Адольф фон Байєр: життя і наукова діяльність

10 серпня 1897 року професори і студенти Гейдельберзького університету ховали передчасно загиблого відомого хіміка Віктора Мейєра. Під сумно-урочисті звуки Бетховенського похоронного маршу, з розпущеними прапорами студентських корпорацій, прийшли вони з міста на поетичне Гайсбергское цвинтар і щільним кільцем оточили свежевырытую могилу. Невеликою купкою стояли серед них і російські учні покійного. І ось, коли чорна труна вже повис над могилою, до неї підійшов високий щільний старий з густою сивою бородою, надзвичайно свіжим кольором обличчя і блакитними очима, голосом гучним промовив: «Адольф Байєр присвячує цей вінок своєму кращому другові». Це був знаменитий хімік-органік. Байєр був не тільки другом Віктора Мейєра, але і його вчителем і навіть академічним хрещеним батьком. Він пережив його на 20 років і помер 20 серпня 1917 р. у віці 82 років. Протягом 70 років Байєр цікавився хімією і 60 років працював для цієї благородної науки. Він пережив цілий історичний період інтенсивного наукового творчості, в якому сам брав велику участь.

Всі сили Адольфа Байера були віддані органічної хімії. Сам Байєр вважав себе самоучкою в цій галузі, бо перші свої роботи він зробив самостійно. Але якщо вказати його вчителів, то слід назвати Серпня Кекуле, хоча він і був усього на 6 років старше Байєра.

42355f041f06bec8a2c3875871cdbcf9 Адольф фон Байєр: життя і наукова діяльністьФрідріх Серпень Кекуле фон Штрадониц

«Молодь, — каже Байєр, — насилу може скласти собі за літературними даними скільки-небудь вірне уявлення про те вплив, який мав на своїх сучасників молодий Кекуле». Захоплений логічною зв’язністю нового вчення, названого згодом структурної хімією, Кекуле надихав своїх слухачів, зводячи перед ними будівля теоретичної хімії, в якому ми живемо і тепер. Нехай фундаментальна думка про тлумачення типів за допомогою атомних валентностей належить Вильямсону, а Купер одночасно вказав на 4-валентність вуглецю, за Кекуле все ж залишається велика слава: він створив систему органічної хімії і розповів про неї світу з натхненням пророка». Байєр сприйняв цю систему 20-річним студентом. Не дивно, що вона здалася йому більш закінченою, ніж була. Перевіряти справедливість поглядів свого вчителя у нього не було полювання. Навпаки, його тягнуло до роботи у віддалених областях, за прикладом старих эмпириков, але з новим зброєю в руках.

Біографія Адольфа фон Байера

Він народився в будинку повному літературних і художніх традицій. Дід його Хитуш був центром тодішнього літературного Берліна і збирав у себе гурток письменників і поетів, серед яких бували Шамиссо, шалений романтик, Гофман Ернст Теодор — одночасно юрист, музикант, поет і критик, Захарій Вернер та ін.

Згодом, вже у дядька, історика мистецтв Куглера, зустрічалися літератори. У салоні дядька бував і юний Байєр, але душа його не розкривалася назустріч мистецтва і поезії. Хлопчик був сором’язливий, і з малих років його вже тягло до природи. Він любив супроводжувати батька в його регулярних поїздках по службі (батько Байєра був капітаном генштабу), і, поки той займався своїми геодезичними зніманнями, хлопчик охоче залишався наодинці з природою, розглядав, слухав, збирав маленькі колекції, а, повернувшись додому, «експериментував» з усім, що потрапляло під руку, аж до масляних ламп і казенних щипців.

Батьки, як відомо, не схильні заохочувати подібні «експерименти з хімії» і спочатку пробували лікувати надмірне завзяття експериментатора жезлом, а потім вирішили спрямувати діяльність хлопчика в більш свідоме русло, подарувавши йому популярну вже тоді «школу хімії Штекгарта». Негайно ж на кишенькові гроші влаштовується крихітна лабораторія і поступово проробляються всі описані у Штекгарта досліди. Вони демонструються потім перед другом, який за задоволення зобов’язується мити пробірки і стакани експериментатора.

