Текст книги "Великие химики. Том 2"
Автор книги: К. Манолов
Жанры:
Биографии и мемуары
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 26 страниц)
В выходной день он вместе с женой и детьми бродил по окрестностям Мюнхена. Любимым местом были Баварские озера. Всей семьей бродили по лугам, ловили рыбу, купались теплыми летними днями в прозрачной воде. На время летних каникул отправлялись обычно в Альпы и снимали какой-нибудь дом в горах.
Лето 1881 года проходило, как обычно, весело и беспечно, и никто не подозревал, какой трагедией оно закончится. Байеры жили в маленькой швейцарской деревушке и каждый день совершали экскурсии в горы. Ганс и Отто были еще слишком малы для длительных прогулок и оставались дома, а Евгения и Франц ходили вместе с родителями. Но как-то Франц не захотел лазать по горам и тоже остался дома. В отсутствие родителей никаких происшествий не было, если не считать того, что какая-то собака укусила Франца. Никто не обратил внимания на незначительную ранку. Мать прижгла ее одеколоном, и об этом случае все забыли. Но спустя месяц Франц почувствовал себя плохо. Он с трудом глотал, у него болел затылок, глаза лихорадочно блестели.
– Немедленно возвращаемся в Мюнхен, – сказал Байер с тревогой. – Может быть, еще не поздно.
– Что с ним? – спросила жена дрожащим голосом.
– Боюсь, что это симптомы бешенства.
Но и в Мюнхене помочь Францу было невозможно. Болезнь быстро прогрессировала, и он умер в страшных муках. Родители не находили себе места от горя.
…Только спустя четыре года была найдена вакцина против бешенства. Луи Пастер заслужил вечную признательность человечества.
Но даже горе не могло заставить ученого прекратить работу. Байер упорно продолжал опыты по синтезу индиго. Он разработал методы получения красителя и даже пытался организовать промышленное производство, хотя синтетическое индиго «стоило пока очень дорого. Однако установленная структура молекулы индиго давала возможность искать и другие методы «го получения. Позже Карл Хойман разработал два новых метода синтеза индиго, и через несколько лет выращивать индигоферу перестали совсем, поскольку дешевый краситель можно было получать синтетическим путем.
Байер синтезировал и изучил ряд соединений, которые получаются при конденсации фенолов с альдегидами, аминами и другими соединениями. Много белых пятен оставалось к тому времени в области изучения структуры фталеиновых красителей и свойств ненасыщенных соединений. После того как Байеру удалось осуществить конденсацию соединений с двойной и тройной связью, у него родилась идея последовательно провести «многоступенчатую» концепцию с целью получения длинной цепи углеродных атомов, соединенных последовательно тройными и одинарными связями. Такая цепь, по его предположению, не могла содержать других элементов, следовательно, должна получиться новая полиморфная форма углерода – «гремучие алмазы». «Гремучих алмазов» Байер, конечно, не получил, но, применив представления Вант-Гоффа о пространственном строении углеродных атомов, создал свою знаменитую теорию напряжения[196]196
Байер был не только блестящим экспериментатором, но и талантливым теоретиком. В 1885 г. он опубликовал свою знаменитую «Теорию напряжения» – Spannungstheorie [Baeyer А., Ber., 18, 2269–2281 (1885)], в которой выделил шесть положений: «1. Углеродный атом, как правило, четырехвалентен. 2. Все четыре валентности равноценны между собой. 3. Эти четыре валентности равномерно распределены в пространстве и соответствуют углам правильного тетраэдра, вписанного в шар. 4. Атомы и группы, присоединенные с помощью этих четырех валентностей, не могут сами по себе меняться местами. Доказательство: имеются два а, b, b, d-тетразамещенных производных метана. Закон Ле Беля – Вант-Гоффа. 5. Углеродные атомы могут соединяться друг с другом одной, двумя или тремя валентностями. 6. Эти соединения образуют либо открытые, либо циклоподобные замкнутые цепи». К «почти общепринятым» шести положениям Байер добавляет: «7. Четыре валентности углеродного атома действуют в направлениях, которые связывают центр шара с углами тетраэдра и которые образуют друг с другом угол 109°28'. Это направление притяжения может отклоняться, что влечет за собой напряжение, возрастающее вместе с величиной отклонения». Именно вторая часть седьмого положения Байера и составляет ядро его «теории напряжения». Согласно этой теории, углеродный скелет циклических соединений рассматривался как плоский многоугольник. Напряжение в нем определялось как половина абсолютной величины разности между внутренним углом многоугольника и нормальным тетраэдрическим углом между углеродными атомами, равным 109°28'. На основе этой теории Байер объяснил, почему пяти– и шестичленные циклы наиболее устойчивы. «Теория напряжения» нашла поддержку (например, у О. Валлаха), но вызвала и возражения со стороны Е. Е. Вагнера, В. В. Марковникова, А. Вернера, С. С. Наметкина. Байер мужественно признал свои ошибки. Однако после принятия допущения о неплоском строении циклов (Г. Заксс, Е. В. М. Мор, Д. Бартон, О. Хассель) и деформации углов тетраэдра не только под влиянием образования цикла, но и при обычных реакциях замещения (К. К. Ингольд) почти все возражения против теории Байера были сняты. Байер существенно расширил и развил стереохимию и стимулировал введение в нее динамических представлений (Мусабеков Ю. С, Черняк А. Я., ук. соч., с. 233–234). О «теории напряжения» см.: Джуа М., ук. соч., с. 288–290; Быков Г. В. История стереохимии органических соединений. – М.: Наука, 1966, с. 101–146.
[Закрыть]. Согласно этой теории, самыми стабильными являются соединения с пятью и шестью атомами в углеродном кольце. Эта теория дала объяснение особенностям химических свойств соединений, в молекуле которых атомы связаны в кольцо.
