курфюрст   самРазрабатывались   группы   мочевой   кислоты, распорядился   кафедрой   и,   помимо   министра   и   факультета,   назначил   в Марбург старшего ассистента Бунзена Кариуса. Байера же в следующем году, благодаря   рекомендации   А.   Б.   Гофмана,   представили   в   экстраординарные профессора берлинского университета, но без жалования. Так   прошли   первые   10   лет   службы   Байера   в   Берлине.   В   лаборатории ремесленного   института   постепенно   развилась   кипучая   деятельность. Экспериментальные   исследования   велись   беспрерывно   и   за   10   лет   дали материал для 50 статей, напечатанных частью в сотрудничестве с учениками и ассистентами.   индиго, непредельных кислот, начато было изучение реакций конденсации и др. В это же   время   был   открыт   сделавшийся   впоследствии   знаменитым   метод восстановления   органических   соединений   перегонкой   с   цинковой   пылью. Байер получил при помощи этого метода основное вещество группы индиго —   индол.   Затем   в   лаборатории   Байера   его   ассистент   Гребе   и   один   из практикантов   Либерман   воспользовались   тем   же   методом   для   решения   не менее   важного   вопроса:   какой   углеводород   лежит   в   основе   ализарина, знаменитой   краски,   содержащейся   в   корнях   растения   марены.   Ответ получился скорый и точный: углеводород этот — антрацен. Для Гребе стало ясно,   что   сам   ализарин   —   это   диоксиантрахинон.   Этим   намечался   путь синтеза краски из антрацена. Синтез был осуществлен Гребе и Либерманом в лаборатории   Байера   с   поразительной   быстротой   и   при   участии   Каро   и Перхина нашел себе доступ на фабрику. Этой работой была вписана первая и блестящая   страница   в   славную   историю   синтетическо­химической промышленности. Неудивительно, что, в результате такой интересной деятельности Байеровой лаборатории, имя Байера начало приобретать популярность в стране. И вот в 1870 году его зовут в Кёнигсберг. Байер отклоняет предложение, но, опираясь на 10­летнюю деятельность в институте, пробует укрепить свое положение в Берлине   и   ходатайствует   о   маленькой   прибавке   к   своему   скудному жалованью. В ответ получает резкий отказ. А уже имел семью. Приходилось подрабатывать.   Однако   по   этому   пути   Байер   не   пошел:   его   определенно влекло   к   исследованию.   И   вот,   когда   надежды   устроиться   в   Берлине профессором   химии   на   медицинском   факультете   еще   раз   не   оправдалось, Байер   с   радостью   принимает   приглашение   в   только   что   завоеванный Страсбург и покидает свою родину. Подлинно — нет пророка в своем отечестве. Страсбургский период В течение трех последних лет в берлинской лаборатории Байера работал и знаменитый   впоследствии   органик   Виктор   Майер.   Приехав   в   Страсбург,Байер нашел побежденный и частью разоренный город, мрачное и враждебное отношение населения к победителям и опустелый университет. Лаборатория   была,   однако   удобна   и   просторна,   и   скоро   в   ней   закипела деятельная   научная   жизнь.   С   новой   энергией   принялись   за   изучение разнообразных случаев конденсации, были исследованы и фталеины, открытие которых   частью   обязано   случаю.   В   первый   раз   Байер   применил   фталевый ангидрид, как водоотнимающее средство, и нагрев с ним пирогаллол получил галлеин, затем уже сознательно сам фталевый ангидрид был сконденсирован с резорцином   и   фенолом,   и   таким   образом   добыты   флюоресцоин   и фенолфталеин. В числе первых учеников Байера в Страсбурге были и оба Фишера Эмиль и Отто. Будущий   Нобелевский   лауреат   Эмиль   Фишер   студентом   работал   над фталеинами, а оставшись затем у Байера ассистентом, открыл фенилгидразин. Конденсация фталевого ангидрида с фенолами при иных условиях привела Байера к новому синтезу антрахиноновых производных и ализарина. Много работ   в   Страсбургской   лаборатории   было   посвящено   открытым нитрозосоединениям, которые привели Байера в область красок. Приглашение в Мюнхен   Причина   была   в   том, В Страсбурге Байер прожил недолго, всего три года. Затем его позвали в Мюнхен на опустевшую кафедру Либиха. Приглашение в Мюнхен являлось весьма почетным, но в Мюнхене в это время, т.е. в 1875 году не было еще лаборатории.   что Либих был   инициатором лабораторного   преподавания.  Свою   знаменитую   лабораторию,  куда   к   нему стекались ученики с разных концов Европы, Либих открыл уже в 1825 году и проработал   там   57   семестров.   