У цей період (Байєру було 9-10 років) зроблено навіть маленьке відкриття: отримана в кристалах подвійна сіль вуглекислої міді і вуглекислого натрію, описана тільки 4 роки. Потім настає черга органічної хімії: проробляються досліди по керівництву Фрідріха Велера, і Байєр зазначає, що сечова кислота і індиго тоді вже почали його цікавити.

Закінчення гімназії співпало з захопленням ботанікою, яке закінчилося 6-місячним подорожжю пішки, в компанії з приятелем, з Триэста через Далмацію, Чорногорію і Східні Альпи з метою збирання рослин. Потім наступають перші семестри життя університету в Берліні, з’являється інтерес до математики, збуджений талановитим лектором Диришлэ. Потім відбування військової повинності протягом року і знову повернення в університет.

Університетські роки

Тепер юнака цікавить вже тільки хімія, за математичними книгами він засинає. «Я зрозумів тоді»,— говорить Байєр:— «що хімія є моїм справжнім покликанням, і, недовго думаючи, поїхав в Гейдельберг до Бунзену, лабораторія якого славилася тоді на всю Німеччину». Як це все природно, спокійно і просто! — Ні болісних пошуків і сумнівів, ні марної трати енергії на коливання. У 21 рік людина вже точно знає, чого він хоче, і все своє довге життя буде хотіти того, чого бажав в 21 рік. В лабораторії Бунзена Байєр знаходить велике захоплене суспільство і серед старших практикантів Роско, Лотара Мейєра, Пебаля, Либена і з російських — Шишкова і Бейльштейна. Незабаром через Пебаля Байєр отримує і роботу: дослідити, однаковий чи за властивостями хлористий метил виходить з різних вихідних матеріалів. Справа в тому, що метан CH4 (атом вуглецю з чотирма однаковими валентностями, насичені воднем), іменувався в той час водородистым метилом і зображувався з теорії типів CH3. II. Таким чином один із чотирьох атомів водню в метані був наче на іншому становищі, ніж три інші, внаслідок чого і можна було очікувати, що від заміни цього особливого водню хлором вийде інша речовина, ніж при заміщенні тим же елементом водню метальной групи. Були навіть і досліди Пьерра, підтверджували існування двох різних хлористих метилов.

Байєр охоче взявся за цю роботу і добув хлористий метил трьома різними способами: з деревного спирту, з какодиловой кислоти і прямим хлоруванням метану. У перших двох випадках вдалося встановити повну ідентичність продуктів, останній же метод дав ніби щось інше. Пояснювалося це, однак, як зазначив згодом Бертло, домішками, з усуненням яких зникала і різниця у властивостях цього продукту з отриманими іншими способами.

Імпульс до другої роботі було дано російським хіміком Л. В. Шишковим і в досить оригінальній формі. Не знаючи, що робити з какодиловой кислотою, Байєр порадився з Шишковим. «Тепер модно все обробляти 5-хлористим фосфором», відповідав той. Байєр беззаперечно пішов «моді», але поступово зробив з цієї роботи цілу дисертацію. Робота велася, не в інституті, а в маленькій приватній лабораторії Кекуле, який був не в особливому фаворі у свого патрона. Байєр робить з цього приводу наступне цікаве зауваження: «Бунзен, втративши всякий інтерес до органічної хімії, не цікавився і моїми роботами над какодиловой кислотою». Таким чином, вийшло, що сучасна органічна хімія, що виникла в Англії і Франції і завезена до нас звідти Кекуле, як у свій час хімія Гей-Люссака була ввезена Лібіхом, залишилася в Росії «без притулку і заступництва». Бунзен спокійно відпустив Кекуле в Гент.

