ИСТОРИЯ НА НАУКАТА
|
|
ИСТОРИЯ НА НАУКАТА |
|
|
Андрей Зелински ЖАЛОНИ НА НАУЧНИЯ ПЪТ БИОГРАФИЯ НА АКАД. НИКОЛАЙ ЗЕЛИНСКИ 2. ХИМИЯТА НА ТРИИЗМЕРНОТО ПРОСТРАНСТВО
Когато Н. Д. Зелински постъпил в Новоросийския университет, стереохимичното направление все още набирало сила. Издигнато през 1874 г. от холандския химик Ван Хоф и едновременно с него от френския изследовател льо Бел, то извършило същински преврат в теорията за химичния строеж. Като следвали пътищата, прокарани още от младия Пастьор, тези двама изследователи предложили атомите и молекулите на органичните вещества да се разглеждат не върху двумерна равнина, а в триизмерно евклидово пространство. Така се родил знаменитият тетраедричен модел на въглеродния атом, идеята за който била предложена от А. М. Бутлеров и А. Кекуле още през 60-те години. Бидейки студент, Н. Д. Зелински е бил свидетел на обширната полемика около тази нова теория, която не веднага успяла да си извоюва всеобщо признание.
Новоросийският императорски университет в Одеса, където е учил Николай Зелински (1880-1884) В тази връзка е интересно да се отбележи, че именно в Новоросийския университет били започнати за първи път в Русия експериментални стереохимични изследвания. Те били започнати от професор Е. Ф. Клименко, един от първите учители на Н. Д. Зелински; именно той успял да пробуди у своя студент интереса към стереохимията. След Е. Ф. Клименко със стереохимични изследвания в Новоросийския университет се заел професор П. Г. Меликов (Меликишвили), под чието ръководство Н. Д. Зелински осъществил и публикувал през 1884 г. своя първи научен труд. “Паметта за този човек аз пазя като най-добър спомен за студентските години, прекарани от мен в Новоросийския университет”1 - пише по-късно Н. Д. Зелински за своя учител, оглавил след революцията школата на учените химици в Грузия, в Тбилиси. През същата тази 1884 година Николай Дмитриевич завършил университета, а на следващата година бил командирован като факултетски стипендиант в чужбина. Главната цел на командировката била работата в лабораторията на Йохан Вислиценус в Лайпциг и Виктор Майер в Гьотинген за запознаване с отново открити области от органичната химия. Вислиценус заемал едно от водещите места сред немските химици-теоретици от онова време. Работата в лабораторията на един от основоположниците на стереохимията, за първи път обяснил пространствената изомерия на ненаситените съединения, в много отношение предопределила насоката на трудовете на Н. Д. Зелински. По-нататъшното развитие на стереохимичното направление в Русия се дължи в значителна степен на неговите трудове.
Н. Д Зелински (първият отдясно) в Гьотингенския университет със съпругата си Р. И. Дрокова. 1886 г. Пансионът на фрау Хумел Работата в лабораторията на Виктор Майер, в стените на знаменития Гьотингенски университет, също била важен етап в изграждането на Н. Д. Зелински като учен. В. Майер се ползвал със славата на талантлив ръководител и принадлежал към изтъкнатите изследователи и най-добрите експериментатори на Германия. Неговата лаборатория в Гьотинген привличала немалко чужденци, сред които имало и руски учени. Също както и Вислиценус, Майер споделял споделял идеите на Бутлеров, но откроявал като специална област от химическата наука стереохимията, изучаваща зависимостта на физичните и химичните свойства на веществата от пространственото разположение на атомите. Прекланяйки се пред гения на Бутлеров, В. Майер писал за своя знаменит съвременник следното: “В продължение на половин век теорията за строежа представлява пътеводна звезда за огромното мнозинство от изследванията в областта на органичната химия; тя даде такъв мощен и продължителен импулс за изследване, какъвто рядко е произлизал от една теория”2. В този период в лабораториите на В. Майер са се провеждали изследвания в областта на тиофена, открит от него през 1883 г. Това вещество Виктор Майер открил в смолата, която се получава, когато от каменните въглища се произвежда кокс. Поради множество чисто теоретични съображения тиофенът заинтересувал химиците. И в продължение на няколко години сътрудниците и