При дальнейшем развитии теории и сравнении свойств ароматических соединений, Байер пришел к выводу, что ни одна из созданных до тех пор формул не отражает полностью и точно свойства основного представителя ароматических веществ – бензола. Тогда он предложил новую формулу бензола[197]197
В 1887 г. одновременно с Г. Э. Армстронгом (1848–1937) Байер предложил центрическую формулу бензола, которая наиболее близка к современной электронной формуле (Partington J. R., ук. соч. т. 3, с. 802 —.805).
[Закрыть].
Этот период жизни Байера был особенно напряженным, часто мучительным, сопровождающимся многими «зигзагами» – длительными возвращениями к уже пройденному, «прыжками» вперед… И одновременно обычная трудовая жизнь – лекции, занятия со студентами, экзамены. Лекции Байера совсем не походили на изысканные по форме лекции его предшественника – Юстуса Либиха. «Я бросаю людей в море, и пусть выплывают кто как может», – образно говорил Байер, когда речь заходила о его лекциях. Он давал детальное описание сложных органических синтезов, множество формул. Байер хорошо знал: чтобы понять сложный процесс превращения органических соединений, необходимо зрительное представление. Поэтому его лекции сопровождались многочисленными демонстрациями. Часто Байер приводил смешные сравнения, комические аналогии. Но все это помогало студентам понять и запомнить материал. Например, в лекции о крахмале, затронув вопрос о его гидролизе различными ферментами, Байер сказал самым серьезным тоном:
– Такой фермент содержится и в слюне. Если в течение нескольких минут жевать рисовую кашу, в ней можно обнаружить вещество, полученное при гидролизе крахмала, – глюкозу. Сейчас вы сами сможете убедиться в гидролитической способности фермента слюны. Думаю, наш лаборант господин Бернард не откажет в любезности и продемонстрирует нам это.
Бернард подошел к кафедре. Байер достал из-под стола большое фарфоровое блюдо с рисовой кашей и протянул Бернарду.
– Сейчас господин Бернард хорошенько прожует кашу, а мы потом убедимся, что в ней содержится глюкоза.
Это было настолько необычно, что студенты не могли удержаться от смеха.
Овладевать тонкостями химической науки приезжало в; Мюнхен все больше и больше молодых химиков не только из Германии, но и из Европы. В лаборатории синтезировали новые вещества, разрабатывали экономические методы их получения, изучали структуру, а вечерами, как и в Страсбурге, собирались в доме Байера. Адельгейда приглашала на эти вечера не только химиков, приходили художники, поэты, философы, ученые.
…Годы шли незаметно. Старшая дочь Евгения давно вышла замуж за профессора Оскара Пилоти[198]198
Оскар Пилоти (1866–1915) – немецкий химик, биолог и медик, с 1899 г. профессор Мюнхенского университета; занимался изучением красящего вещества крови, в 1891 г. совместно с Э. Фишером получил рибозу.
[Закрыть]. Ганс и Отто тоже нашли свою дорогу в жизни. Появились внуки…
Шел 1905 год. На чествование семидесятилетия выдающегося ученого в Мюнхен съехались десятки учеников Байера, теперь уже известных ученых. Торжественная церемония, обед в большом зале. Со всех концов мира приходили поздравления. В дни празднования было получено сообщение о том, что за заслуги в области органической химии Байеру присуждена Нобелевская премия.
В следующем году Байер оставил преподавательскую работу. В доме на Арцисштрассе поселился его заместитель Рихард Вильштеттер, а Байер с женой перебрались в свой дом в Штарнберге. И там Байер продолжал свои исследования новых органических соединений. Новые синтезы, новые успехи!
В доме звенели детские голоса, согревавшие сердце старого ученого. Правда, иногда внуки заходили в своих шутках слишком далеко. Так, однажды, когда Байер гулял в саду в ожидании приезда известного английского ученого Резерфорда, озорники сделали соломенное чучело и, усадив его в кресло в гости-пой, сообщили деду, что гость давно приехал и ждет в доме. Байер поспешил в гостиную и, кланяясь, начал долго и учтиво извиняться, что не заметил гостя. Один из внуков притаился за стулом и слегка покачивал чучело. Когда обман был обнаружен, Байер страшно рассердился, тем более что Резерфорд действительно приехал и ждал хозяина в саду.
Байер поддерживал личные контакты со многими выдающимися учеными Европы. Почти не ведя переписки, он всегда находил время посетить своих коллег, побеседовать с ними, узнать о их достижениях, рассказать о своих. Его уважали и повсюду встречали как дорогого гостя. Профессорские кафедры во многих городах Европы занимали его ученики. Они сохраняли привязанность к старому учителю и, приезжая в Мюнхен, прежде всего навещали знакомый дом.
Последние годы жизни ученого были омрачены начавшейся мировой войной. Народ Германии нес все тяготы кровавой бойни, и Байер тяжело переживал это. Он стал быстро дряхлеть, часто задыхался от сухого кашля, а вскоре и совсем слег. 20 августа 1918 года Адольф Байер умер. Ушел из жизни выдающийся ученый, один из создателей классической немецкой школы химиков-органиков.
ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ МАРКОВНИКОВ[199]199
Биографический очерк написан В. М. Тютюнником
[Закрыть]
(1837–1904)
После нескольких дней непогоды утро 25 февраля 1901 года выдалось в Москве, как по заказу, морозным и солнечным.
До начала торжественного празднования 40-летия научной и педагогической деятельности выдающегося русского химика Владимира Васильевича Марковникова оставалось еще более часа, а к Политехническому музею уже один за другим стали подъезжать экипажи, потянулись пешеходы. Юбилей собрал столько гостей, что заполнены были даже проходы большого лекционного зала. Здесь были многие крупнейшие ученые России, представители промышленных кругов, педагоги, студенты.
