Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х т. Т. 2

• Название: Великие химики. В 2-х т. Т. 2
• Автор: Калоян Манолов
• Издательство: Мир
• Жанр: История
• Год: 1986

Автор книги, болгарский ученый Калоян Манолов, известен не только как специалист в области химии комплексных соединений, но и прежде-всего как талантливый популяризатор и историк химических наук. Его книги «У химии свои законы» (М.: Химия, 1975), «Биография атома» (М.: Мир, 1984) переведены на русский язык.

Издание содержит ряд биографических очерков о выдающихся ученых — от Р. Глаубера (XVII в.) до ученых нашего времени. Написана живым, образным языком, содержит много ранее не известных материалов. Биографии насыщены яркими, интересными эпизодами, хорошо передающими черты характеров и главные вехи творчества героев очерков. В т. II вошли биографии ученых XIX—XX вв.

Предназначена для химиков, преподавателей химии и будет интересна самым широким кругам читателей.

---

Второй год в Дельфте был для него годом особенным — он открыл самого себя. Началось это со знакомства с философией Огюста Конта[294]. Идеи этого философа настолько овладели молодым человеком, что Генри поставил его рядом со своим любимым Байроном. Конт писал: «Если непосредственное отношение химии к математическим наукам и даже к астрономии с точки зрения учения незначительно, то по отношению к методологии это не совсем так. В методологическом отношении подробное знакомство с математикой будет играть решающую роль в понимании химиками самой химии». По мнению Генри, это утверждение Конта было абсолютно верным, и он занялся математикой — дифференциальным и интегральным исчислениями. От юноши требовались большая усидчивость и воля, но он, так же как и его кумир, Байрон, был человеком твердым и последовательным. В конце второго года обучения Вант-Гофф сдал все экзамены по программе третьего курса. Однако он считал, что диплома о высшем образовании недостаточно, и решил начать работу над докторской диссертацией. А так как университет в Лейдене славился известными математиками, Генри решил продолжить свое образование именно там. Он сдал необходимые экзамены и начал изучать литературу, чтобы выбрать подходящую тему для работы.

Но жизнь в Лейдене ему не понравилась. Здесь все казалось серым и прозаичным. Монотонной и неинтересной была работа в университете, холодным и неприветливым казался сам город. Такими же скучными были и его окрестности. Поэтому вскоре Генри уехал в Бонн. Этот город с первых дней завладел его романтической душой. Но не только красота города и живописные окрестности привлекали молодого Вант-Гоффа — в Бонне в то время работал знаменитый Август Кекуле.

«Есть что-то весьма необычное и привлекательное в том, что ты общаешься с человеком, который известен всему миру», — писал он своим родителям сразу же после первой встречи с выдающимся теоретиком органической химии. Кекуле любезно принял его, и Генри начал работу в лаборатории органической химии.

По мнению Кекуле, он мог бы сразу приступить к работе над диссертацией, но Генри хотел сам найти проблему, сам выбрать тему.

— Как вы относитесь к исследованию щавелевой кислоты? — спросил он однажды профессора Кекуле.

— Что вы имеете в виду?

— Мне кажется, что изучение взаимодействия этилата калия со щавелевой кислотой будет представлять интерес. — Вант-Гофф набросал структурные формулы соединений. — Если представим, что взаимодействие будет проходить по этой схеме, нужно ожидать удлинения углеводородной цепи.

— Мысль интересная. Ничего не имею против этой темы, — одобрил Кекуле, но тень недовольства мелькнула в его глазах: он предпочитал, чтобы все, кто работает в его лаборатории, занимались проблемами, поставленными им самим. Но в данном случае Кекуле оценил способности Вант-Гоффа и поэтому предоставил ему полную свободу выбора.

Исследования Вант-Гоффа привели к открытию нового способа синтеза пропионовой кислоты. Кекуле рекомендовал оформить этот материал как диссертационную работу.

— Думаю, что вам будет очень полезно съездить в Париж к Вюрцу. Он большой специалист по органическому синтезу, и у него есть чему поучиться.

Итак, Вант-Гофф отправился в Париж. К счастью, в лаборатории Вюрца нашлось свободное место. Приняв во внимание отличные отзывы Кекуле, Вюрц тоже предоставил новому практиканту свободу в выборе темы. С большим интересом Вант-Гофф слушал лекции известного парижского профессора, но более всего его привлекали семинары в лаборатории. Здесь собирались сотрудники Вюрца и обсуждали не только проблемы, возникающие в их непосредственной работе, но и все крупнейшие достижения мировой науки. Они регулярно следили за литературой по химии, физике, биологии и другим областям знаний.

