книги из ГПНТБ / Старосельский П.И. Альфред Вернер и развитие координационной химии

не понимал, что я тоже становлюсь более зрелым и по определенным химическим проблемам способен уже пметь собственное мнеппе».

В Химическом институте все пе только уважалп Вер­ нера, но и основательно боялись: боялись ассистенты, боялись служители, с которых ои строго взыскивал за малейшую провинность. И все-таки сотрудники институ­ та гордились своим «стариком», как они между собой на­ зывали Вернера. Да, ои предъявлял к ним жесткпе тре­ бования, но требовательнее всего он отпосился к себе, являясь ярким примером трудолюбия для всех — докто­ рантов, ассистентов, приват-доцентов. Весь институтский коллектив это прекрасно понимал, и поэтому Вернеру прощали его строгость, вспыльчивость, тем более что сила его могучего таланта производила па всех неотра­ зимое впечатление.

Закат

Последние годы ученого оказались годами тяжелых моральных испытаний н невыносимых физических стра­ даний. Вскоре после получения Нобелевской премии са­ мочувствие Верпера заметно ухудшилось. Диагноз вра­ чей был неутешительным, даже мрачным — общий ате­ росклероз. Болезнь медленно, по пеуклоппо прогресси­

Трудно, мучительно больно было для Вернера расста­ ваться со студенческой аудиторией и все же ему неодно­ кратно приходилось в течение зимы 1915 н весны 1916 г. прекращать чтение лекций.

Почти до самой кончины ученый упорно не верил, что болезнь его неизлечима. «Я еще не чувствую в себе сплы, — писал он в апреле 1916 г., — читать лекции, по, по мне­ нию врача, если я прекращу работу и отдамся целиком восстановлению здоровья, то болезнь отступит». Вернер выразил далее надежду, что осенью он возобновит педа­ гогическую деятельность в полном объеме. Этим надеж­ дам не суждено было сбыться

8Q

В феврале 1917 г. новое заявление: «Я еще чувствую себя недостаточно хорошо и поэтому мне трудно возоб­ новить чтение лекций. Во избежание рецидива болезни, я вынужден просить о предоставлении мне отпуска на летний семестр 1917 г. ... Мои врачи заверяют, что я вы­ здоровею и буду в состоянии продолжать свою работу, поскольку мое теперешнее состояние — следствие вре­ менного обострения невроза ... Они рекомендуют абсо­ лютный отдых, полное прекращение какой-либо деятель­ ности ... Поэтому я намереваюсь уехать надолго в сана­ торий» [1, стр. 98].

Вернер не сдавался, ученый убеждал себя, что самое тяжелое уже позади и ои на пути к выздоровлению. Во время зимнего семестра 1917/18 года Вернер попытался возобновить лекции по неорганической химии и решился даже вернуться к исполнению обязанностей директора Химического института. Это возвращение к педагогической деятельности, одновременно героическое и трагическое, было для профессора невыразимым страданием. Он ре­ петировал с ассистентом свои лекции, слово за словом, и все-таки, несмотря на нечеловеческие усилия, часто вы­ нужден был покидать кафедру, и ассистенту приходи­ лось кончать лекцию профессора, того самого профессора, который всего несколько лет назад восхищал затаившую дыхание студенческую аудиторию своим непревзойден­ ным ораторским искусством.

Вскоре начали появляться весьма заметные дефекты речи. Провалы памяти стали обычным явлением — уче­ ный забывал не только темы исследований докторантов, по даже их фамилии.

Тем, кто знал Вернера в годы расцвета его таланта, нестерпимо больно было наблюдать, как на их глазах прогрессирующая болезнь разрушала и физические и ин­ теллектуальные силы большого человека. Однако студен­ ты, пришедшие в Цюрихский университет в 1917—1918 гг., конечно, не находились под обаянием «прошлого»: они встретились только с печальным «настоящим», которое производило на них угнетающее впечатление.

Лекции Вернера в летнем семестре 1918 г. оказались последними. Но надежды на лучшее будущее не покидали ученого.

В августе 1918 г. ои ппсал Цюрихскому прави­ тельственному совету: «Мои нервы все еще не в порядке. Поэтому я страдаю от быстрого утомления ... Я работал

81

в течение двадцати пяти лет без длительного отдыха ...

Мои врачи настоятельно советуют мне отказаться времен­ но от какой-либо деятельности, если я хочу вернуть преж­ нюю энергию и способность работать ... Я вынужден просить отпуск па весь зпмипй семестр 1918 г. ... Я на­ деюсь вернуться совершенно здоровым к летнему семестру 1919 г.»

Цюрихский правительствеппый совет предоставил Вернеру отпуск: обязанности директора Химического ин­ ститута были возложены на Пауля Каррера. Ои же заме­ нил Вернера на профессорской кафедре.

