Биография адольфа фон байера. Биография адольфа фон байера Фон байер информация новый язык науки
БАЙЕР, ИОГАНН ФРИДРИХ ВИЛЬГЕЛЬМ АДОЛЬФ ФОН (Baeyer, Johann Friedrich Wilhelm Adolf von), 1835–1917 (Германия). Нобелевская премия по химии (1905).
Родился 31 октября 1835 года в Берлине, старшим из пяти детей Иоганна Якоба фон Байера и Евгении Хитциг. Отец – генерал прусской армии, автор работ по географии, возглавивший впоследствии общеевропейскую геодезическую службу. Мать – дочь известного юриста и историка Юлиуса Эдуарда Хитцига. В доме Байеров собирались известные люди, например, писатель Эрнст Теодор Амадей Гофман .
У Байера рано проявился интерес к химии, а в 12-летнем возрасте он сделал первое химическое открытие. Это была новая двойная соль – карбонат меди и натрия. Окончив гимназию, он в 1853 поступил в Берлинский университет, где в течение двух лет занимался изучением математики и физики.
После года службы в армии стал студентом Гейдельбергского университета и приступил к изучению химии под руководством Роберта Вильгельма Бунзена , открывшего ранее вместе Густавом Робертом Кирхгофом спектральный анализ. В Гейдельберге Байер сосредоточил свое внимание на физической химии, но после опубликования в 1857 статьи о хлорметане увлекся органической химией и стал работать в частной лаборатории Фридриха Августа Кекуле и провел работу по исследованию органических соединений мышьяка, за которую ему была присуждена докторская степень.
С 1858 в течение двух лет он вместе с Кекуле работал в Гентском университете в Бельгии, а затем возвратился в Берлин, где читал лекции по химии в берлинской Высшей технической школе. Под влиянием Кекуле Байер сначала исследовал мочевую кислоту, а затем, начиная с 1865, изучал строение индиго. Индиго было ценным синим красителем, структура которого была неизвестной.
Переехав в Страсбург (1872) и заняв место профессора химии в Страсбургском университете, Байер приступил к изучению других красителей и выделил фенолфталеин и эозин.
В 1875 Байер занял должность профессора химии в Мюнхенском университете. Здесь в течение более чем четырех десятилетий он был центром притяжения множества одаренных студентов. Его лаборатория стала Меккой химиков-органиков. Он создал собственную научную школу из многих десятков учеников. «Я бросаю людей в море, и пусть выплывает, кто как может» – так сам Байер характеризовал свой метод обучения.
Примененный Байером способ восстановления индиго позволил провести его структурный анализ. Изучая другой процесс – окисление изатина, Байер в 1883 сумел синтезировать индиго. Он не был, однако первым. В 1875 Марцелл Ненцкий получил индиго окислением индола озоном и в 1900 году Байер признал его приоритет.
В 1882 Байер объявил о результатах своих исследований индиго и предложил его формулу. Эта формула вызвала насмешки химиков. Так, известный органик Адольф Вильгельм Герман Кольбе, познакомившись с ней, назвал ее «зонтиком без ручки» и «башенной лестницей», однако уже в 1883 Байер предложил правильную формулу. В 1900, в статье, посвященной истории синтеза индиго, он сказал: «Наконец-то у меня в руках основное вещество для синтеза индиго, и я испытываю такую же радость, какую, вероятно, испытывал Эмиль Фишер, когда после 15 лет работы синтезировал пурин – исходное вещество для получения мочевой кислоты». После исследований Байера индиго стало продуктом промышленного производства.
Изучение красителей привело Байера к исследованию структуры углеводородов и их производных. Во-первых, он установил, что в молекуле бензола, важнейшего представителя класса ароматических углеводородов, все атомы углерода равноценны. На основании этого он совместно с английским химиком Генри Эдуардом Армстронгом предложил центрическую формулу бензола, которая была со временем отвергнута, но сыграла в тот период определенную роль в развитии структурных представлений.
Во-вторых, он изучал строение насыщенных аналогов бензола и насыщенных производных с иными размерами кольца. Для них он, с одной стороны, сформулировал стереохимическую теорию напряжения, опирающуюся на представления Вант-Гоффа (Нобелевская премия, 1901) и Жозефа Ашиля Ле Беля о тетраэдрическом строении атома углерода. Он утверждал, что из-за размеров кольца молекула может находиться под напряжением и что это напряжение определяет не только форму молекулы, но также и ее стабильность. С другой стороны, он впервые обнаружил явление геометрической изомерии – цис, транс-изомерию. Это явление было перенесено и на другой класс углеводородов – на ненасыщенные углеводороды, в молекулах которых атомы углерода образуют двойную связь.
В 1885 в день 50-летия Байера в знак признания заслуг ему был пожалован наследственный титул, давший право ставить перед фамилией частицу «фон».
В 1905 Байеру была присуждена Нобелевская премия «за вклад в развитие органической и промышленной химии работами по красящим веществам и гидроароматическим соединениям». Поскольку в это время он был болен и не мог лично присутствовать на церемонии вручения премии, она была передана через германского посла.
Байер продолжил исследования в области молекулярной структуры. Его работы по кислородным соединениям привели к выводу о сходстве оксониевых и аммониевых производных. Он также занимался изучением связи между молекулярной структурой и оптическими свойствами веществ, в частности цветом.
Вплоть до своего выхода в отставку Байер продолжал с увлечением заниматься исследовательской деятельностью. Пользовался глубоким уважением за свое искусство экспериментатора и пытливый ум. Получал много выгодных предложений от химических фирм, но всегда от них отказывался.
Работы: Adolf von Baeyer"s Gesammelte Werke . 2 Bd. Brunswick, 1905 (избранные труды).
Кирилл Зеленин
Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон Байер (нем. Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer) (31 октября 1835, Берлин - 20 августа 1917, Мюнхен) - немецкий химик-органик, лауреат Нобелевской премии по химии 1905 г.