Как   страстная   натура,   Либих   внес   столько натиска   и   горячности   в  новое   дело,  что   в   результате   оно   совершенно   его утомило.   Любимое   дело   стало   тягостным   и   мучительным.   Либих   не   мог больше   слышать   о   лаборатории.   Либиха   позвали   в   Мюнхен.   Он   принял предложение,   но   поставил   условием   освобождение   его   от   лабораторных занятии со студентами. Университет пошел навстречу желанию Либиха, и в течение 29 лет Мюнхен был лишен лабораторно­химического преподавания. До   приезда   Байера   в   1875   году   никому   не   приходило   в   голову,   что   не современно оставлять такой научный центр, как Мюнхен, без лаборатории и что   благоприятно   разрешить   эту   задачу   можно   было   и   без   Либиха, сделавшееся ему непосильным бременем. Переселившись в Мюнхен, Байер не нашел здесь ни химической лаборатории, ни ассистентов, ни студентов­химиков. Из профессоров­химиков был тоже только один заместитель Либиха и впоследствии его биограф, Фольгард. НоБайер   был   доволен:   надо   все   создавать,   а   это   легче   и   приятнее,   чем поправлять и приспосабливать старое. В   новом   институте   работа   пошла   с   прежней   энергией.   Началось   изучение реакции   конденсации,   разработка   группы   фталеинов   и   индиго.   Много исследований было посвящено гидроароматическим соединениям и структуре бензола. Главные результаты последних работ составили затем содержание речи   Байера  «О   строении   бензола»,  произнесенной   на   юбилее   его   учителя Кекуле. Исследования индиго Наиболее громкую славу создали Байеру его исследования в области индиго. Этой древней краской Байер заинтересовался еще ребенком, по крайней мере сам он рассказывает, как 13­летним мальчиком на дареные деньги купил себе кусок индиго, дивился его свойствам и в первый раз добыл из него по рецепту, взятому   из   руководства   Вёлера,   изатин,   которым   так   много   занимался впоследствии. Работы над индиго начались с 1863 года и велись, с одним только, правда, довольно   длинным   перерывом,   в   течение   20   лет.   Байер   мог   заявить,   что «место каждого атома в молекуле индиго установлено экспериментальным путем». В 1880 году Байер осуществил и синтез индиго из коричной кислоты. В том же году был взят и первый патент на искусственное получение этой старинной естественной краски. Своими   работами   в   области   индиго,   фталеинов,   антрахиноновых   и нитропроизводных,   Байер   оказал   ценные   услуги   химической промышленности. Не известно, в какой мере услуги эти были вознаграждены, и мог ли Байер повторить фразу своего учителя Кекуле: «К промышленности я  всегда  имел  большой  интерес,  но  от  нее, право, не  получал — никаких интересов». Бернсе с Байером было иначе, чему можно только порадоваться, как всякому шагу в сторону социальной справедливости, в том числе и более верной   материальной   оценки   истинно   творческой   работы,   которую современники всегда было более склонны вознаграждать щедро разливаемыми юбилейными   речами   и   загробными   панегириками.   Во   всяком   случае непосредственно   практическими   целями   Байер   в   своих   работах   не руководствовался, от техники он был далек, как по среде, из которой вышел, так и по образованию, которое получил. С техникой Байера сближали только его сотрудники, такие, как Каро, Гребо, Либерман. Для Байера выше всего стояли интересы науки, и он с одинаковым вниманием  и глубиною изучал индиго  и  строение  бензола,  фталеины  и определение  химического  места в терпенах, нитрозосоединение и основные свойства кислорода. Синтез изатинаБайер верил, что в науке здоровое семя не пропадает и находит для себя добрую   почву.   Современная   техника,   во   всяком   случае,   оценила   заслуги Байера  и   давно   уже   причислила   его   к  славнейшим   создателям   красочного производства.   Впоследствии   к   старинному   званию   „доктор   философии“, заработанному некогда юным Байером, присоединили еще новый, только что изготовленный титул «доктор инженер», воспринятый уже старым ученым. И не титул здесь венчал человека, а человек должен был освятить титул. Как тип ученого, Байер является настоящим классиком. Он работает всегда, при всяких условиях, непрерывно и продуктивно. Исследования его обычно весьма продолжительны, детализированы и тянутся целыми десятилетиями. Каждую тему он разрабатывает вглубь и вширь с упорством, выдержкой и любовью. В нем нет торопливости, нет постоянной смены периодов бурного натиска и упадка. Счастье и случай почти не играют роли в его открытиях. Взявшись за тему, он не отстает от нее, пока не получит ответа. Он переходит от   одного   вопроса   к   следующему.   