Болезнь пе только не отступила, как надеялся Вернер, но с каждым месяцем принимала все более угрожающие формы. После продолжительной тяжелой борьбы Вернер вынуждеп был, наконец, покориться своей судьбе. Он дошел до такого состояния, что сам уже не мог написать заявления об отставке. Это пришлось сделать его жене, которая сообщила ректору Цюрихского университета, что, по заключению врачей, профессор Вернер больше пе смо­ жет вернуться па работу.

Официально отставка Вериера была принята 15 октября 1919 г., а спустя месяц, 15 ноября 1919 г., смерть освобо­ дила ученого от физических и моральных страданий.

* * *

Альфред Вернер умер, прожпв немпогим более 50 лет. Создатель координационной теории, лауреат Нобелевской премии, почетный член многих научных обществ скончался так рано потому, что даже его могучий организм не выдер­ жал всей тяжести той гигантской работы, которую ои взвалил на себя.

Исторические параллели ие всегда уместны, иногда они даже опасны, особенно если сравниваются жизненные пути людей, обративших свой талант иа развитие дале­ ких друг от друга областей позпания мира.

И тем пе менее, когда пытаешься представить себе об­ лик Вернера — ученого и человека — во всем многообра­ зии его граней, рядом невольно возникает образ челове­ ка, далекого от химии, по в чем-то существенном неуло­ вимо похожего, — Оноре Бальзака, выдающегося литера­ тора девятнадцатого столетия, создателя «Человеческой комедии».

82

Как Б альзак вскрыл совершенно новые пласты чело­ веческих взаимоотношений и раскрыл перед удивленным читателем совершенно неожиданные стороны социальных коллизий, так Вернер подарил научному миру область химии,которая уже при его Ж И З Н И И особенно впоследствии превратилась в одно из ведущих направлений этой древ­ ней науки.

Гениальный архитектор — Бальзак спроектировал ги­ гантское здание «Человеческой комедии», которая по за­ мыслу должна была состоять по меньшей мере из семиде­ сяти томов «Сцен частной жизни». Это была единственная в своем роде программа литературного творчества. Вернер

В характере и во внешнем облике этих двух людей было много общего; как у того, так и у другого была не­ укротимая жажда к творчеству. Все отходило на второй план, когда в их голове рождалась новая идея, новый образ, воплотить который одни хотел в очередном литера­ турном произведении, другой — в химической лабора­ тории. Они шли к своей цели удивительно целеустрем­ ленно .

Замыслы Бальзака воплощали его литературные ге­ рои, герои его произведений. Идеи Вернера разрабатыва­ ли его сотрудники, чья деятельность подчинена была од­ ной цели — беспрекословно исполнять все то, что заду­ мал отец координационной теории.

Видимо уже после первой своей основополагающей работы 1893 г. Вернер отчетливо представил, какие ги­ гантские перспективы раскрываются перед химией комп­ лексных соединений. И не менее четко оценил безмерный масштаб задач, которые требовали своего решения. Он

ления исследований, выбрать наиболее рациональные методы изучения, и по способности правильно оценить полученпые результаты.

По-видимому, уже в 1890-годах оп представлял себе макет всего здания координационной химии. Вот почему

83

Г л а в а I I

Стереохимия азотсодержащих соединений

Альфред Вернер вспоминал, что на заре своей науч­ ной деятельности ои был ослеплен блеском органической химии, восхищен ее триумфальным шествием. Работы ученого в первый период его паучного творчества были посвящены главным образом проблемам органической хпмпи. Мы уже знаем, что в 1890 г. появилась статья A. Гаича п А. Верпера [1], в которой были развиты новые представления о строении азотсодержащих соединений г .

Чтобы оцепить то новое, что предложили Ганч и Вер­ нер, надо рассмотреть работы их предшественников.

Первые страницы истории стереохимии азотсодержа­ щих соединений связаны с именами немецких ученых:

B.Мейера, Г. Гольдшмидта, К. Ауверса и Э. Бекмана.

В1883 г. В. Мейер получил первое вещество из класса' окспмов — бензнлмонооксим, действуя на бензил гпдроксиламином. Как указывалось в его работе, «реак­ ция между бензилом и гидроксиламином несомненно про­ текает следующим образом» [2, стр. 503]:

В том же году Г. Гольдшмидт и В. Мейер синтезиро­ вали бензилдноксим путем взаимодействия бензилмоно-

1Как мы уже упоминали в первой главе, учение о пространствен­ ном строении азотсодержащих соединений было предметом док­ торской диссертации Вернера, защищенной в Цюрихской вышей школе в 1890 г.

85

окспма н солянокислого гидрокспламина!