практикантите на Майер изучавали тиофена и неговите производни. В химията има вещества, които стоят сякаш начело на цели “семейства” от сродни продукти. Това са вещества-родоначалници. Те образуват стеблото на родословното дърво, от което опитните химици умеят да получават хиляди и дори десетки хиляди разклонения. Тиофенът, открит от Майер, бил именно едно от тези вещества-родоначалници. Сътрудниците на Майер всеки месец създавали все нови и нови производни на тиофена и изучавали техните свойства. На новодошлия руски практикант Майер предложил да получи едно от веществата от тиофеновия ред. На тази бъдеща рожба на тиофена предварително било дадено име, звучно химическо име – тетрахидротиофен. Относно този период Н. Д. Зелински по-късно пише: “Случи се тъй, че бидейки командирован от университета за научно усъвършенстване в чужбина, аз избрах през 1886 г. лабораторията на В. Майер в Гьотинген, където се осъществяваше интензивна и увлекателна работа по изясняването на свойствата на тиофена, толкова сроден на бензола по своя химичен характер. В. Майер ми предложи да осъществя синтез на тетрахидротиофена. Вървейки по пътя на този синтез, аз изготвих междинен продукт – дихлордиетилсулфид, оказал се силна отрова, от която аз жестоко пострадах, получавайки изгаряния по ръцете и тялото3. Този нещастен случай приковал младия учен към болничното легло през почти целия летен семестър. Сложният синтез на това съединение трябвало да завърши със следната операция: Николай Дмитриевич искал чрез отнемане на хлорни атоми от този дихлорид да затвори пръстена и да получи тетрахидротиофен (тиофан). Не му се отдало обаче да завърши този синтез поради описаното произшествие. Това вещество, притежаващо толкова коварни свойства, получило по-късно наименованието “иприт” или “горчичен газ”, и така начинаещият учен неволно се оказал първата жертва на това изключително силно отровно вещество, получило своята печална известност през Първата световна война. Така бъдещият създател на противогаза получил първото си “бойно кръщение”4. Научните командировки зад граница изиграли положителна роля в научното изграждане на младия учен, като му позволили да се запознае с нови области от органичната химия, което намерило своето отражение в неговите магистърска и докторска дисертации. Като оценява някои резултати от своите задгранични командировки, той пише: “В чужбина аз се научих от немските учени на методи за работа със студентите, които и пренесох по-късно в одеската, а след това и в московската лаборатория” 5. След завръщането си от чужбина Николай Дмитриевич взима успешно през 1888 г. магистърски изпит и е зачислен като нещатен приват-доцент в Новоросийския университет. През същата година, по поръчение на физико-математическия факултет, той започва да чете лекции по обща химия за студентите от математическото отделение, а от 1890 г. чете задължителния за студентите естественици курс “Избрани глави от органичната химия”. Същевременно, благодарение на завеждащия университетската лаборатория проф. А. А. Вериго, Николай Дмитриевич получил възможност да започне самостоятелна научна работа. Започналият период на преподавателска и научна дейност в Новоросийския университет веднага привлякъл към него редица ученици и сътрудници, много от които станали широко известни учени. Към тях следва да отнесем А. М. Безредка (впоследствие заместник директор на института Пастьор в Париж), А. А. Бичихин (по-късно професор в Новоросийския университет), А. Г. Дорошевски (по-късно приват-доцент в Московския държавен университет), С. Г. Крапивин (по-късно професор в Московския държавен университет) и др. През 1889 Николай Дмитриевич защитава своята дисертация “Към въпроса за изомерията в тиофеновия ред”, написана не без влиянието на трудовете на В. Майер в тази област. Изследванията на тиофеновите съединения обаче не привлекли задълго вниманието на Николай Дмитриевич и той се завърнал към тази тема много години по-късно, по съвсем друг повод. През 1890 година във връзка с излизането в оставка на професора по химия Е. Ф. Клименко професорите А. А. Вериго и П. Г. Меликов подали