Адольф родился в семье офицера. Его отец был хоть и офицером, но увлекался такими науками, как оптика и география. Дедушка Адольфа был известным историком и юристом. Адольф был первенцем в большой семье. С детства он интересовался естественными науками, особенно сильно он увлекался химией. В 12 лет мальчик открыл совершенно новую двойную соль – карбонат меди и натрия. В Берлинский университет Адольф поступил в 1853 году. Там он два года изучал физику и математику. Учеба была прервана годом службы в армии. Вскоре Байер возобновил учебу в Гейдельбергском университете. Учителем у него был Роберт Бузен. Всемирно известный химик. В химии до сих пор используется удобная горелка, изобретенная им и названая его именем.
Поначалу молодого ученого интересовала только физическая химия. Позже его увлекла органическая химия. Начиная с 1858 года, Адольф проводит эксперименты у Фридриха Августа Кекуле. Лаборатория, в которой он работал, находилась в Гейдельберге. Кекуле был известен как изобретатель и первооткрыватель бензольного кольца. Степень доктора наук Байеру присвоили за работу над мышьякоорганическими соединениями. Кекуле должен был переехать в Бельгию, в Гентский университет, Адольф Байер поехал вместе с ним. Через несколько лет Адольф вернулся в Берлин. Он начал преподавать в Высшей технической школе. В 165 году Байер принялся исследовать структурный состав красителя индиго, который получают из одноименного растения. В 1870 году он успешно синтезирует индиго искусственным путем, тем самым он дает возможность, обходится промышленности без дорогого сырья.
В 1872 году Адольф Байер переезжает в Страсбург, к тому времени он уже был отцом семейства. В местном университете он становится профессором химии.
В 1875 году умирает профессор Юстус из университета в Мюнхене. Его кафедру тут же предлагают Адольфу. Химик спешно переезжает в столицу Баварии. Он продолжает работать в лабораториях и вскоре делает еще одно важное открытие. Следовательно его теории, гидроароматические соединения занимают среднее положение, по своей структуре, между циклическими и ациклическими углеводородами.
В 1885 году Байер получает право ставить перед фамилией дворянскую частицу «фон». Это наследственный титул, но ученый имел честь получить его. В 1905 году Адольфу фон Байеру вручают Нобелевскую премию в области химии. Сам ученый был серьезно болен, из-за этого премию на церемонии вручения получал германский посол в Швеции.
Ученый умер 20 августа в Мюнхене.
Адольф Байер (Baeyer) (1835-1917) - немецкий химик-органик, основатель крупной научной школы, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1892). Основополагающие труды по синтезу красителей и алициклических соединений, стереохимии. В 1883 завершил работу по синтезу и установлению строения индиго. Ввел (1888) понятие о цис-транс-изомерии. Нобелевская премия (1905).
Немецкий химик Адольф Байер родился в Берлине 31 октября 1835 года. Он был старшим из пяти детей Иоганна Якоба Байера и Евгении (Хитциг) Байер. Отец Байера, офицер прусской армии, был автором опубликованных работ по географии и преломлению света в атмосфере, а мать - дочерью известного юриста и историка Юлиуса Эдуарда Хитцига. Счастливые дни детства Адольфа Байера были омрачены большим несчастьем - во время родов умерла мать. Старший из детей, Адольф, сильнее других чувствовал тяжелую утрату.
Отец Адольфа, специалист по геодезии, большую часть года проводил в путешествиях. По возвращении он некоторое время жил дома, а потом вместе с Адольфом отправлялся в Мюльгейм. Каждый раз отец привозил книги, и Адольф запомнил одну из них, потому что именно с нее начался интерес к химии.
Наконец-то у меня в руках основное вещество для синтеза индиго, и я испытываю такую же радость, какую, вероятно, испытывал Эмиль Фишер, когда он после 15 лет работы синтезировал пурин исходное вещество для получения мочевой кислоты.
Байер Адольф
В гимназии учитель Шельбах, отличный математик и физик, преподававший также и химию, активно поддерживал интерес Адольфа к физике и химии. Мальчик учился с исключительным усердием, поэтому Шельбах сделал его своим помощником в химической лаборатории. Адольф с удовольствием проводил демонстрации опытов в аудитории, но еще важнее для его становления как химика имели опыты, которые он проводил в своей домашней лаборатории. Прочитав руководство по органической химии Вёлера, Байер еще больше увлекся интересной, загадочной и малоизученной наукой химией. В двенадцатилетнем возрасте он сделал свое первое химическое открытие. Это была новая двойная соль - карбонат меди и натрия.
Окончив гимназию Фридриха Вильгельма, Байер в 1853 году поступил в Берлинский университет, где в течение двух последующих лет занимался изучением математики и физики.
После окончания третьего семестра Адольф Байер был призван в армию. Целый год проходил службу юноша в восьмом берлинском полку. Для него это было тяжелое время, ведь за год ему не удалось даже открыть книгу. Но, наконец, отслужив положенный срок, Байер вернулся домой и встал перед необходимостью решать, чем заниматься дальше.
В конце концов, он поступил в Гейдельбергский университет и начал работу в лаборатории профессора Роберта Бунзена. Обучение в университете не ограничивалось чтением лекций, уже с начала учебного года студенты готовились к исследовательской работе. В Гейдельберге Байер сосредоточил свое внимание на физической химии. Но после опубликования в 1857 году статьи о хлорметане он так увлекся органической химией, что, начиная со следующего года, стал работать у занимавшегося структурной химией Фридриха Августа Кекуле в его лаборатории в Гейдельберге.
Лаборатория была тесной и скудно оборудованной. Однако Байер нашел в лице Кекуле превосходного учителя, который отлично владел методикой экспериментальной работы по органической химии, а еще лучше теорией. Под руководством Кекуле исследования пошли быстро и весьма успешно. Взяв в качестве исходного вещества какодиловую кислоту, Адольф Байер за короткое время синтезировал новые, неизвестные до того времени соединения - метилированные хлориды мышьяка, за которые ему позднее была присуждена докторская степень.
С 1858 года в течение двух лет он вместе с Кекуле работал в Гентском университете в Бельгии. В Генте у Байера не было самостоятельного заработка, он жил на деньги, которые ежемесячно получал от отца. Известный ученый-геодезист, теперь уже генерал Байер, мог позволить себе содержать сына, но отец все настойчивее советовал Адольфу самому подумать о своем будущем.