Ровно в 10 часов утра под бурю аплодисментов президиум занял свои места. Председательствовал видный русский географ, президент Общества любителей естествознания[200]200
Общество любителей естествознания, антропологии и этнографии создано в Московском университете 15 октября 1863 года. В числе его почетных членов с 1882 года был В. В. Марковников. См.: Козлов В. В. Очерки истории химических обществ СССР. – М.: Изд-во АН СССР, 1958, с. 216–245.
[Закрыть], академик Дмитрий Николаевич Анучин[201]201
Дмитрий Николаевич Анучин (1843–1923) – выдающийся русский антрополог, этнограф, археолог и геолог, с 1896 г. академик Петербургской Академии наук, с 1890 по 1922 г. был президентом Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии. Об Анучине см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 24–25.
[Закрыть]. Он предоставил слово для научного доклада экстраординарному профессору Московского университета Владимиру Ивановичу Вернадскому[202]202
Владимир Иванович Вернадский (1863–1945) – выдающийся советский естествоиспытатель, минералог и кристаллограф, основоположник геохимии и биогеохимии, академик Петербургской Академии наук с 1912 г., академик АН УССР с 1919 г. и ее первый президент. Образование получил в Петербургском университете, совершенствовал его в Италии, Германии и Франции. Работал в Московском университете, директором Геологического и минералогического музея Академии наук, в 1922–1939 гг. был директором созданного им Радиевого института и одновременно в 1928–1945 гг. – директором Лабораторий геохимических проблем АН СССР, преобразованной в 1947 г. в Институт геохимии и аналитической химии АН СССР им. В. И. Вернадского. В 1919 г. он создал Химическую лабораторию АН УССР, преобразованную впоследствии в Институт общей и неорганической химии АН УССР. В 1915–1930 гг. руководил Комиссией по изучению естественных производительных сил России (КЕПС). В 1908–1936 гг. Вернадский выдвинул и развил генетическую минералогию – эволюционную теорию происхождения минералов, в том числе химических элементов в земной коре. Первым применил спектральный метод в геохимии, в 1911 г. предсказал значение радиоактивных веществ как источников энергии. Как основоположник биогеохимии ввел понятия «биосфера», «биогеоценоз», «нооценоз» и др.; уделял внимание экологическим проблемам и философским вопросам естествознания. С 1963 г. АН СССР присуждает Золотые медали им. В. И. Вернадского. О Вернадском см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 156–158; Балезин С. А, Бесков С. Д., ук. соч., с. 210–218; Вернадский В. И. Избранные сочинения: В 6-ти томах. – М.: Изд-во АН СССР, 1954–1960; История Академии наук Украинской ССР. – Киев: Наукова думка, 1979; Владимир Иванович Вернадский. – М. – Л.: Изд-во АН СССР, 1947. – (Материалы к биобиблиографии ученых СССР. Сер. хим. наук. Вып. 6); Мусабеков Ю. С, Черняк А. Я., ук. соч., с. 320–326; Корсунская В. М., Верзилин Н. М. В. И. Вернадский. – М.: Просвещение, 1975. – (Люди науки); Страницы автобиографии В. И. Вернадского. – М.: Наука, 1981; Вернадский В. И. Избранные труды по истории науки. – М.: Наука, 1981; Мочалов И. И. Владимир Иванович Вернадский (1863–1945). – М.: Наука, 1982; Вернадский В. И. Очерки геохимии. – М.: Наука, 1983; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 102–103.
[Закрыть], ученому в то время уже с мировым именем. Следующий научный доклад сделал выдающийся русский электрохимик, профессор Московского сельскохозяйственного института Иван Алексеевич Каблуков[203]203
Иван Алексеевич Каблуков (1857–1942) – выдающийся советский физико-химик, почетный член АН СССР с 1932 г. Окончил Московский университет, работал там же с 1903 г. Объяснил механизм присоединения воды и галогеноводородных кислот к непредельным соединениям согласно правилам Марковникова; установил наличие химического взаимодействия между раствором и растворяемым веществом, ввел (одновременно с В. А. Кистяковским) представления о сольватации ионов, положил начало сближению физической и химической теорий растворов; написал несколько учебников. О Каблукове см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 384–385; Балезин С. А., Бесков С. Д., ук соч., с. 68–74; Иван Алексеевич Каблуков. – М.: Изд-во АН СССР, 1957. – (Материалы к биобиблиографии ученых СССР. Сер. хим. наук. Вып. 24); Полищук В. Р. Теорема Каблукова. – М.: Знание, 1983. – (Творцы науки и техники); Волков В. А. и др., ук. соч., с. 213–214.
[Закрыть]. Наконец, приветственную речь о юбиляре произнес крупнейший естествоиспытатель, член-корреспондент Петербургской Академии наук Климент Аркадьевич Тимирязев[204]204
Климент Аркадьевич Тимирязев (1843–1920) – крупнейший русский естествоиспытатель, один из основоположников русской научной школы физиологии растений, автор учения о фотосинтезе, один из пропагандистов эволюционного учения Ч. Дарвина в России и страстный популяризатор науки; чл.-корр. Российской Академии наук, с 1890 г. чл. корр. Петербургской Академии наук. Одним из первых ученых приветствовал Октябрьскую революцию. О Тимирязеве см.: Сафонов В. А. Климент Аркадьевич Тимирязев. – М.: Мол. гвардия, 1943. – (ЖЗЛ); Биографический словарь, ук. соч., т. 2; Энциклопедический словарь юного земледельца. – М.: Педагогика, 1983, с. 330.
[Закрыть]. Обращаясь к Марковникову, он сказал:
– С вами свет и жизнь проникли в это мертвое царство, и благодаря вашему упорному и настойчивому труду Московский университет получил настоящую европейскую лабораторию…
Марковников слушал, не скрывая радости. Он держался с достоинством, молодцевато выпрямившись в кресле и пытаясь скрыть растроганность, хотя слезы счастья предательски сверкали в его глазах.