до декана на физико-математическия факултет на Новоросийския университет молба за назначаване на Николай Дмитриевич за щатен приват доцент в катедрата по химия. В този документ в частност се казвало, че “Срещайки цяла поредица от препятствия при решаване на поставените въпроси, Н. Д. Зелински показа забележителни способности на експериментатор, който не само намери метод за решаването на своята задача, но и му придава удобна в експериментален смисъл форма, така че след него този метод намира разпространение сред химиците. Имаме предвид метода за бромиране на киселини, който днес носи в науката името “метод на Зелински – Фолгард”, тъй като професор Фолгард в Хале също стига до този метод, макар и след Зелински”6. През същата тази 1890 година той отново получава задгранична командировка, този път в Лайпцигския университет в лабораторията на Вилхелм Оствалд – основоположника на физическата химия. Работейки там през целия летен семестър, Николай Дмитриевич не само в кратък срок овладял новия тогава метод за определяне на електропроводимост на разтворите, което обогатило докторската му дисертация, но и дълбоко се проникнал (?) от духа на широките натурфилософски търсения, царящ в лабораторията на бележития немски учен. На 10 ноември 1891 г. приват-доцентът Николай Дмитриевич Зелински блестящо защитил пред членовете на научния съвет на Новоросийския университет своята докторска дисертация “Изследване на явленията на стереоизомерия в редовете от пределни въглеродни съединения”. За мото на този труд той взел известните думи на Хумболт от неговия “Космос”: “Природните закони трябва да бъдат не изобретявани a priori, а откривани чрез наблюдение”. Практическа база на докторската дисертация на Н. Д. Зелински били изследванията, които той осъществил един измежду първите, по синтеза на стереоизомерни двуосновни киселини. Те били започнати в Гьотинген през 1888 г., продължени в Одеса и след това получили по-нататъшно развитие в Москва. Изследванията, осъществени от Н. Д. Зелински и неговите първи ученици, позволили на младия учен плътно да се доближи до алицикличните съединения, което той не след дълго и осъществил, вече в Москва. За да обобщим резултатите от докторската дисертация на Николай Дмитриевич, ще е най-добре да се обърнем към неговите собствени думи. Ето какво пише той за това: “Въз основа на всичко изложено в този труд ние смеем да мислим, че явленията на стереоизомерия сред въглеродните съединения следва да бъдат признати за действително съществуващ факт и от онези учени, които се отнасяха със съмнение и враждебност към възможността за съществуване на структурно идентични изомери... Асиметрията на молекулата представлява едно от важните свойства на материята, които оказват своето влияние и върху кристалния строеж на оптично активните вещества, а поради това тук е отчетливо видима връзката между формата на молекулата и действащите в нея сили”7. Докторската дисертация на Н. Д. Зелински била важно събитие в историята на развитието на органичната химия в Русия. Трябвало да притежаваш необичайна прозорливост, за да разбереш през онези години, че успехите и достиженията на органичната химия отсега трябва да бъдат тясно и неразривно свързани в съзнанието на химика-органик с новото стереохимично виждане на строежа на веществото. В заключението на своя труд Н. Д. Зелински пише: “И така, съставът, масата, кристалната форма и взаимното разположение в пространството на различните атоми и атомни групи, съставляващи асиметричната частица – от една страна, оптичната активност на тези частици и реакцията на микроорганизмите на тях – от друга, ще послужат за основа, мислим ние, за развитието на една от най-интересните области на химическата механика”. Дисертацията завършва с ясната формулировка, че “развитието на асиметричността на химичните съединения ще открие широки хоризонти за по-дълбокото разбиране на нашите представи за химическата частица и нейната динамика, а на теорията за строежа с нейните статични представи ще бъде постепенно даден истински динамичен смисъл”8. Такова разбиране на стереохимията свидетелства за дълбоката