Одним из малоизученных направлений в химии была оптическая изомерия. После открытия Луи Пастером свойства винной кислоты образовывать два вида кристаллов, которые обладают совершенно одинаковыми свойствами и различаются лишь своим отношением к поляризованному свету, выяснилось, что некоторые вещества существуют в двух оптически активных формах — левовращающей (L) и правовращающей (D). Раствор одного вида кристаллов вращает плоскость поляризованного света влево, а раствор другого — вправо. В научных журналах стало появляться все больше статей о синтезе новых оптически активных веществ, но теория строения органических соединений не могла дать сколько-нибудь удовлетворительного объяснения этому явлению. Весьма бурными были дискуссии по этому поводу и в лаборатории Вюрца.

В Париже Вант-Гофф сблизился с Жозефом Ашилем Ле Белем[295] из Эльзаса; он был на пять лет старше Вант-Гоффа и уже защитил докторскую диссертацию, но продолжал работать у Вюрца. Молодые исследователи сразу понравились друг другу и вскоре стали неразлучными друзьями. По вечерам, закончив работу в лаборатории, они бродили по живописным улицам Парижа или отправлялись за город.

Надолго запомнились им обоим и лунные ночи на Монмартре, и странные таинственные тени Булонского леса, и чуть слышное журчание Сены у стен Собора парижской богоматери. В эти часы мысли текли свободнее, рождались смелые идеи.

— К каким бы комбинациям мы ни прибегали, структурные формулы не дают нам объяснения, — продолжал разговор Ле Бель.

— Совершенно ясно, что нужно искать новый способ, — согласился Вант-Гофф.

— Может быть, углеродные цепи имеют и другие свойства, которые теория не отражает?

— Несомненно. И решить этот вопрос можно лишь тогда, когда мы изучим случаи оптической изомерии и сравним формулы оптически активных соединений.

— Возможно, ты и прав. Главное решить, с чего же именно начать?..

Загадка оптической изомерии занимала воображение молодых ученых. Вант-Гофф продолжал ломать голову над этой проблемой и в Утрехте, куда он приехал, чтобы представить к защите диссертацию. Впрочем, защита сейчас его почти не волновала, все его мысли были заняты проблемой оптической активности веществ.

В Утрехтском университете была богатая библиотека. Здесь Генри познакомился со статьей профессора Иоганнеса Вислиценуса о результатах исследования молочной кислоты.

Он взял листок бумаги и начертил формулу молочной кислоты. В центре молекулы — опять один асимметрический углеродный атом. В сущности, если четыре различных заместителя заменить атомами водорода, получится молекула метана. Представим, что атомы водорода в молекуле метана расположены в одной плоскости с атомом углерода. Вант-Гофф был поражен неожиданно возникшей мыслью. Он оставил статью недочитанной и вышел на улицу. Вечерний ветерок теребил его белокурые волосы, он ничего не замечал вокруг — перед глазами стояла только что изображенная им формула метана.

Но насколько вероятно, что все четыре водорода расположены в одной плоскости? В природе все стремится к состоянию с минимальной энергией. В данном случае это происходит лишь тогда, когда атомы водорода располагаются в пространстве равномерно вокруг углеродного атома. Вант-Гофф мысленно представил, как могла бы выглядеть молекула метана в пространстве. Тетраэдр! Конечно же, тетраэдр! Это наиболее выгодное расположение! А если атомы водорода заменить четырьмя различными заместителями? Они могут занять два различных положения в пространстве. Неужели это и есть решение загадки? Вант-Гофф бросился назад, в библиотеку. Как такая простая мысль до сих пор не пришла ему в голову? Различия в оптических свойствах веществ связаны прежде всего с пространственным строением их молекул.

На листке бумаги возле формулы молочной кислоты появилось два тетраэдра, причем один был зеркальным отображением другого.

Вант-Гофф ликовал. Молекулы органических соединений имеют пространственное строение! Это же так просто… Как это никто до сих пор не догадался? Он должен немедленно изложить свою гипотезу и опубликовать статью. Не исключена ошибка, но если его догадка окажется верной… Вант-Гофф достал чистый лист бумаги и написал заголовок будущей статьи: «Предложение применять в пространстве современные структурно-химические формулы вместе с примечанием об отношении между оптической вращательной способностью и химической конструкцией органических соединений». Название получилось довольно длинным, но оно точно отражало поставленную цель и основной вывод.

«Я позволю себе в этом предварительном сообщении выразить кое-какие мысли, которые могут вызвать дискуссию», — начал свою статью Вант-Гофф.

Намерения автора были самыми прекрасными, идеи оригинальными и многообещающими, но небольшая статья, напечатанная на голландском языке, осталась не замеченной европейскими учеными. Один только Бюи Балло, профессор физики в Утрехтском университете, оценил ее по достоинству.