Заметно волнуясь, Тимирязев продолжал:
– Ведь не случайность, что за одинаковый период до вас из этой лаборатории вышли два научных труда, а при вас – почти двести… Вы можете с гордостью оглянуться на свое университетское прошлое. Ваш путь не всегда был усеян розами, попадались на нем и колючие тернии. Но вы могли сносить их уколы, черпая утешение в своей совести, в сознании, что совершили подвиг, собрав вокруг себя молодую химическую школу, -заложив основание новому центру живой научной деятельности…
Глубокий пафос речи невольно навел Марковникова на воспоминания, которые вначале возникали отрывочно, а затем все настойчивее уводили его мысли далеко от событий, происходящих в большом лекционном зале Политехнического музея Москвы…
Детские годы почти не оставили следа в памяти. Маленький, ничем не приметный уездный городишко Княгинин Нижегородской губернии, где он родился 25 декабря 1837 года в дворянской семье. Отец – военный, матери он почти не помнил. Читать начал рано, однако безо всякой системы – все подряд. Изучал французский и немецкий языки. В 10 лет родители определили его в Нижегородский александровский дворянский институт, который он успешно окончил в 1856 году, получив среднее образование.
– Окончание дворянского института дает тебе право, сын, поступать в университет. Но ты можешь выбрать и карьеру чиновника, – обратился к девятнадцатилетнему Владимиру отец в один из вечеров, когда вся семья собралась к столу.
– Видишь ли, отец, меня, мягко говоря, не прельщает процветающее в среде чиновничества взяточничество и чинопочитание. Я предпочел бы стать врачом или учителем.
– Решай сам, ты уже достаточно взрослый.
После некоторых колебаний выбор пал на камеральное отделение юридического факультета Казанского университета[205]205
Камеральные науки (камералистика – от лат. camera – дворцовая казна) – цикл административных и экономических дисциплин, изучающих способы ведения дворцового или государственного хозяйства. Камералистика появилась в России со второй половины XIX в. по примеру университетов Германии, где эти дисциплины преподавались с XVII в.
[Закрыть]. В то время студенты камерального отделения получали самое широкое образование. Они изучали историю и политэкономию, государственное, финансовое и уголовное право, химию и физику, технологию и механику, зоологию и минералогию, некоторые другие предметы.
Фортуна улыбнулась Марковникову прямо с первого курса: лекции по химической технологии читал прекрасный педагог и ученый Модест Яковлевич Киттары[206]206
См.: Мусабеков Ю. С. В кн.: Труды по истории техники, вып. 10, 57–67 (1954); Волков В. А. и др., ук. соч., с. 237.
[Закрыть]. Всего лишь 12 лет назад он сам окончил Казанский университет, а теперь уже был профессором.
– Деятельность химика состоит в техническом и экономическом использовании процессов, при которых происходит превращение вещества, – говорил Киттары в своих лекциях. – На протяжении тысячелетий темпы технического прогресса в основном оставались неизменно медленными. Однако в начале XIX века произошел существенный скачок и эта тенденция к; резкому ускорению проявляется и в наши дни. Это позволяет надеяться, что химической технологии предстоит интересное будущее…
– Простите, профессор, – прервал его Марковников, – но ведь технология это лишь ремесло, а не наука?
– Вот вам, молодой человек, и предстоит сделать из ремесла науку – химическую технологию![207]207
Об истории химической технологии см.: Фестер Г. История химической техники: Историко-технологический опыт. – Харьков: ГНТИ Украины, 1938; Джуа М., ук. соч., с. 75, и сл.: Фигуровский Н. А. История химии – М.: Просвещение, 1979, с. 22–31 и др.
[Закрыть]
Такое начало не могло не заинтересовать молодой пытливый ум, и Марковников решил посвятить себя технологии. К сожалению, с третьего семестра М. Я. Киттары перешел в Московский университет, и молодой студент снова встал перед жизненным выбором. Что делать – продолжать заниматься технологией? Однако занявший место Киттары профессор настолько уступал своему предшественнику, что это занятие наводило лишь тоску. Выбрать что-то иное, но что именно? Да, Марковников не забыл этот трудный период своей жизни. Пожалуй, больше и не было такого вплоть до самого последнего времени. Более года прошло в сомнениях.
Начался третий год его учебы в Казанском университете, и тут решение пришло само собой. Практические работы в химической лаборатории, которой руководил Александр Михайлович Бутлеров, сразу увлекли его и определили всю последующую судьбу. Жизнь для него наполнилась красками, изменила унылый темп, стала приносить радостное удовлетворение. Впоследствии Марковников много размышлял о роли учителя в научной судьбе молодого человека, он многое перенял от своего учителя, многое сделал самостоятельно.
Бутлеров действительно являлся образцовым педагогом. Он был по отношению к студентам и сотрудникам лаборатории не только добрым и хорошим учителем, который всегда готов был» выслушать вопрос и дать ответ, но и оставался товарищем для всех них. Марковников – один из самых талантливых учеников А. М. Бутлерова – на всю жизнь сохранил дружеские отношения с учителем.
Оканчивая университет, молодой исследователь представил диссертацию «Альдегиды и их отношение к алкоголям и кетонам». В октябре 1860 года Бутлеров дал по ней положительное заключение, и Марковникову была присуждена степень кандидата камеральных наук.
Дальнейшие события развивались не так быстро, как хотелось бы. Работа лаборантом химической лаборатории, магистрские экзамены, занятия со студентами, работа над диссертацией по изомерии, совпадавшая по времени с созданием и развитием теории строения органических соединений А. М. Бутлерова, и, наконец, защита диссертации «Об изомерии органических соединений» на физико-математическом факультете Казанского университета. В мае 1865 года Марковников становится магистром химии.