615ab61af1c4ec162846101a516f9913 Адольф фон Байєр: життя і наукова діяльністьФормула какодиловой кислоти

Приватна лабораторія Кекуле була скромна і займала кімнатку в одне вікно. Тяги зовсім не було, а для робіт із шкідливими газами служила сусідня кухня, труба якої часто тягне дуже погано. В результаті, прийшовши одного разу в лабораторію, Кекуле знайшов свого юного практиканта в несвідомому стані і з сильно опухлим лицем. Виявилося, що Байєр відкрив хлористий монометил миш’як і сильно вдихнув його, не підозрюючи про жахливі властивості цієї речовини.

Захист дисертації

Захищати дисертацію, написану латиною Байєр поїхав у Берлін. Робота була прийнята, але досить сухо, як щось посереднє. Справа в тому, що тодішні берлінські професора хіміки Митчерлих і Троянді і фізик Магнус були зовсім чужі нової органічної хімії і, на думку Байєра, висловлену, звичайно, згодом, просто але розуміли його роботи і не знали, що робити з ним самим. Іспит пройшов без особливого блиску, після чого молодий доктор негайно ж виїхав у Гент до свого вчителя Кекуле. У 1860 році Байєр повертається на батьківщину і вступає в число приват-доцентів берлінського університету, присвячуючи свою вступну лекцію сечової кислоти. Експериментувати тут Байєр не може, так як в той час університет не мав ще хімічної лабораторії, а влаштувати свою у молодого доцента не вистачає засобів. Надходить пропозиція, зайняти кафедру органічної хімії в ремісничому інституті. Умови не блискучі: 1800 марок річного платні.

Експериментальні дослідження

Але… у розпорядження молодого професора надавалася нова упорядкована лабораторія, в якій Байєр пропрацював потім 12 років. В університеті справи молодого приват-доцента йшли далеко не блискуче. Спробував він оголосити курс лекцій з неорганічної хімії: посів аудиторію, запросив асистента, витратився на прилади і приладдя, але ніхто не прийшов. За цією невдачею пішла інша. В 1865-му році декан марбургского університету запитав Байєра, згоден він зайняти звільнену кафедру Кольбе. Згоду було надано негайно. Але на другий же день прийшла депеша з повідомленням, що курфюрст сам розпорядився кафедрою і, крім міністра і факультету, призначив у Марбург старшого асистента Бунзена Кариуса. Байєра ж у наступному році, завдяки рекомендації А. Б. Гофмана, представили в екстраординарні професора берлінського університету, але без платні.

Так пройшли перші 10 років служби Байєра в Берліні. В лабораторії ремісничого інституту поступово розвинулася кипуча діяльність. Експериментальні дослідження велися безперервно і за 10 років дали матеріал для 50 статей, надрукованих частиною в співпраці з учнями та асистентами. Розроблялися групи сечової кислоти, індиго, неграничних кислот, було розпочато вивчення реакцій конденсації та ін В цей же час було відкрито який став згодом знаменитим метод відновлення органічних сполук перегонкою з цинковим пилом. Байєр отримав за допомогою цього методу основна речовина групи індиго — індол. Потім в лабораторії Байєра його асистент Гребе і один із практикантів Ліберман скористалися тим же методом для вирішення не менш важливого питання: який вуглеводень лежить в основі ализарина, знаменитої фарби, що міститься в коренях рослини марени. Відповідь вийшов швидкий і точний: цей вуглеводень — антрацен. Для Гребе стало ясно, що сам алізарин — це диоксиантрахинон. Цим намічався шлях синтезу фарби з антрацену. Синтез був здійснений Гребе і Ліберманом в лабораторії Байєра з вражаючою швидкістю і за участю Каро і Перхіна знайшов собі доступ на фабрику. Цією роботою була вписана перша і блискуча сторінка в славну історію синтетическо-хімічної промисловості.