В начале 1860 года Адольф Байер приехал в Берлин. Экзамен на приват-доцента он выдержал блестяще и начал подготовку к предстоящим лекциям. Для экспериментальной работы в берлинских лабораториях не было никаких условий. Оборудовать собственную лабораторию у Байера не было средств. Оставалось только одно - решать теоретические проблемы.
После смерти деда в доме Байеров, как и прежде, собирались известные ученые, писатели, искусствоведы. На этих вечерах нередко бывал и друг старого Байера, тайный советник Бендеманн, который почти всегда приходил со своей дочерью Адельгейдой (Лидией). Она подружилась с сестрами Адольфа. А когда Адольф приехал в Берлин, красивая, образованная подруга сестер сразу же привлекла его внимание. Однако, живущий на средства отца, Байер не мог и помышлять о браке. Нужно было как можно скорее найти работу с постоянным заработком. И счастье улыбнулось ему. В 1860 году в ремесленном училище, будущем Высшем техническом училище, была введена новая дисциплина - органическая химия. Байер согласился на должность преподавателя органической химии, хотя жалованье ему полагалось небольшое и половину его нужно было отдавать ассистенту, который совсем ничего не получал.
Под влиянием увлеченности Кекуле Адольф Байер начал сначала исследовать мочевую кислоту, а начиная с 1865 года структурный состав индиго, высоко ценимого в промышленности синего красителя, названного именем растения, из которого его получают. Еще в 1841 году французский химик Огюст Лоран в ходе исследований сложного строения этого вещества выделил изатин, растворимое в воде кристаллическое соединение. Продолжая опыты, начатые Лораном, А. Байер в 1866 году получил изатин, использовав новую технологию восстановления индиго путем нагревания его с измельченным цинком. Примененный Байером способ позволил проводить более глубокий структурный анализ, чем процесс окисления, осуществленный Лораном.
Престиж его лаборатории чрезвычайно возрос. Молодым ученым интересовались не только исследователи, но и промышленники. Доходы Байера значительно увеличились. Теперь можно было подумать о семейной жизни.
8 августа 1868 года состоялась свадьба Адельгейды Бондеманн и Адольфа Байера. У них родились дочь и три сына, один из которых, Франц, умер в 1881 году. Известная своей деликатностью, тактом и изящными манерами, госпожа Байер пользовалась всеобщей любовью и уважением. Кроме молодых практикантов ее мужа, госпожа Байер обычно приглашала и маститых ученых, писателей, художников, музыкантов. Молодая жена не только умело взяла на себя заботы о хозяйстве, но и помогала мужу вести переписку. Байер не любил писать. Даже научные статьи, в которых он подводил итоги своих исследований, Байер писал с большой неохотой.
Анализируя обратный процесс, получение индиго путем окисления изатина, Адольф Байер в 1870 году впервые сумел синтезировать индиго, сделав, таким образом, возможным его промышленное производство. После того как в 1872 году Байер переехал в Страсбург и занял место профессора химии в Страсбургском университете, он приступил к изучению реакций конденсации, в результате которых высвобождается вода. В ходе проведения реакций конденсации таких групп соединений, как альдегиды и фенолы, ему и его коллегам удалось выделить несколько имеющих важное значение красящих веществ, в частности пигменты эозина, которые он впоследствии синтезировал.
Здесь у Байера появилось много друзей. Иногда после работы сотрудники лаборатории собирались на квартире ученого, благо дом, в котором жил Байер, находился рядом с лабораторией. За большим и шумным столом рассказывались веселые истории, шутки, пелись песни. Адельгейда любила эти веселые компании и умела оживлять их своим искусством отличной хозяйки. Эти молодые, влюбленные в науку люди сплотились в одну большую семью, в центре которой был профессор Байер.
Три года прожил ученый в Страсбурге. В 1875 году, после смерти Юстуса фон Либиха, Байер стал преемником этого известного химика-органика, заняв должность профессора химии в Мюнхенском университете. Здесь в течение более чем четырех десятилетий он был центром притяжения множества одаренных студентов. Более пятидесяти из них стали впоследствии университетскими преподавателями.
Вернувшись к изучению точной химической структуры индиго, А.Байер в 1883 году объявил о результатах своих исследований. Это соединение, по его словам, состоит из двух связанных «стержневых» молекул (их он назвал индолом). В течение сорока лет созданная Байером модель оставалась неизменной. Она была пересмотрена только с появлением более совершенной технологии.
Изучение красителей привело Адольфа Байера к исследованию бензола - углеводорода, в молекуле которого 6 атомов углерода образуют кольцо. Относительно природы связей между этими атомами углерода и расположения атомов водорода внутри молекулярного кольца существовало много соперничавших между собой теорий. Байер, который по своему складу был скорее химиком-экпериментатором, нежели теоретиком, не принял ни одну из существовавших в то время теорий, а выдвинул свою собственную - теорию «напряжения». В ней ученый утверждал, что из-за присутствия других атомов в молекуле связи между атомами углерода находятся под напряжением и что это напряжение определяет не только форму молекулы, но также и ее стабильность. И хотя эта теория получила сегодня несколько осовремененную трактовку, ее суть, верно схваченная Байером, осталась неизменной.
Исследования бензола привели Байера также к пониманию того, что структура молекул бензольной группы ароматических соединений, называемых гидроароматическими, представляет собой нечто среднее между кольцевым образованием и структурой молекулы алифатических углеводородов (без кольца). Это сделанное им открытие не только указывало на взаимосвязь между данными тремя типами молекул, но и открывало новые возможности для их изучения.
В 1885 году в день пятидесятилетия Адольфа Байера в знак признания его заслуг перед Германией ученому был пожалован наследственный титул, давший право ставить частицу «фон» перед фамилией.
Годы шли незаметно. Старшая дочь Евгения давно вышла замуж за профессора Оскара Пилоти. Сыновья, 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 по химии «за заслуги в развитии органической химии и химической промышленности благодаря работам по органическим красителям и гидроароматическим соединениям».
Поскольку в это время ученый был болен и не мог лично присутствовать на церемонии вручения премии, его представлял германский посол. Байер не произнес Нобелевской лекции. Но еще в 1900 году, в статье, посвященной истории синтеза индиго, он сказал: «Наконец-то у меня в руках основное вещество для синтеза индиго, и я испытываю такую же радость, какую, вероятно, испытывал Эмиль Фишер, когда он после пятнадцати лет работы синтезировал пурин - исходное вещество для получения мочевой кислоты».