научна оценка от страна на Николай Дмитриевич на представите на льо Бел, често закривани от по-нагледната картина, нарисувана от Ван Хоф. Бяха необходими почти три четвърти век, за да могат тези динамични представи да се развият в съвременната конформационна химия, отчитаща и оценяваща количествено относителната подвижност на атомите и групите, изграждащи молекулите на химическото вещество. Дисертацията получила широк отзвук в химичните кръгове и веднага направила известно името на младия учен. “Интересът към моята работа” – разказвал той по-късно – “може да се обясни и с това, че за първи път в русия аз поставих на дневен ред въпроса за пространственото разположение на атомите в синтезираните от мен съединения”. Трудно е да надценим ролята на Н. Д. Зелински в развитието на стереохимичните изследвания в Русия. В тази връзка следва да споменем и факта, че първото ръководство по стереохимия на руски език било написано под негова редакция и от неговия ученик А. М. Безредка9. През 1893 г. се освободила катедрата по органична и аналитична химия в Московския университет, заемана от ученика на А. М. Бутлеров професор В. В. Марковников, поради излизането му в пенсия за прослужени години. В тази връзка Министерството на народната просвета се обърнало към известния петербургски химик професор Н. А. Меншуткин с молба да посочи – “кого от младите химици той би могъл да препоръча за катедрата в Московски университет”. Н. А. Меншуткин посочил Николай Дмитриевич, след което министърът на народната просвета И. Д. Делянов издал указ за назначаването на Н. Д. Зелински за извънреден професор на Московския университет. “Още преди назначаването ми в Московския университет” – спомня си той – “аз писах на проф. Марковников, че имат предвид да ме назначат в заеманата от него катедра поради прослужени от него 25 години, и го помолих да вземе мерки по въпроса за запазването на катедрата за себе си през следващите пет години. В същото писмо аз уведомих Марковников, че в случай на моето назначаване в заеманата от него катедра, ще се радвам да работя заедно с него в Московския университет”. За това колко важно и значително събитие в живота на Николай Дмитриевич било назначаването му в Московския университет, можем да съдим по писмото му до Д. И. Менделеев в Петербург, написано по този повод:
“Дълбокоуважаеми скъпи Дмитрий Иванович, Получих известието за назначаването ми в Москва. Неизразимо щастлив съм от такъв резултат и споделям с Вас своята радост. Никога няма да забравя моралната подкрепа, която Вие ми оказахте в Петербург с предложението да работя под Ваше ръководство в Палатата за мерките и теглилките. Искрено предан на Вас и винаги уважаващ Ви – Н.Д.Зелински. 4 юли 1893. Одеса.”10
Н. Д. Зелински и неговата първа химическа школа в Новоросийския Императорски университет в Одеса
1. Зелинский Н. Д. Воспоминания о П. Г. Меликове (Меликишвили). – В кн.: Зелинский Н. Д. Собрание трудов, т. IV. М., 1960. С. 546. 2. Зелинский Н. Д. Роль Академии наук в историческом развитии органической химии. – В кн.: Зелинский Н. Д. Собрание трудов, т. IV. М., 1960. С. 497. 3. Зелинский Н. Д. Прежде и теперь. Ръкопис от архива на А. Н. Зелински. 4. Зелинский Н. Д. Краткая речь в ответ на приветствие 29 марта 1941 года. Ръкопис от архива на Н. Д. Зелински. 5. Н. Д. Зелински не е първооткривател на иприта, получен за пръв път през 1822 г. от химика Депре, а по-късно от Ниман (1859 г.) и Гутри (1860 г.). – бел. авт. 6. Кобозев Н. И. Исследования в области термодинамики процессов информации и мышления. М., 1971. 7. Зелинский Н. Д. Исследования явлений стереоизомерии в рядах предельных углеродистых соединений. – В кн.: Зелинский Н. Д. Собрание трудов, т. I. М., 1954. С. 277. 8. Зелинский Н. Д. Естественный и искусственный катализ белковых тел. – В кн.: Зелинский Н. Д. Собрание трудов, т. I. М., 1954. С. 278. 9. Безредка Ш. М. Опыт истории развития стереохимических представлений. Одесса, 1892. 10. Зелинский Н. Д. Письмо к Д. И. Менделееву от июля 1893 года. (НАМ ЛГУ, 3 альб., д. 452, л. 401).
|
||
|
|
|
© А. Н. Зелински. ©
Бойко Златев, превод. Публикувано в
|
|