Не дивно, що в результаті такої цікавої діяльності Байеровой лабораторії, ім’я Байєра почало набувати популярність в країні. І ось в 1870 році його звуть в Кенігсберг. Байєр відхиляє пропозицію, але, спираючись на 10-річну діяльність в інституті, пробує зміцнити своє становище в Берліні і клопоче про маленьку надбавку до свого мізерного платні. У відповідь отримує різку відмову. А вже мав сім’ю. Доводилося підробляти. Однак з цього шляху Байєр не пішов, його вабило до дослідження. І ось, коли надії влаштуватися в Берліні професором хімії на медичному факультеті ще раз не виправдалося, Байєр з радістю приймає запрошення в щойно завойованого Страсбург і покидає свою батьківщину.

Справді — немає пророка в своїй вітчизні.

Страсбурзький період

Протягом трьох останніх років в берлінській лабораторії Байєра працював і знаменитий згодом органік Віктор Майєр. Приїхавши в Страсбург, Байер знайшов переможений і частиною розорений місто, похмуре і вороже ставлення населення до переможцям і опустелый університет.

Лабораторія була, проте зручна та простора, і скоро у неї закипіла діяльна наукове життя. З новою енергією взялися за вивчення різноманітних випадків конденсації, були досліджені і фталеины, відкриття яких частиною зобов’язана нагоди. У перший раз Байєр застосував фталевий ангідрид, як водоотнимающее засіб, і нагрів з ним пирогаллол отримав галлеин, потім вже свідомо сам фталевий ангідрид був сконденсирован з резорцином та фенолом, і таким чином здобуті флюоресцоин і фенолфталеїн. У числі перших учнів Байєра в Страсбурзі були й обидва Фішера Еміль і Отто.

Майбутній Нобелівський лауреат Еміль Фішер студентом працював над фталеинами, а залишившись потім у Байєра асистентом, відкрив фенилгидразин. Конденсація фталевого ангідриду з фенолами при інших умовах призвела Байєра до нового синтезу антрахиноновых похідних і ализарина. Багато робіт у Страсбурзі лабораторії було присвячено відкритим нитрозосоединениям, які призвели Байєра в область фарб.

Запрошення в Мюнхен

У Страсбурзі Байєр прожив недовго, всього три роки. Потім його запросили в Мюнхен на спорожнілу кафедру Лібіха. Запрошення в Мюнхен було дуже почесним, але в Мюнхені в цей час, тобто у 1875 році не було ще лабораторії. Причина була в тому, що Лібіх був ініціатором лабораторного викладання. Свою знамениту лабораторію, куди до нього стікалися учні з різних кінців Європи, Лібіх відкрив вже в 1825 році і пропрацював там 57 семестрів. Як пристрасна натура, Лібіх вніс стільки натиску й запалу в нову справу, що в результаті воно зовсім його втомило. Улюблена справа стало тяжким і болісним. Лібіх не міг більше чути про лабораторії. Лібіха покликали в Мюнхен. Він прийняв пропозицію, але поставив умовою звільнення його від лабораторних занять зі студентами. Університет пішов назустріч бажанням Лібіха, і протягом 29 років Мюнхен був позбавлений лабораторно-хімічного викладання. До приїзду Байєра в 1875 році нікому не приходило в голову, що не сучасно залишати такий науковий центр, як Мюнхен, без лабораторії і що сприятливо вирішити цю задачу можна було і без Лібіха, котре зробилося йому непосильним тягарем.

b158107854727de2f391aab41cd32289 Адольф фон Байєр: життя і наукова діяльністьЮстус фон Лібіх

Переселившись у Мюнхен, Байєр не знайшов тут ні хімічній лабораторії, ні асистентів, ні студентів-хіміків. З професорів-хіміків був теж тільки один заступник Лібіха і згодом його біограф, Фольгард. Але Байєр був задоволений: треба створювати, а це легше і приємніше, ніж поправляти і пристосовувати старе.

У новому інституті робота пішла з колишньою енергією. Почалося вивчення реакції конденсації, розробка групи фталеинов і індиго. Багато досліджень було присвячено гидроароматическим сполук і структурі бензолу. Головні результати останніх робіт склали потім зміст промови Байєра «Про будову бензолу», виголошеній на ювілеї його вчителя Кекуле.