Став нобелевским лауреатом, Адольф Байер продолжил исследования молекулярной структуры. Его работы по кислородным соединениям привели к открытиям, касающимся четырехвалентности кислорода. Ученый также занимался изучением связи между молекулярной структурой и оптическими свойствами веществ, в частности цветом.
Байер поддерживал личные контакты со многими выдающимися учеными Европы. Почти не ведя переписки, он всегда находил время посетить своих коллег, побеседовать с ними, узнать об 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.
В число наград, полученных Байером, входила медаль Дэви, присужденная Лондонским королевским обществом. Он был членом Берлинской академии наук и Германского химического общества.
Последние годы жизни ученого были омрачены начавшейся мировой войной. Народ Германии нес на плечах 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 1917 года Адольф Байер умер в своем загородном доме на Штарнбергском озере, неподалеку от Мюнхена.
Адольф Иоганн Фридрих Вильгельм фон Байер - таково было полное имя первенца, родившегося 31 октября 1835 г. в семье 40-летнего капитана топографической службы прусского генштаба Иоганна Байера. Отец с 19 лет добровольцем участвовал в войне против Наполеона, затем увлекшись топографией, принимал участие в реализации программы геодезических измерений, составленной Бесселем. Дослужившись до генерал-лейтенанта, Байер-отец возглавил не только прусскую, но и общеевропейскую геодезическую службу, имевшую штаб-квартиру в Берлине. Дожив до глубокой старости, он успел еще стать свидетелем триумфа своего сына. Адольф имел незаурядных родственников и со стороны матери, отец которой был крупным юристом, а дядя - известным историком искусств. В байеровском доме на Фридрихштрассе еженедельно собирались любители литературы и искусства, среди которых был и Э. Т. А. Гофман, так что будущий знаменитый химик рос под влиянием строгой математической мысли отца и безудержной романтической художественной фантазии Гофмана.
По окончании гимназии Адольф поступил в Берлинский университет, где изучал математику у Дирихле, а физику - у Магнуса. Отслужив год на военной службе, он отправился в Гейдельберг к Р. Бунзену специализироваться по экспериментальной химии. По совету своего друга - русского практиканта
Бунзена - Л. Н. Шишкова, Байер занялся изучением какодила, а через 2 года объяснил его димерную природу и способность к присоединению и окислению. Самым важным здесь было, пожалуй, выделение двух рядов галоидометильных соединений (производных 3- и 5-валентного мышьяка) и обнаружение их
взаимных переходов.
После этого Байер перешел к А. Кекуле, который в то время содержал частную лабораторию в Гейдельберге. В 1858 г. Кекуле переехал в Гент, и Байер, плененный научной логикой учителя и рабочей атмосферой его лаборатории, последовал за ним, ненадолго задержавшись в Берлине только для того, чтобы защитить докторскую диссертацию по галогенидам какодила. В 1860 г. открылась доцентская вакансия в Берлинской академии ремесел, и Байер на 12 лет возвратился в Берлин, где попутно преподавал в военной академии. В 33 года он женился и впоследствии имел троих детей. Впрочем, число «научных детей» - преданных учеников - росло много быстрее.
В 1872 г. в присоединенном к Германии Эльзасе открылся новый университет - Страссбургский, и Байер занял в нем профессорскую кафедру. В 1875 г. - величайшая честь - его пригласили в Мюнхен преемником великого Либиха. Более 40 лет Байер - патриарх немецкой органической химии - продолжал в Мюнхене свои замечательные исследования и воспитал большую плеяду учеников, имена которых - вехи в истории органической химии: Гребе и Либерман, В. Майер и Гарриес, Шленк и Виланд, Э. Фишер и Курциус… Невозможно перечислить всех, но остановимся на Р. Вильштеттере, унаследовавшем мюнхенскую кафедру после смерти своего великого
учителя, последовавшей 20 августа 1917 г.
Изучая поликарбоновые кислоты бензола и продукты их восстановления, Байер разобрался в геометрической изомерии заместителей, ввел понятие о цис- и транс-положениях и соответствующую терминологию. Работа со фталевыми кислотами привела его к открытию фталидов и фталеинов, среди которых он обнаружил и красящие вещества. Отсюда, возможно, ведут свое начало знаменитые работы по природным красителям, прославившие и самого Байера, и его школу. Первая из законченных работ этого направления - синтез в 1968 г. ализарина - не носит имени Байера, хотя выполнена в его лаборатории ассистентом Гребе и практикантом Либерманом. Сам же Байер еще в 1865 г. занялся изучением другого важнейшего промышленного красителя - индиго. Он начал работу с изатина и, восстановив его амальгамой натрия, получил диоксиндол, который в кислой среде восстанавливался водородом до оксиндола. Перегоняя оксиндол над цинковой пылью, Байер получил родоначальное вещество ряда-индол. Первый цикл исследования
был этим закончен.
В 1869 г. Байер впервые синтезировал индол не из изатина или индиго, а из о
-нитрокоричной кислоты, восстанавливая последнюю железом в щелочной среде. В 1870 г. он провел реакцию между изатином и треххлористым фосфором в присутствии красного фосфора в хлористом ацетиле. Получился зеленый раствор, из которого Байер высадил водой осадок, содержащий
и желанный индиготин - синее индиго, и изомерное ему вещество -
индигопурпурин. Наконец, чистый индиготин был получен путем восстановления цинковой пылью дихлорида, полученного из изатина. Синтез был проведен, индиго получено, но… победа еще не была достигнута. Надо было, во-первых, понять строение индиготина, во-вторых, найти путь синтеза изатина. В 1877 г. Байер получил оксиндол из фенилуксусной кислоты через,о
-нитро- и о
-амйнопроизводные. Несколько позже был найден путь
от оксиндола к изатину через нитрозооксиндол и аминооксиндол путем окисления последнего. Так был закончен второй этап -
тотальный синтез индиго. Не были, однако, найдены истинная структура и практические пути синтеза.