У   него   нет   горячности   и   задора   для ожесточенной полемики. Даже у молодого Байера хватает выдержки после 4­ летней работы над индиго отложить в сторону эту любимую тему на целые 8 лет, потому что Кекуле опубликовал тогда сообщение о начатых им опытах синтеза   изатина.   Когда   за   8   лет   Кекуле   не   удалось   решить   поставленной задачи, Байер снова возвращается к индиго. Осуществляет синтез изатина и самой   краски,   а   потом   опять   индиго,   но   оставляя,   однако,   других исследовании. Он публикует за это время не менее 20 экспериментальных работ,   касающихся   индиго.   Обладая   прекрасным   здоровьем,   Байер   не нуждается в длительном и полном отдыхе. Если его утомило одно, он тотчас же принимается за другое. Так, в 1885 году после долгих работ над индиго Байер вдруг почувствовал отвращение к этой теме. Тогда он переходит к новому вопросу. Формулировка теории напряжения Склонность атомов углерода к образованию более или менее длинных цепей в органических соединениях несомненна, но обладают ли этой способностью и свободные   углеродные   атомы?   Нельзя   ли   построить   длинные   цепи   из ацетиленовых двойных звеньев, содержащие только на концах своих по атому водорода или другого элемента и будут ли такие цени по свойствам подобны другим органическим соединениям. Нельзя ли, затем, замкнуть эти цепи в чисто­углеродные кольца? Эти образования будут, конечно, менее сложны, чем, например, в алмазе, и можно ожидать, что эти новые формы углерода представятся прозрачными, летучими, как камфора, и сильно взрывчатыми. До   взрывчатых   алмазов   Байер   не   дошел,   но   первую   часть   задачи,   синтез полиацетиленовых соединений, разрешил и, кроме того, был приведен этойработой   к   формулировке   известной   «теории   напряжения»,   объясняющей большую склонность углеродных цепей к образованию 5­6­звенных колец. Адольф фон Байер — великий экспериментатор Как экспериментатор, Байер принадлежал к числу тех химиков, любимыми аппаратами   которых   являются   пробирка   и   часовое   стекло.   Байер   делал тысячи опытов всегда с простыми приборами и в малых размерах. И в малом масштабе он умел видеть многое. Недаром он с удивлялся своему коллеге: «Как ваши опыты дают отрицательные результаты! Признаюсь, я никогда не сделал еще опыта с отрицательными результатами». Та   же   характерная   черта   простоты   уравновешенности   и   спокойствия сказывается и в изложении Байера, в его статьях, письмах, речах. В лекциях Байер подражал манере своего учителя профессора математики Диришлэ, про которого говорит следующее: «никаких риторических оборотов, напряжения тела или духа, и все­таки он увлекал своих слушателей, которые внимали его словам почти с благоговением. Достигал он этого тем, что будил мысль в слушателе и давал ему время в течение лекции додумать эту мысль до конца. Так, я объяснял успех Диришлэ и старался впоследствии по мере сил ему подражать».   Как   педагог,   Байер   выше   всего   ставил   научное   развитие студентов и больше всего боялся перегрузить их память чисто­описательным материалом. Эта   боязнь   заставила   его   выступать   вместе   с   Вильгельмом   Оствальдом горячим противником введения государственных экзаменов для химиков как университетских,   так   и   окончивших   технические   школы.   Вообще   же   по экзаменам мюнхенская лаборатория Байера считалась строгой, ибо там был в обычае так называемый «Doctorandum», т. е. экзамен подобный докторскому, но производимый перед началом работы для диссертации. В   какой   же   общий   вывод   складываются   впечатления   от   этих   немногих эпизодов из биографии Байера в связи с основными чертами его физиономии, как ученого и профессора? Этот человек твердо прошел длинный жизненный путь, до конца развернув данный   Богом   талант,   и,   неустанно   работая   всю   жизнь,   сохранил   полное духовное и физическое здоровье. В конце пути, он мог сказать, что прожил свою   жизнь   так,   как   хотел,   как   мог   и   как   был   должен.   И   ведь   Байер   не исключение, от других он отличался талантом, не судьбою. Не слишком ли много в нашем обществе говорят об организациях и не слишком ли мало и вскользь мы заглядываем внутрь человека, мало ценим великое счастье ясно и во   время   осознанного   призвания,   всесокрушающую   силу   неустанного трудолюбия и выдержки, эту неукротимую волю к действию, рождаемую из не остывающей любви к избранному делу.