В отзыве на диссертацию Бутлеров писал: «Вопрос об изомерии принадлежит к числу тех, разрабатывая которые, поневоле приходится идти, очищая науку от произвольного и замыкаясь все более и более в круг необходимых теоретических воззрений. Вот почему все, что относится к вопросу об изомерии и уяснению ее причин, не может считаться чуждым развитию науки вообще…» В то время как учитель созданием теории химического строения совершает переворот в органической химии, его ученик стремится исторически обосновать необходимость новых взглядов и добыть им новые экспериментальные подтверждения. Марковников сделал глубокий обзор развития теории строения химических соединений от Я. Берцелиуса до А.М. Бутлерова. Сосредоточив главное внимание на явлениях изомерии, он воспользовался своими экспериментальными результатами по исследованию изомерии жирных кислот – масляных, «пировинных» и пиролимонных. Теория Бутлерова получила первое весомое подтверждение не только в диссертации Марковникова, но и в его статье «К истории учения о химическом строении», в которой прозвучала резкая критика А. Кекуле за его попытку приписать себе заслугу создания теории химического строения. Эта статья была напечатана в 1865 году «Лейпциге на немецком языке.
Между тем работа лаборанта, получающего очень небольшое жалование, вынуждала Марковникова с первых же месяцев искать дополнительный заработок. Он начал давать уроки на дому, что было весьма распространенным занятием в то время. Быстро нашлась и ученица – Любовь Дмитриевна Рычкова – внучка историографа Оренбургского края П.И. Рычкова. Постепенно между учителем и ученицей зародилась дружба, которая незаметно и естественно переросла в любовь, и в 4864 году состоялась свадьба. Любовь Дмитриевна свободно владела тремя иностранными языками и стала для мужа не только прекрасной женой, но и впоследствии незаменимой помощницей. Она делала для ученого переводы иностранных статей, переписывала его работы, сопровождала супруга в поездках за границу.
С июля 1865 года Марковников оставил должность лаборанта в Казанском университете, был причислен к Министерству народного просвещения и командирован на два года за границу для подготовки к профессорскому званию.
– Ну, что ж, милая Любочка, – обратился Марковников к супруге, нежно взяв ее под руку. – Наконец-то, и нас с тобой признали. Едем за границу, в Германию – центр химической науки. Посмотрим, что там знают и думают о работах по химическому строению.
– А тебе не страшно, Володя, ведь ты еще начинающий исследователь. Обычно таких, как ты, посылают учиться, т. е. перенимать знания, а ты самостоятелен в своих суждениях, и даже настроен агрессивно. Как нас встретят в чужих краях, особенно после твоей разгромной статьи о теории Кекуле?
– Не тревожься, милая, будем учиться, но и не только учиться, – загадочно улыбнулся Марковников. – Скажу тебе одной: давно уже думаю о том, что наши представления об органической молекуле слишком упрощенны. Я имею в виду тот вывод Бутлерова, где говорится, что химический характер атомов, входящих в молекулу, меняется в зависимости от того, с какими атомами они связаны в данной молекуле. Это изменение химического характера обусловлено взаимным влиянием атомов.
– Прости меня, но я мало понимаю в этом.
– Конечно, но я говорю об этом потому, что у меня большие надежды на предстоящую работу за рубежом; я попытаюсь все хорошенько проверить и обдумать.
Вначале Марковниковы приехали в Берлин, где Владимир Васильевич некоторое время работал в лаборатории известного немецкого химика Адольфа Байера. Затем они перебрались в Гейдельберг, где ученого привлекла лаборатория молодого приват-доцента Эмиля Эрленмейера – друга Бутлерова. В мае 1866 года Марковниковы вновь вернулись в Берлин к Байеру, через месяц – снова в Гейдельберг к Эрленмейеру и, наконец, после отдыха в Швейцарии надолго обосновались в Лейпциге в лаборатории Германа Кольбе – ярого противника теории химического строения. Марковникову удалось даже отсрочить возвращение из Германии. Лишь необходимость заменить уехавшего в заграничную командировку Бутлерова на кафедре химии Казанского университета заставила Марковникова в октябре 1867 года вернуться в Казань. Но они встретились с Бутлеровым в Германии на съезде немецких естествоиспытателей во Франкфурте-на-Майне, а затем Марковниковы посетила Всемирную выставку в Париже и вернулись на родину.
Поездка эта в значительной степени способствовала становлению Марковникова как ученого и преподавателя. В одном из писем учителю он писал: «Мое положение в лаборатории Кольбе было несколько иное, чем всех остальных. Уже три года, как я был магистром и работал на собственные темы. Уже в первый год по приезде в Германию я убедился, что казанская лаборатория в теоретическом отношении далеко опередила все лаборатории Германии, курсы же лекций (в Германии. – авт.) были слишком элементарны[208]208
О казанской научной школе см.: Плата А. Ф., Быков Г. В., Эвентова М. О. Владимир Васильевич Марковников: Очерк жизни и деятельности, 1837–1904. – М.: Изд-во АН СССР, 1962; Арбузов А. Е. Казанская школа химиков. – Казань: Татарское кн. изд-во 1971; Мусабеков Ю. С, Черняк А. Я., ук. соч., с. 235–241; Балезин С. А., Бесков С. Д., ук. соч., с. 176–184; Арбузов А. Е. Избранные работы по истории химии. – М.: Наука, 1975; Андрусев М. М., Андрусева Е. М. Н. Н. Зинин, В. В. Марковников: выдающиеся русские химики-органики XIX века. – М.: Просвещение, 1977.
[Закрыть]. Не особенно много также пришлось пользоваться и практическими указаниями профессоров, и если я остался в германских лабораториях, то лишь потому, что за границей вся жизнь сложена так, чтобы время тратилось более производительно, между тем как у нас это наоборот…»
Из-за границы Марковников вернулся уже доцентом и с осени 1867 года начал читать первокурсникам общую химию. Через полгода Бутлеров был избран на кафедру органической химии Петербургского университета, однако летом он уехал за границу, а вернувшись в августе, продолжал еще некоторое время номинально руководить кафедрой в Казанском университете и лишь с января 1869 года приступил к чтению лекций в Петербургском университете.
