Летопись важнейших открытий в химии. Карбин – третья аллотропная модификация углерода: открытие карбина.

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Летопись важнейших открытий в химии. Карбин – третья аллотропная модификация углерода: открытие карбина. Путь исследователей к получению карбина был долог и многотруден и даже в какие­то   моменты   драматичен.   Аналитически   чистый   карбин   удалось выделить   далеко   не   сразу.   Но   его   открытие   явилось   не   только   крупным вкладом   в   химию   комплексных   металлоорганических   соединений,   но   и значительно   расширило   фундаментальные   представления   о   структурной химии углерода. В   1959–1960   гг.   в   лаборатории   высокомолекулярных   соединений   ИНЭОС, возглавляемой   академиком   Коршаком,   проводились   систематические исследования   реакции   окислительного   сочетания   диацетиленовых соединений. Было установлено, что в присутствии солей двухвалентной меди эта реакция может быть проведена с любыми диацетиленовыми соединениями с   образованием   полимеров,   элементарное   звено   которых   сохраняет углеродный   скелет   исходного   диацетилена.   При   этом   сначала   образуются полимерные  полиацетилениды  Cu(I). Этот вариант  реакции окислительного сочетания был назван окислительной дегидрополиконденсацией. Ученые предположили, что в качестве мономера для такой поликонденсации можно взять и ацетилен. Действительно, при пропускании ацетилена в водно­ аммиачный раствор соли Cu(II) быстро выпадал черный осадок. Именно этот путь   привел   А.М.Сладкова,   В.И.Касаточкина   и Ю.П.Кудрявцева (фото) к открытию линейной формы углерода, которую они, по предложению Сладкова, назвали «карбин»* (от лат. carboneum (углерод) с окончанием   «ин»,   принятым   в   органической   химии   для   обозначения ацетиленовой связи).   В.В.Коршака,открытия   Авторы   Слева А.М.Сладков, Ю.П.Кудрявцев, В.И.Касаточкин   карбина. В.В.Коршак,   направо: По   словам   первооткрывателей   карбина,   самым   сложным   для   них   было определить, какими же связями соединены в цепочку углеродные атомы. Ведь это могли быть чередующиеся одинарные и тройные связи (–С С–С С–), а могли   быть   только   двойные   (=С=С=С=С=),   могло   быть   и   то   и   другое одновременно. Лишь через несколько лет удалось доказать, что в полученном карбине двойных связей нет. Подтверждением полиинового строения цепочек послужило образование щавелевой кислоты при озонировании карбина: Однако,   поскольку   теория   допускала   существование   также   и   углеродного линейного полимера только с двойными связями, было бы просто грешно не попытаться   получить   и   эту   разновидность.   В   1968 г.   В.П.Непочатых (аспирантка   Сладкова)   встречным   синтезом   (восстановлением   полимерного гликоля)   получила   новый   линейный   полимер   углерода   с   кумуленовыми связями, его назвали поликумулен. Доказательством такого строения стал тот факт, что при озонировании поликумулена получается только диоксид углерода: Итак, были получены две формы линейного углерода: полииновая (–С С–)n, или  ­карбин.   Авторами ­карбин,   и   поликумуленовая   (=С=С=)n,   илиоткрытия   было   проведено   детальное   исследование   структуры   карбина различными методами, изучены его термодинамические и электрофизические свойства. Таким   образом,   слова   П.Уокера,   приведенные   в   начале   настоящей   статьи, подтвердились. Они и сегодня не потеряли своей актуальности, снова и снова подтверждаясь   в   связи   с   открытием   новых   аллотропных   форм   углерода, особенно промежуточных и смешанных (фуллеренов, нанотрубок, волокон и пр.). Высокую оценку работам группы А.М.Сладкова дали академики Н.В.Белов, Н.К.Кочетков,   А.Н.Теренин   и   др.   Очень   благосклонно   относился   к   этим исследованиям   и   директор   института   академик   А.Н.Несмеянов,   который отметил, что такие работы не часто бывают в науке – «как алмаз в природе». Самое   парадоксальное   в   этой   истории   то,   что   существование   карбина, который   в   лаборатории   можно   было   увидеть,   потрогать,   провести   с   ним опыты, официально не признавалось до обнаружения его в природе в конце 1960­х   гг.   Ведь   трудно   доказывать   ошибочность   утверждений   признанных авторитетов. Официальное признание сделанного открытия затянулось: заявка на   способ   получения   карбина   была   зарегистрирована   как   открытие   с приоритетом от 4 ноября 1960 г. лишь 7 декабря 1971 г. (рис. 2, см. с. 4). Одиннадцать   лет   потребовалось,   чтобы   сломить   недоверие   к   открытию, опровергающему мировые авторитеты! Но до сих пор имена ученых, впервые экспериментально   доказавших   возможность   существования   иной   формы углерода, помимо алмаза и графита, не упоминаются в школьных учебниках.Рис. 2. Диплом на открытие карбина