Дослідження індиго

Найбільш гучну славу створили Байєру його дослідження в області індиго. Цієї стародавньої фарбою Байєр зацікавився ще дитиною, принаймні сам він розповідає, як 13-річним хлопчиком на подаровані гроші купив собі шматок індиго, дивувався його властивостями і в перший раз добув з нього за рецептом, взятому з керівництва Велера, ізатин, яким так багато займався згодом.

Роботи над індиго почалися з 1863 року і велися, з одним тільки, правда, досить довгою перервою, протягом 20 років. Байєр міг заявити, що «місце кожного атома в молекулі індиго встановлено експериментальним шляхом». У 1880 році Байєр здійснив і синтез індиго з коричної кислоти. У тому ж році був узятий і перший патент на штучне отримання цієї старовинної природної фарби.

5a8eeea16fa57edf0a4163b71c201cc0 Адольф фон Байєр: життя і наукова діяльністьНатуральний барвник індиго

Своїми роботами в області індиго, фталеинов, антрахиноновых і нітропохідних, Байер зробив цінні послуги хімічної промисловості. Не відомо, якою мірою ці послуги були винагороджені, і міг Байєр повторити фразу свого вчителя Кекуле: «До промисловості я завжди мав великий інтерес, але від неї, право, не отримував жодних інтересів». Бернсе з Байєром було інакше, чому можна тільки порадіти, як кожному кроці у бік соціальної справедливості, у тому числі і більш вірної матеріальної оцінки істинно творчої роботи, яку сучасники завжди було більш схильні щедро винагороджувати разливаемыми ювілейними промовами і загробными панегириками. В усякому разі безпосередньо практичними цілями Байєр у своїх роботах не керувався, від техніки він був далекий, як на середовищі, з якої вийшов, так і за освітою, який отримав. З технікою Байєра зближували тільки його співробітники, такі, як Каро, Гребо, Ліберман. Для Байєра вище всього стояли інтереси науки, і він з однаковою увагою і глибиною вивчав індиго і будова бензолу, фталеины і визначення хімічного місця в терпенах, нитрозосоединение і основні властивості кисню.

Синтез изатина

Байєр вірив, що в науці здорове насіння не пропадає і знаходить для себе добрий грунт. Сучасна техніка, у всякому разі, оцінила заслуги Байєра і давно вже зарахувала його до славнейшим творцям барвистого виробництва. Згодом до старовинного звання „доктор філософії“, заробленого колись юним Байєром, приєднали ще новий, щойно виготовлений титул «доктор інженер», сприйнятий вже старим вченим. І не титул тут вінчав людину, а людина повинен був освятити титул.

Як тип вченого, Байєр є справжнім класиком. Він працює завжди, при всяких умовах, безперервно і продуктивно. Дослідження його зазвичай вельми тривалі, деталізовані і тягнуться цілими десятиліттями.

Кожну тему він розробляє вглиб і вшир з наполегливістю, витримкою і любов’ю. У ньому немає квапливості, немає постійної зміни періодів бурхливого натиску і занепаду. Щастя і випадок майже не грають ролі в його відкриттях. Взявшись за тему, він не відстає від неї, поки не отримає відповіді. Він переходить від одного питання до наступного. У нього немає завзятості і завзяття для запеклої полеміки. Навіть у молодого Байєра вистачає витримки після 4-річної роботи над індиго відкласти цю улюблену тему на цілі 8 років, тому що Кекуле опублікував тоді повідомлення про розпочаті їм дослідах синтезу изатина. Коли за 8 років Кекуле не вдалося вирішити поставленого завдання, Байєр знову повертається до індиго. Здійснює синтез изатина і самої фарби, а потім знову індиго, але залишаючи, однак, інших дослідженні. Він публікує за цей час не менше 20 експериментальних робіт, що стосуються індиго. Володіючи прекрасним здоров’ям, Байєр не потребує тривалому і повному відпочинку. Якщо його втомило одне, він негайно ж приймається за іншу. Так, у 1885 році після довгих робіт над індиго Байєр раптом відчув огиду до цієї теми. Тоді він переходить до нового питання.