Тем временем Марковников напряженно работал, тщательно проводя исследования по изомерии и изучая взаимное влияние атомов в органических молекулах. Эта работа завершилась его знаменитой докторской диссертацией «Материалы по вопросу о взаимном влиянии атомов в химических соединениях».
Защита была назначена на 27 апреля 1869 года. Оппонентами были утверждены доцент Казанского университета А. М.. Зайцев и специально приехавший из Петербурга А.М. Бутлеров. Здесь, в Казанском университете, Владимир Васильевич Марковников впервые в завершенном виде изложил свои представления о взаимном влиянии атомов в молекулах органических соединений, впоследствии объединенные в «правила Марковникова».
Марковников прекрасно понимал тесную взаимосвязь теории строения Бутлерова со своей теорий влияния, поэтому доклад он начал с посвящения учителю.
– Я считаю наиболее приличным посвятить свой небольшой труд вам, мой многоуважаемый наставник, так как приводимые в нем мысли суть дальнейшее развитие того, что было установлено вами. И даже если в нем заключается что-либо новое, то появление этого было бы невозможно без основ, заложенных вами.
В первой части работы Марковников изложил результаты своих экспериментальных исследований реакций замещения, расщепления и отщепления, присоединения и изомеризации. Затем, во второй части, он перешел к «философско-химическим основаниям» для последующих выводов, т. е. к тем общим положениям, которые следует принять при развитии учения о взаимном влиянии атомов. В третьей Марковников изложил историю связи различных теорий с рассматриваемым вопросом, показав себя глубоким и объективным историком теории химического строения и утвердив приоритет А. М. Бутлерова.
Наиболее важной была четвертая часть диссертации. Именно в ней Марковников сформулировал выводы о зависимости между химическим строением органических соединений и их химическими свойствами. Возникнув на основе теории химического строения, теория взаимного влияния атомов в химических соединениях выдвинула на передний план проблему изучения внутреннего механизма химических реакций. Если теория строения стремилась раскрыть порядок расположения атомов в органических веществах, то теория влияния раскрывала сами процессы сочетания атомов друг с другом. Структурная теория предсказывает, сколько изомеров может иметь данное органическое соединение, а теория взаимного влияния атомов устанавливает, какой именно из возможных изомеров получится при данных условиях опыта, какое направление примет химическая реакция в конкретных условиях. Таким образом, теория взаимного влияния атомов значительно оживила органическую химию, сделала ее динамической.
Само влияние атомов в химическом соединении Марковников считал проявлением сил химического сродства, подчеркивая вместе с тем, что это вовсе не то сродство, которое мы наблюдаем при взаимодействии свободных атомов. Он говорил в докладе:
– Химическая натура сложного вещества определяется натурой и количеством составных частей, химическим строением t-io частицы и взаимным влиянием атомов, входящих в эту частицу.
Далее Марковников сформулировал основной закон влияния.
– Как скоро какой-либо элемент соединяется с другим, то он получает способность соединяться преимущественно с тем же элементом или близким к нему по химическому характеру, если только он в этом случае способен вообще к дальнейшему соединению… – Диссертант внимательно посмотрел на присутствующих, как бы оценивая, достаточно ли глубоко его понимают, поймал доброжелательный взгляд учителя и продолжил:
– Характер элементов в соединениях обусловливается не только элементами, связанными с этим непосредственно, но также и теми, которые удерживаются с ним в одной химической системе только посредством какого-либо многоатомного элемента…
На основе этой общей закономерности Марковников устанавливает ряд частных «правил», дающих конкретную картину порядка взаимодействия атомов в реакциях и позволяющих предвидеть, какие из теоретически возможных изомеров получаются в каждом данном случае.
– В случае присоединения к углеводородам несимметричного строения молекул галогеноводородных кислот и воды водород последних присоединяется к наиболее гидрированному углеродному атому первых… В предельных углеводородах водороды, принадлежащие углеродным атомам, наиболее потратившим свое сродство на связь с другими углеродами, легче подвергаются замещению сравнительно с другими… Мы также можем видеть, что различные физические и химические условия могут давать различные направления реакции, но нельзя сказать, что каждое изменение условия должно непременно выражаться изменениями реакции. В настоящее время трудно вывести для этого какие бы то ни было общие правила, а между тем влияние условий несомненно…
Оппоненты А. М. Зайцев и А. М. Бутлеров дали самую высокую оценку диссертации Марковникова. Свое выступление Бутлеров завершил словами:
– Принимая во внимание исключительное теоретическое значение диссертации Владимира Васильевича, я с удовольствием выражаю пожелание, чтобы этот труд был переведен на немецкий язык.
Марковников поднялся с места и гордо заявил:
– Если высказываемые здесь мысли представляют интерес, то желающие могут пользоваться этим русским сочинением!
Это заявление, полное достоинства и гордости за Россию, русскую науку, к сожалению, имело непредвиденные последствия, хотя Марковников никогда не жалел потом об этом шаге. Но сложилось так, что значение идей Марковникова зарубежными химиками было оценено много позже появления его знаменитой диссертации. Лишь 30 лет спустя известный американский химик Михаэль[209]209
Артур Михаэль (1853–1942) – американский химик-органик, ученик Р. Бунзена, А. Гофмана и Ш. Вюрца, с 1912 по 1936 г. работал профессором Гарвардского университета. Открыл реакции (впоследствии названные его именем): получение ацетилированных арилгликозидов (1879 г.) и нуклофильное присоединение веществ по двойной связи (1887 г.). О Михаэле см.: Волков В. А. и др., ук. соч., с. 340.