Обратившись к о
-нитрофенилпропиоловой кислоте, Байер щелочным восстановлением получил значительный выход индиготнна, а кислотной перегруппировкой - изатогеновую кислоту, восстановлением которой или ее эфира получалась индоксиловая кислота, образующая при кипячении с водой индоксил, а при окислении воздухом-индиготин. Наконец, в 1883 г. Байер получил динитродифенилди ацетилен, который действием серной кислоты перевел в диизатоген. Восстановлением последнего уже был получен индиготин - синее индиго. Так закончился третий этап.
Общий научный итог работы колоссален, ибо он захватывает
химию индола, пиррола, арилацетиленов, множество препаративных методов и т. п. Продолжавшаяся 18 лет индиговая эпопея, из которой здесь изложена только канва, завершилась в научном отношении полным успехом. Однако практичный промышленный синтез индиго был разработан лишь 7 лет спустя и уже не Байером; не поладив с промышленниками, он переключился
на другую тематику.
Еще в «индиговый период», задавшись целью изучения полиацетиленов, он синтезировал и исследовал немало соединений этого ряда. Их неустойчивость, а иногда даже взрывчатость привели Байера к размышлениям об аналогии образования и устойчивости двойных и тройных связей с образованием и устойчивостью малых - трех- и четырехчленных циклов, над которыми в то время работал в его лаборатории практикант Перкин мл.
Аналогия привела к знаменитой «теории напряжения», частично верной, частично, как оказалось, ошибочной, но до сих пор (уже почти 100 лет) дающей пищу для теоретиков. Впрочем, сам Байер был крайне осторожным теоретиком и, в отличие от Кекуле и многих других, был, как о нем говорили, «лучшим учителем в лаборатории, чем в лекционной аудитории». Да и вся его исключительная и разносторонняя научная деятельность по установлению химической структуры имела не так, как, скажем, у А. М. Бутлерова, принципиально теоретическое, а скорее вспомогательное значение, как этап, открывающий путь к сознательному синтезу. Из этой линии, помимо теории напряжения и стереохимии циклов, выпадает еще и группа работ по оксониям - последние крупные работы Байера.
Наверное, нет такого препаративного или исследовательского химического метода XIX в., к которому Байер не приложил
свой талант экспериментатора. Методы окисления, восстановления, конденсации, введения функциональных групп, разделения, идентификации… Все это сделано в простейшей стеклянной аппаратуре, практически в пробирках. Ученики шли в технике эксперимента дальше, а сам Байер предпочитал простейшие приемы. Простейшие по оформлению, но не по замыслу!
Современники оставили немало воспоминаний об этом замечательном ученом и учителе, до последних лет сохранившем и интеллектуальную силу, и юмор. Еще в молодости Байер, если верить, назвал барбитуровую кислоту в честь предмета своих симпатий - некой Барбары. А лет 40 спустя, вероятно, имея в виду полученный им «пахучий» индол, старый насмешник заметил, что еще в детстве его занимал запах, порождаемый человеком…
Таким и донесли до нас Адольфа Байера воспоминания современников: виртуоза-экспериментатора, проницательного ученого, мудрого учителя и живого страстного искателя.
А.М. Цукерман
Бал начинался в одиннадцать часов вечера, так что день у Байера был
таким же трудовым, как любой другой. С утра он раздал задания лаборантам и
практикантам, поговорил с сотрудниками и ассистентами, ведущими
самостоятельные работы. Потом читал лекции студентам, сходил домой
пообедать, опять вернулся в университет, ответил на письма, выправил
корректуру статьи для журнала и... совершенно забыл о бале.
Вспомнил о нем только когда давал инструкции лаборанту Францу. Тот
оставался на ночь, следить за синтезом, поставленным еще с утра. Обычно
Байер старался не оставлять Франца одного в лаборатории, Франц был
человеком ненадежным: лаборантом он лишь числился, а на самом деле был
обычным наемным служителем, но поскольку в этот день были поставлены давно
отработанные синтезы, не грозящие никакими сюрпризами, Байер решил
рискнуть. Он объяснял предстоящую работу, а Франц слушал, почтительно
кивая на каждой фразе.
Особое внимание прошу уделить горелкам, следите, чтобы кипение было
тихим, без толчков, нагрев контролируйте по термометрам... Хотя, так вы
все позабудете. Я сейчас запишу... - Байер схватил со стола первую
попавшуюся бумажку. Это оказался пригласительный билет. - Мой бог! Совсем
забыл! - воскликнул Байер.
Тем не менее, он сначала закончил наставления, проверил, чтобы все
было в порядке, и только потом поспешил к дому, чтобы переодеться.
Разумеется, он опоздал, праздник был в самом разгаре. Распорядитель
ввел Байера в зал, торжественно возгласил:
Адольф фон Байер, профессор!
Теперь Байер считался представленным присутствующим и мог начинать
веселиться самостоятельно. Но, во-первых, он не знал здесь ни одного
человека. Открывавшие бал почтенные люди, с которыми Байера водил
знакомство, уже ушли, и в древнем "зале пиров" гудела незнакомая толпа. А
во-вторых, Байер решительно не представлял, что он должен здесь делать,
ведь он, по примеру великого Либиха, собирался прийти только на открытие.
Однако, к нему почти сразу подошел заплывший жиром толстяк, втиснутый
в узкий сюртук. Он остановился против Байера и громко спросил:
Это вы доктор фон Байер?
К вашим услугам, - отозвался тот.
Краппп? - рявкнул толстяк.
Простите? - не понял Байер.
Ведь это вы сделали искусственный крапп?
Ализарин, красящее вещество краппа, - лекторским тоном произнес
Байер, - получен Гребе и Линнеманом в то время, когда эти два ученых
работали в моей лаборатории.
Все равно, - отмахнулся толстяк, - весь город говорит, что крапп
сделали вы, - он замолк на несколько секунд, а потом, решив, что
собеседник усвоил комплимент, спросил: - А сейчас вы чем занимаетесь?
Индиго, - коротко ответил Байер.
О-о-о!.. - уважительно протянул толстяк. - И давно вы за него
Не очень, - рассеянно ответил Байер.
Он вдруг вспомнил, как впервые познакомился с таинственным веществом
индиго. В то время Адольф Иоганн Фридрих Вильгельм фон Байер был худеньким
бледным мальчиком и его звучные имена казались насмешкой. Отец его, в
юности воевавший против Наполеона, хотел, чтобы сын стал военным, мать
мечтала видеть его литератороом. А двенадцатилетний Адольф читал и
перечитывал случайно попавший ему в руки научный трактат Фридриха Велера -
человека, впервые ситезировавшего органическую субстанцию из
неорганических веществ. Больше всего в этой книге потряс мальчика рассказ
о красках. Только теперь он понял, как неярко одеваются живущие вокруг
люди. Материи были белыми, серыми или выкрашенными в некрасивый бурый цвет
дешевой краской "кашу". Все остальные красители привозились издалека и
были дороги. Даже сами их названия звучали словно имена сказочных
восточных городов: шафран, кошениль, хна. И, конечно же, царь красок -
синее индиго. Цена этой чудесной лазоревой краски была столь велика, что
некогда германские правители даже запретили ввоз индиго в страну,
опасаясь, что Германия разорится, если немцы будут носить платье,
выкрашенное в синий цвет. И даже французский император, с которым так
храбро сражался отец будущего химика, не смог одеть в синие мундиры
любимую старую гвардию.
Прочитанная книга не давала покоя, и когда в день тринадцатилетия
родители подарили Адольфу два талера, он, зажав серебряные монеты в
кулаке, побежал в аптеку и купил там порошок индиго, чтобы повтоорить
описанные Велером опыты. Неделю Адольф ходил с синими руками и с тех пор
твердо решил, что будет химиком и обязательно научится изготовлять индиго.
Байер тряхнул головой, отгоняя нахлынувшие воспоминания. Он
сообразил, что все еще стоит в зале, а толстяк назидательно говорит ему:
Не кажется ли вам, что ваши исследования, в некотором роде,
являются как бы безнравственными?
Это в каком же смысле, позвольте спросить?
А то, что крапп прежде стоил двести марок за килограмм, а ваш
ализарин, хотя красит и лучше, но стоит всего шесть марок. И если индиго
научатся фабриковать из каменноугольной смолы, то его ждет та же участь!
Ведь тогда любая крестьянка сможет надеть цветную юбку! Падет уважение к
богатству.
Вот и прекрасно, - сказал Байер. - Быть может, тогда люди научатся
отличать друг друга не по цвету штанов, а по содержимому головы.
Толстяк изумленно глянул на профессора и отошел, обиженно сопя. Байер
молча развернулся и ушел.
Домой он вернулся поздней ночью, однако это не помешало ему подняться
до света, чтобы отправиться на прогулку. Ему и раньше приходилось,
вернувшись из лаборатории под утро, даже не ложась спать, уходить на
утреннюю прогулку, которая была непременной частью его образа жизни.
Химик слишком много дышит парами вредных веществ, - говорил он, - и
должен в виде возмещения ущерба побольше дышать чистым воздухом.
Но на самом деле Байер просто любил ходить по улицам спящего города,
и лишь когда ему попадался первый тяжело гремящий вагон конки, он
поворачивался и шел не домой, а к университету, в свою лабораторию. И
прежде, чем появлялись сотрудники, Байер успевал войти в курс работы и
обдумать, что и как он будет делать сегодня. В этом и заключался секрет,
благодаря которому он успевал так много.
А он действительно сделал немало. К восемнадцати годам закончил
математический факультет Берлинского университета, а потом, с трудом
добившись согласия отца, уехал в Гейдельберг к Бунзену. Ничего не скажешь,
Бунзен научил его работать, но Байер хотел заниматься органической химией
и потому вскоре покинул творца спектрального анализа и отправился в Гент,
где поступил в лабораторию Августа Кекуле.
Среди немецких химиков Кекуле был самой эксцентричной фигурой, и по
характеру и по области исследований. Занимался он в то время проблемой
непонятной стабильности ароматических соединений. Кекуле предположил, что
атомы углерода в этих веществах соединяясь друг с другом одной или двумя
связями, образуют кольца, которые укрепляют молекулу. Теория эта вызвала
удивление и вряд ли была скоро признана, но уже через год на всю Европу
химического строения, и теория Кекуле вошла в нее как частный, хотя,
возможно, самый интересный случай.
Но как обычно бывает со всеми теориями, вскоре обнаружились факты,
которые не укладывались в отведенные им рамки. Среди ароматических
соединений нашелся плохоизученный класс веществ, носящий длинное название
"ароматические гетероциклы" и не желающий подчиняться теории строения.
Вещества этого класса показывали признаки ароматичности, в том числе и
равнозначность всех двойных связей, а согласно Кекуле, связь,
принадлежащая азоту или другому неуглеродному атому, должна была сильно
отличаться от остальных.
Здесь-то интерес Байера к красителям вспыхнул с новой силой, ведь
почти все органические краски - природные и немногие уже полученные
искусственно, были ароматическими гетероциклами.
Но по-настоящему заняться индиго удалось только в 1865 году, когда
Байер занял кафедру химии в Берлинской ремесленной академии. С тех пор все
его работы тем или иным образом имели отношение к химии красителей. Его
ученики - Гребе и Линнеман получили ализарин. Братья Фишер - тоже его
ученики - подарили миру дешевый розанилин и красивую горькоминдальную
зелень. Только сам Байер пока не дал промышленности никаких новых
красителей. Кто делает большой труд - работает долго.
К тому же, Байер предпочитал браться за проблемы, имеющие не только
практический, но и теоретический интерес, хотя в конце работы неизменно
возвращался к индиго. Найти универсальный метод анализа кислородсодержащих
соединений - и доказать, что индиго есть производное индола. Заняться
проблемой ароматичности - и приложить полученные результаты к азотистым
гетероциклам: индолу, изатину, индиго...
Кроме того, много времени отнимают ученики. Их привлекала к нему не
только слава крупного теоретика и смелого экспериментатовра, не только
память о том, что прежде здесь работал Юстус Либих. Гораздо важнее
оказывалось то, что Байер был честен. Именно это качество объединяет всех
ученых, сумевших создать свои школы. В конце концов, кто такие Гребе и
Линнеман? Один в ту пору был ассистеном, впорой и вовсе практикантом. К
тому же пользовались они разработанной Байером методикой восстановления
цинковой пылью. Дюма на его месте просто поставил бы под работой свою
подпись, но Байер так не мог. Только когда работу проводил студент, за
каждым шагом которого приходилось следить, Байер включал себя в число
пурпурина. Жаль, что выпуск этого красителя оказался нерентабельным, так
же как и производство фенолфталеина, открытого Байером еще в 1871 году.