4ad426cf3696c1e046614527041bc023 Адольф фон Байєр: життя і наукова діяльністьСинтез изатина з o-нитробензальдегида і ацетону:

Формулювання теорії напруги

Схильність атомів вуглецю до утворення більш або менш довгих ланцюгів в органічних сполуках безсумнівна, але володіють цією здатністю і вільні вуглецеві атоми? Не можна побудувати довгі ланцюги з ацетиленових подвійних ланок, які містять тільки на кінцях своїх по атому водню або іншого елемента і будуть такі ціни за властивостями подібні до інших органічних сполук. Не можна, потім, замкнути ці ланцюги в чисто-вуглецеві кільця? Ці освіти будуть, звичайно, менш складні, ніж, наприклад, в алмазі, і можна очікувати, що ці нові форми вуглецю представляться прозорими, летючими, як камфора, і сильно вибуховими. До вибухових алмазів Байєр не дійшов, але першу частину задачі, синтез полиацетиленовых сполук, дозволив і, крім того, був приведений цією роботою до формулювання відомої «теорії напруги», що пояснює більшу схильність вуглецевих ланцюгів до утворення 5-6-звенных кілець.

Адольф фон Байєр — великий експериментатор

Як експериментатор, Байєр належав до числа тих хіміків, улюбленими апаратами яких є пробірка і годинникове скло. Байєр робив тисячі дослідів завжди з простими приладами і у малих розмірах. І в малому масштабі він умів бачити багато. Недарма він дивувався своєму колезі: «Як ваші досліди дають негативні результати! Зізнаюся, я ніколи не зробив ще досвіду з негативними результатами».

Та ж таки характерна риса простоти врівноваженості та спокою позначається і у викладі Байєра, в його статтях, листах, промовах. У лекціях Байєр наслідував манері свого вчителя професора математики Диришлэ, про якого говорить наступне: «ніяких риторичних зворотів, напруги тіла чи духу, та все-таки він захоплював своїх слухачів, які слухали його словами майже з благоговінням. Досягав він цього тим, що будив думку до слухача і давав йому час протягом лекції додумати цю думку до кінця. Так, я пояснював успіх Диришлэ і намагався згодом по мірі сил йому наслідувати». Як педагог, Байєр вище за все ставив науковий розвиток студентів і найбільше боявся перевантажити їх пам’ять чисто-описовим матеріалом.

Ця боязнь змусила його виступати разом з Вільгельмом Оствальдом гарячим противником введення державних іспитів для хіміків як університетських, так і закінчили технічні школи. Взагалі ж по іспитів мюнхенська лабораторія Байєра вважалася суворої, бо там був звичай так званий «Doctorandum», тобто іспит подібний докторському, але вироблений перед початком роботи для дисертації.

В який же загальний висновок складаються враження від цих небагатьох епізодів із біографії Байєра у зв’язку з основними рисами його фізіономії, як вченого і професора?

Ця людина твердо пройшов довгий життєвий шлях, до кінця розгорнувши даний Богом талант, і, невпинно працюючи все життя, зберіг повне духовне і фізичне здоров’я. В кінці шляху, він міг сказати, що прожив своє життя так, як хотів, як міг і як повинен був. І адже Байєр не виняток, від інших він відрізнявся талантом, не долею. Чи Не занадто багато у нашому суспільстві говорять про організації і не занадто мало і побіжно ми заглядаємо всередину людини, мало цінуємо велике щастя ясно і під час усвідомленого покликання, всесокрушающую силу невтомної працьовитості і витримки, цю неприборкану волю до дії, що народжується з не остигає любов до обраної справи.

ad689ad94be0be183db176318ec51ded Адольф фон Байєр: життя і наукова діяльність