[Закрыть] занялся проблемой влияния атомов в молекуле соединения на течение реакций. Он писал: «Большая заслуга Марковникова состоит в том, что он не только рассмотрел вопрос во всей его общности, но в то же время вывел некоторые в высшей степени важные правила, вытекавшие из его взглядов… К сожалению, его сочинение появилось только на русском языке, вследствие чего содержание его оставалось неизвестным большинству химиков…»[210]210
Экспериментальная часть и основные выводы докторской диссертации Марковникова были впоследствии опубликованы автором на немецком языке в статье под названием «О зависимости различной замещаемости радикального водорода в изомерных масляных кислотах» [Ann, Chem. Pharm., 153, 228–259 (1870)].
[Закрыть].
Вскоре после защиты докторской диссертации Марковников был избран экстраординарным профессором, а в марте 1870 года в возрасте всего 33 лет – ординарным профессором по кафедре химии Казанского университета. Однако начавшаяся с таким успехом научная и педагогическая деятельность Марковникова в Казанском университете вскоре оборвалась.
После введения в 1863 году нового Устава университетов и вступления через три года на пост министра народного просвещения графа Д. А. Толстого и товарища министра И. Д. Делянова обстановка в университетах резко изменилась к худшему. Марковников писал: «…Министр стал пользоваться всяким случаем, чтобы выживать старых профессоров, не стесняясь их научными заслугами, если почему-нибудь эти лица с административной точки зрения считались вредными. Вредными же оказывались все лучшие научные силы по той простой причине, что всякий порядочный ученый в большинстве случаев человек самостоятельный и не станет в угоду начальству поступаться своими убеждениями…»
Не поступился своими убеждениями и экстраординарный профессор кафедры физиологической анатомии П. Ф. Лесгафт[211]211
Петр Францевич Лесгафт (1837–1909) – русский педагог, анатом и врач; в 1893 г. организовал в Петербурге Биологическую лабораторию, преобразованную в 1918 г. в научный институт его имени. Разработал учение о суставах и о типах строепия мышц в связи с их функцией, создал функциональную анатомию и теорию физического воспитания, в основу которого положено единство физического и умственного развития. О Лесгафте см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 515.
[Закрыть]. В октябре 1871 года он был вызывающе незаконно уволен из университета. В знак протеста против расправы с Лесгафтом семь профессоров университета в ноябре 1871 года подали в Совет заявление-протест и в течение ноября – декабря были уволены. Отставка Марковникова состоялась 18 ноября, и в тот же день он вместе с уволенным ранее профессором геологии и палеонтологии Н. А. Головкинским[212]212
Николай Алексеевич Головкинский (1834–1897) – русский геолог, с 1868 г. – профессор Казанского университета, в 1871–1886 г. – профессор Новороссийского университета в Одессе (ректор в 1877–1881 гг.). Впервые ввел представления о колебательных движениях земной коры, осадкообразованиях, фациях и др. О Головкинском см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 249; Романовский С. И. Николай Алексеевич Головкинский. – Л.: Наука, 1979.
[Закрыть] были избраны ординарными профессорами молодого Новороссийского университета в Одессе[213]213
Новороссийский университет был открыт 1 мая 1865 г. в Одессе на базе Ришельевского лицея. В 1920 г. реорганизован в ряд институтов, а в 1933 г. восстановлен и действует поныне под названием Одесского университета. См.: История Украинской ССР. Т. 4. – Киев: Наукова думка, 1983, с. 587–589.
[Закрыть].
Здесь Марковников нашел довольно хорошую по тем временам химическую лабораторию, основанную известным русским химиком Н. Н. Соколовым[214]214
Николай Николаевич Соколов (1826–1877) – русский химик, академик Петербургской Академии наук с 1873 г., совместно с А. Н. Энгельгардтом (1832–1893) открыли в 1857 г. первую в России платную публичную химическую лабораторию, издавали первый русский химический журнал. Соколов разработал представления о поведении водорода в органических соединениях, установил природу оксикислот и характер водорода в них, получил молочную, гликолевую, оксипропионовую и глицериновую кислоты и изучил их свойства. Воспитал известных русских химиков Н. А. Меншуткина, П. А. Лачинова и М. Г. Кучерова. О Соколове см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 2; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 470.
[Закрыть], который по состоянию здоровья шесть лет прожил в Одессе, а затем вернулся в Петербург. Однако уже летом 1872 года Марковников принял предложение перейти в Московский университет. Здесь кафедра химии находилась в катастрофическом положении, но ректор пообещал ему поддержку в перестройке химической лаборатории. Строительные работы начались только в 1885 году, открытие лаборатории состоялось в сентябре 1887 года, т. е. через 14 лет после его переезда в Москву.
В течение 12 лет Марковников читал в Московском университете курс органической химии, а с 1887 года вел и практические занятия. Он буквально вдохнул новую жизнь в это старейшее в России учебное заведение. В преподавании, постановке практических занятий и научных работ по органической химии он выдвинул на первый план самостоятельную работу студентов и молодых научных работников. Он часто повторял своим ученикам: «Никогда не следует… тискать в рот жареных голубей» или «Следует пускать студента на глубокое место: кто выплывет, значит будет толк».
В Москве он создал и возглавил большую научную школу. Степени доктора химии и звания профессора удостоились более двадцати его учеников. И среди них всемирно известные ученые – М. И. Коновалов[215]215
Михаил Иванович Коновалов (1958–1906) – известный русский химик-органик, изучал действие азотной кислоты на органические соединения. Первооткрыватель нитрующего действия слабого раствора азотной кислоты на алифатические (реакции Коновалова), алициклические и жирноароматические углеводороды. С помощью этой реакции получил и исследовал нитросоединения оксимов, спиртов, альдегидов, кетонов и др. Был талантливым популяризатором науки. О Коновалопе см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 439; Старосельский П. И., Никулина Е. П. Михаил Иванович Коновалов. – М.: Наука, 1981; Волков В. А. в др., ук. соч., с. 251–252.