Авторы изучили некоторые химические и физические

Гольдшмидту вскоре удалось получить новое соеди­ нение, по составу совершенно тождественное бензилдиокснму, но отличающееся от него своими свойствами, например, его температура плавления равна 206° С [4]. «Два полных анализа нового соединения, полученного совершенно другим способом, — писал Гольдшмидт, — убедили меня, что действительно налицо имеется изомер ранее описанного дпфепнлглпокснма»2 [4, стр. 2177]. Новый изомер получил название 6-бензнлдиоксима, в от­ личие от предыдущего, названного а-бензилдиоксимом.

К. Ауверс и В. Мейер [5, 6], рассматривая (1888 г.) вопрос о строении а- и 6-бензилдпокспмов, пришли к вы­ воду, что они столь же несомненно представляют собой изомеры, как несомненно п то, что они не являются струк­ турными изомерами. Различие бепзилдиокспмов, по мпеипю ученых, объясняется, очевидпо, геометрической изо­ мерией, а именно: различным пространственным распо­ ложением радикалов С в Н 5 и окснмных групп ( = N011) относительно группировки углеродных атомов С—С, сое­ диненных простой связью. В соответствии с этим взгля­ дом строение изомерных бепзилдиокспмов изображалось следующими формулами [5, стр. 815]:

Немецкие ученые указывали, что воззрения, лежа­ щие в основе этих стереохимических формул, песовмести-

Дифенплглиоксим — другое название бензнлднокснма.

86

мы с так называемой «второй гипотезой Вапт-Гоффа», согласно которой два атома углерода, связанные только одной единицей сродства (простой связью), способны вра­ щаться вокруг связующей оси [7—9].

Если исходить из второй гипотезы Вапт-Гоффа, то в бензилдиоксимах, принадлежащих к соединениям формы

выше стереохимические формулы бензилдпоксимов изо­ бражают только возможные фазы внутримолекулярного движения, но они не изображают различное твердо фик­ сированное расположение атомных группировок, т. е. реальные, действительно существующие изомеры.

Поэтому Ауверс и Мейер выразили сомнение в универ­ сальной применимости второй гипотезы Вант-Гоффа. Во­ преки этой гипотезе они принимали, что два углеродных атома с одинарной связью могут быть соединены двумя различными способами. Во-первых, нормальным способом, допускающим «свободное»3 вращение атомов С вокруг связующей оси, и, во-вторых, другим, правда реже встре­

симов, которые различаются по своим химическим свой­ ствам при совершенно одинаковом химическом строении и одинаковом молекулярном весе; немецкие ученые приш­ ли к окончательному выводу, что различие модификаций бензилдпокспма объясняется только их неодинаковой конфигурацией, отражаемой предложенными ими прост­ ранственными формулами. По их мпеииго, эти формулы действительно соответствуют реальным изомерным фор­ мам. «Они были установлены, — писали Ауверс и Мей­ ер, — только потому, что мы модифицировали взгляды Ваит-Гоффа: нами была высказана мысль, что свободному вращению двух атомов углерода вокруг связующей оси

87

эфирной оболочкой, которая в изолированном атоме, так

ческих полюсов, которые укреплены в конечных точках небольшой, по сравнению с диаметром эфирной оболочки, прямой линии. Мы обозначаем такую систему из двух

ветствуют, следовательно, четырем таким диполям. Центр диполей, как мы полагаем, связан с поверхностью эфирной оболочки, на которой, однако, он может свободно пере­ мещаться. Сам диполь способен свободно вращаться вокруг своего центра.

Мы полагаем далее, что углерод обладает большим притяжением к положительному электричеству, чем к от­ рицательному, и что положительные полюса валеитиостей наделены несколько большей силой, чем отрицательные...

Вследствие свободной вращаемости диполей все валент­ ности повернуты своими положительными полюсами к углеродному атому» [10, стр. 951].

Из приведенных выше рассуждений непосредственно вытекает, что при всех условиях валентности свободного углеродного атома отталкиваются друг от друга. Поэтому в изолированном атоме углерода равновесие существует, когда валентности находятся в вершинах правильного тетраэдра. Однако они здесь вовсе не закреплены. Вслед­ ствие легкой подвижности валентностей па поверхности эфирной оболочки они обладают способностью отклонять­ ся под внешним воздействием от нормального равновес­ ного состояния. При полном равенстве внешних влияний,

В. Мейер и Э. Рикке пытались раскрыть природу сил, препятствующих свободному вращению двух углеродных атомов, соединенных простой связью, вокруг их общей оси. Как указывалось выше, диполи способны вращаться вокруг их центра, поэтому система спаренных диполей может принимать различные положения по отношению к общей пограничной поверхности эфирной оболочки.

89