И все же, хотя и медленно, но он подходил к индиго. Сначала изучал
продукьты разложения и устанавливал их структуру, а потом начал трудный
путь от синтеза простых составляющих ко все более сложным: пиролл, индол,
оксииндол - вот ступеньки, по которым он поднимался к индиго. И наконец -
изатин. Вещество с простой формулой, но чудовищно длинным, чисто немецким
названием: ортонитрофенилпропиоловая кислота при нагревании со щелочью
давала изатин. Если бы удалось восстановить его в момент выделения, то он
получил бы если не само индиго, то что-то близкое к нему. Значит, надо
искать восстановитель. Байер надеялся, что как восстановитель подойдет
глюкоза, но в результате получил тот же самый изатин... Что ж, он будет
Сейчас в лаборатории Франц повторяет опыт с глюкозой, проводит
вонтрольный синтез. Конечно, заманчиво все время идти вперед, всякий день
делать новое, но у него такое правило: любой опыт повторять несколько раз,
причем повторы должен производить не тот, кто ставил опыт первый раз.
Только так можно добиться настоящей повторяемости явления. А это -
обязательное условие. Еще никто не находил в его экспериментах ошибок,
Адольф фон Байер не потерпит, чтобы его результаты оказались неверными
из-за какой-то случайности...
Байер шел берегом бурного Изара по направлению к университету, не
замечая, что все время убыстряет шаг. Здание либиховского института стояло
на набережной. Франц почти сразу отозвался на стук и открыл дверь. Байер
опытным взглядом скользнул по лицу лаборатна. Странно, Франц не заспан, а
ведь этот лентяй никогда не упустит возможности поспать на работе.
Что-нибудь случилось? - спросил Байер.
Н-нет, - ответил Франц, отводя глаза.
"Что-то разбил", - решил про себя Байер.
Он знал, что больше всего на свете Франц боится вычетов за битую
посуду, которые издавна приняты в химических лабораториях Германии. Но что
он мог разбить, чтобы не спать ночь? Байер отстранил лаборанта, который
хотел помочь ему раздеться, и прошел в лабораторию. То, что он увидел,
заставило его вздрогнуть. В двух колбах медленно кипел ярко-желтый раствор
изатина. С ними было все в порядке... Но третья справа...
В первую секунду показалось, что ее содержимое сгорело и обуглилось.
Но когда Байер встал против окна, чтобы на колбу падали прямые лучи света,
то он понял, что колба полна осадка, темно-синего, почти черного.
Ошибиться было трудно, слишком часто Байер видел синие с медным
отливом на изломах кристаллы индиго.
Франц, что здесь произошло? - спросил он внезапно охрипшим голосом.
На мгновение Франц замялся, но, сообразив, что правду все равно
скрыть не удастся, махнул рукой и сказал:
Знаете, господин профессор, я тут вовсе не виноват. Все делал, как
вы велели, а потом смотрю - он лопнул. Но я зывменил...
Что заменили?
Термометр. Поставил новый. Как вы и велели. Господин профессор, я
же его не бил, неужто платить за такую дорогую штуку мне прийдется из
своего кармана?
Конечно! Но что случилось за это время? Перегрев?
Не должно бы. Жар был не сильный, как вы и велели. И два других
термометра целы...
Байер почти сразу понял, что явилось причиной феномена, но опасаясь
поверить удаче, еще долго задавал придирчивые вопросы, пока не успокоился
окончательно.
Ладно, - сказал он, вставая, - эти, - он указал на колбы с желтой
жидкостью, - обработать обычным порядком, а это осторожно упарить, остаток
собрать и принести мне. Кроме того, Франц, подготовьте еще три синтеза:
аппараты и вещества, все как обычно. Но реакцию не начинайте, а позовите
Байер прошел в кабинет, прикрыл дверь. Сердце учащенно стучало, его
словно сдавил обруч. Он и не думал, что в сорок пять лет у него может
схватить сердце. Но сегодня это можно понять. Там, за дверью, в соседней
комнате, в круглой колбе термостойкого стекла синеет индиго. Первое
индиго, полученное химическим путем.
Байеру вдруг стало страшно. А что если Франц разобьет сосуд или
прольет раствор, индиго пропадет и получить его больше не удастся?
Чушь! - громко произнес он и сел в кресло. - Если результат не
повторяется, это не результат!
Некоторое время Байер сидел, глядя прямо перед собой в стену.
Когда-то, прийдя сюда впервые, он написал на этой стене слова великого
Либиха: "Мы верим, что завтра или послезавтра кто-нибудь отроет способ
изготовления из каменноугольной смолы великолепной краски краппа, или
благодетельного хинина, или морфия". Скоро двенадцать лет, как найден
ализарин, крапп больше не нужен, марены никто не сажает. А сегодня у него
в руках индиго. Какая удивительная, редкая случайность! Ведь термометр мог
и не разбиться, и ртуть, ставшая катализатором, не попала бы в колбу. И
все-таки, это была необходимая случайность. Всю жизнь, от того первого
аптекарского порошка, он шел к этому дню. Даже его письма друзьям больше
напоминали химические трактаты, а не дружеские послания; формул там было
больше, чем обычных слов.
Так, лет двадцать назад он писал своему другу Жану Стасу, что
собирается жениться, то почему-то главным в письме оказалось не описание
достоинств милой Барбары, а сообщение о том, что ему удалось найти новый
способ промышленного получения гидантоина. А на Барбаре он так и не
женился - испугался, что семейная жизнь помешает работе. Как напоминание о
той поре осталось название целого класса органических соединений, открытых
им и названных в честь бывшей невесты барбитуратами. Наверное, тогда он
был неправ. Это работа всегда мешала и мешает личной жизни. Сейчас он
женат и имеет троих детей. Но видит он их куда реже, чем учеников, и
думает о них меньше, чем об индиго...
Но почему так копается Франц?
Байер не выдержал и вернулся в зал. Колбы были уже сняты, а в гнезда
над погашенными горелками вставлены новые. Франц на аптекарских весах
отвешивал глюкозу.
Вы понимаете, что не в ваших интересах рассказывать всем, что
произошло сегодня ночью? - сказал ему Байер.
Слушаю, господин профессор, - не оборачиваясь ответил Франц.
Начинали собираться сотрудники, в комнату вошел второй служитель.
Людвиг, - позвал его Байер, - возьмите эти растворы и обработайте.
Только когда будете перекресталлизовывать, сохраните маточники. Мне бы
хотелось посмотреть, какие там примеси. И еще. Перейдите с этим в общий
зал или в комнату к кому-нибудь из ассистентов. Скажите, что я прошу.
Людвиг вышел, а Байер, повернувшись к Францу, внушительно произнес:
Прийдется вам поработать не только ночью, но и днем, - и, не
дожидаясь ответа, ушел в кабинет.
Разумеется, он заперся не из страха, что у него украдут открытие. Но
было бы слишком обидно, если бы молодежь раструбила о получении индиго по
всему университету, а открытия бы не получилось. Впрочем, разберемся
спокойнее. Он ведь с самого начала чувствовал, что глюкоза подходящее
вещество для данной реакции, мягкий избирательно действующий
восстановитель. Чтобы добиться успеха, не хватало только катализатора -
случайной капли ртути. Если бы даже термометр остался цел, то через год
или два он все равно получил бы, что хотел. Так что эта случайность -
всего лишь награда за терпение и добросовестность.
Боже, но почему Франц так медлит? Сам он давно бы все сделал.
Франц, вы скоро?
Уже все.
Действительно, кажется все готово, Франц собирается зажечь горелки.
Подождите, - Байер вдруг забыл, что хотел делать. Но вот он заметил
на столе железные щипцы, взял их, достал из ящика новый термометр, ухватил
его щипцами, сжал. Зазубренные губки щипцов скользнули по серебристому
шарику, не оставив следа. Байер нетерпеливо ударил по термометру.
Мельчайшие брызги ртути разбежались по столу.
Франц! - крикнул Байер. - Да помогите же мне! Надо собрать ртуть.
Да нет, не туда - в колбу! Да, да, прямо в реакционную массу!
А осколки? - робко спросил Франц.
Глупый вопрос отрезвил Байера. В самом деле, зачем он разбил дорогой
прибор? Рядом в шкафу стоит банка с чистой, промытой и высушенной ртутью.
И осколки тоже, - устало сказал Байер.
В две другие колбы они долили ртути из банки.
Голубые венчики газа замерцали под асбестовыми сетками. Байер вытер
ладонью пот со лба. Ему очень хотелось остаться и посмотреть, как пойдет
реакция, однако он должен был идти на лекцию. Как бы ни были важны
эксперименты, его ждут тридцать человек студентов. Ничего, сам он повторит
опыт потом и еще не раз.
А сейчас он расскажет студентам о битве, отгремевшей сорок лет назад
межджу Дюма и Берцелиусом. Один из них отстаивал теорию замещения, второй
доказывал, что органические вещества состоят из радикалов. Сейчас это уже
история, но ему обязательно надо будет добавить, что такие битвы не
затихают никогда. Например, недавно он сам выступил против своего учителя
Кекуле. Начал дисскуссию о структуре ароматических соединений, выдвинув
тезис, что двойные связи в молекуле принадлежат не отдельным атомам, а
всему кольцу разом. Вот почему в гетероциклах связь, которую Кекуле
приписывал неуглеродному атому, ничем не отличается от остальных. И это не
просто полемика, а необходимый спор, определяющий дух и направление науки.
Без него не будет и практических результатов.
Я ухожу, - сказал Байер Францу, - а вы следите за процессом. Если
все закончится благополучно, то я позабочусь о вознаграждении.
Но если по вашей вине синтез не пройдет, то вы заплатите за оба
термометра.
Он был уверен, что теперь Франц ни на миг не отойдет от установки и
не станет болтать с кем бы то ни было. Однако, новости, хорошие и плохие,
обладают свойством просачиваться сквозь замочные скважины. Возращаясь с
лекции, Байер ловил на себе любопытные взгляды встречных.
Лаборатория казалась растревоженной. В общем зале никто не работал,
весовая стояла пустой, ученики толпились неподалеку от комнаты, где сидел
Франц. Дверь оказалась запертой изнутри. Байер постучал.
Ну кто там опять? - раздался страдальческий голос Франца.
Это я. Откройте.
Дверь отворилась, и Франц, наклонившись, выдохнул вошедшему Байеру в
Смотрите, синеет...
Тысяча восемьсот восьмидесятый год не был отмечен сколько-нибудь
значительными волнениями на мировой бирже. Американские плантаторы,
лишившиеся после гражданской войны своих рабов, старались возместить
убытки и взвинчивали цены. Стоимость индиго достигала тысячи марок за
килограмм и продолжала подниматься. Пять с половиной тонн индиго,
произведенного в этом году, оценивались в шестьдесят миллионов марок. И
никто из торговцев не знал, что в городе Мюнхене, в университете
Максимилиана Второго химик Адольф фон Байер получил первые граммы
синтетического индиго. Пока они были в десятки, если не в сотни раз дороже
натурального. Но без них у нас не было бы сегодня индиго-чистого: самого
дешевого из красителей.
Сейчас невозможно сказать, все ли подробности были такими, как здесь
описано. Ни сам Байер, ни его многочисленные ученики ничего об этом не
сообщают. Известно лишь, что реакция, носящая ныне имя Байера,
действительно катализируется ионами ртути, а в то время каталитические
реакции как правило открывались случайно. И легенды о нерадивом лаборанте
и счастливой случайности, завершившей многолетний труд не высосаны из
пальца. Например, в 1895 году точно такой же разбившийся термометр указал
химику Запперу путь к получению фталевого ангидрида.
Но как бы в действительности ни начинался этот день, закончился он
Ночь клонилась к исходу, когда Байер, окончив все сегодняшние
дела, сделал в журнале последнюю запись: "...Опробовать полученное
вещество для крашения волокна".
Байер закрыл тетрадь, вытащил из кармана часы, щелкнув крышкой,
посмотрел на циферблат, покачал головой, оделся и, не заходя домой,
отправился на прогулку.