[Закрыть], Н. М. Кижнер[216]216
Николай Матвеевич Кижнер (1867–1935) – известный советский химик-органик, почетный член АН СССР с 1934 г. Экспериментально доказал в 1894 г. изомеризацию циклов с уменьшением кольца, в 1900 г. получил алифатические диазосоединения, в 1910 г. открыл реакцию каталитического разложения гидразинов (реакция Кижнера – Вольфа), в 1912 г. разработал способ синтеза углеводородов циклопропанового ряда (реакция Кижнера). Обладатель двух премий им. А. М. Бутлерова, один из создателей советской анилинокрасочной промышленности. О Кижнере см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 413; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 232.
[Закрыть], Н. Я. Демьянов[217]217
Николай Яковлевич Демьянов (1861–1938) – советский химик-органик, академик с 1929 г. Получил многие циклические соединения (метилциклопропан, винилциклопропан, циклопропилкарбинол и др.), предложил общий метод получения предельных гликолей, осуществил изомеризацию алициклов в направлении увеличения цикла (перегруппировка Демьянова). Лауреат премии им. А. М. Бутлерова и премии им. В. И. Ленина (1930 г.). О Демьянове см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 302; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 170.
[Закрыть], А. Н. Реформатский[218]218
Александр Николаевич Реформатский (1864–1937) – советский химик, автор работ по синтезу непредельных ароматических спиртов и учебников по неорганической и органической химии. Более известен его брат химик-органик С. Н. Реформатский (1860–1934). О Реформатском см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 2; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 437.
[Закрыть], И. А. Каблуков, А. П. Сабанеев[219]219
Александр Павлович Сабанеев (1843–1923) – русский химик, профессор Московского университета. Получил трибромэтилен и дииодэтилен, впервые применил криоскопический метод определения молекулярной массы соединения в коллоидных растворах. О Сабанееве см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 2; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 442.
[Закрыть], А. А. Яковкин[220]220
Александр Александрович Яковкин (1860–1936) – советских химик, чл.-корр. АН СССР с 1925 г., с 1919 г. работал в Государственном институте прикладной химии в Ленинграде. С его именем связано становление алюминиевой промышленности в СССР: в 1925 г. он разработал способ производства чистого оксида алюминия, на основе которого был пущен первый в стране глиноземный завод. О Яковкине см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 2; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 663.
[Закрыть], В. П. Ижевский[221]221
Василий Петрович Ижевский (1863–1926) – советский металлург, автор работ по доменному производству, металлографии, электрометаллургии и термообработке. Четырехпроцентный раствор пикриновой кислоты (реактив Ижевского) и сейчас применяется для проявления макроструктуры сплавов. Автор электрической печи и других оригинальных конструкций. Об Ижевском см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 375–376.
[Закрыть], А. М. Беркенгейм[222]222
Абрам Моисеевич Беркенгейм (1867–1938) – советский химик-органик, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, профессор Московского института тонкой химической технологии. Одним из первых начал применять электронную теорию к органической химии, был в числе основоположников советской фармацевтической промышленности. О Беркенгейме см.: Биографический словарь, ук. соч., т. 1, с. 66.
[Закрыть] и др.[223]223
Через много лет после смерти Марковникова советский химик С. С. Наметкин писал: «Человек глубоко оригинальный, прекрасный администратор, требовательный и строгий, но справедливый к подчиненным, В. В. Марковников был прекрасным учителем и воспитателем молодого поколения» [Успехи химии, 9, 716 (1940)].
[Закрыть]. В числе первых Марковников открыл двери своей лаборатории женщинам: его ученицей была Юлия Всеволодовна Лермонтова[224]224
Двери химической лаборатории женщинам первыми открыли крупные русские химики – Н. Н. Зинин, А. Н. Энгельгардт, П. А. Кочубей в А. П. Бородин. Вместе с Ю. В. Лермонтовой (1846–1919) в числе первых женщин-химиков России упоминают Анну Федоровну Волкову (? – 1876), Веру Евстафьевну Богдановскую-Попову (1867–1896), Евдокию Александровну Фомину-Жуковскую (1860–1894) и др. О первых русских женщинах-химиках см.: Мусабеков Ю. С. Юлия Всеволодовна Лермонтова. 1846–1919. – М.: Наука, 1967; Мусабеков Ю. С. Химия и жизнь, № 3, 12–14 (1968); № 1 и 10 (1966); Волков В. А. и др., ук. соч., с. 296.
[Закрыть], чем он очень гордился впоследствии.
После перехода Марковникова в Московский университет в тематике его исследований произошли коренные изменения. Он занялся изучением состава кавказских нефтей. Начало этих работ относится к апрелю 1880 года, а затем новое направление так увлекло 43-летнего ученого, что в течение почти четверти века химия нефти, а потом и химия нафтенов[225]225
Нафтены – предельные эпициклические углеводороды ряда пиклопентана, циклогексана и др.
[Закрыть] были в центре его научных интересов.
Д. П. Коновалов [226]226
Петр Петрович Алексеев (1840–1891) – русский химик-органик, разработал метод получения азоксибензола, много сделал для популяризации химических знаний. Об Алексееве см.: Биографической словарь, ук. соч., т. 1, с. 13; Волков В. А. и др., ук. соч., с. 15.
[Закрыть]
Такой шаг Марковникова не встретил поддержки среди русских химиков. Профессор Киевского университета П. П. Алексеев[227]227
Дмитрий Петрович Коновалов (1856–1926) – крупный советский химик, дважды возглавлявший Русское физико-химическое общество.
[Закрыть], пользовавшийся большим авторитетом, прямо заявил о том, что Марковников «изменил чистой химии». Владимир Васильевич не реагировал на подобные заявления и лишь незадолго до смерти в «Журнале Русского физико-химического общества» написал: