Жизнь замечательных устройств — страница 35 из 50

К сожалению, будущие исследования Гриньяра, Вильштеера, как и обычные дела миллионов жителей Европы прервались в августе 1914 года с началом Великой войны и всеобщей мобилизации. После нескольких месяцев службы в пехоте в чине капрала Нобелевский лауреат Гриньяр был переведён в исследовательский отдел Министерства обороны, его первым заданием была разработка промышленного метода производства взрывчатых веществ. Предвоенных запасов тринитротолуола, которыми обладала Французская Республика, не хватало для производства тринитротолуола (тротила), который требовался военным все в больших и больших количествах. Гриньяру удалось решить проблему и предложить способ производства, благодаря которому французская армия перестала испытывать нужду в боеприпасах. Когда в 1915 году на Западном фронте Германия впервые применила боевые отравляющие вещества, навыки Гриньяра оказались востребованы и там. Первоначально Гриньяр с коллегами установили, какими же конкретно газами воспользовалась кайзеровская армия, и разработали антидоты от химического оружия. Ну а затем — a la guerre com a la guerre — Гриньяр начал разработку методов производства французских удушливых газов для нанесения ответного удара.



После вступления в Первую мировую войну США Гриньяр направился через Атлантику к американским союзникам в составе дипломатической делегации. К Компьенскому перемирию и прекращению боевых действий в 1918 году Гриньяр уже стал одним из главных научных консультантов французской армии. Этот вид деятельности его не привлекал, и в 1919 году он бросил государственную службу и возобновил научную работу и преподавание, вернувшись в Лион на кафедру к своему «шефу» Барбье, которого вскоре он заменил на должности заведующего кафедрой. Несмотря на необходимость административной работы, Гриньяр продолжил вести научные исследования, многие из которых он просто не успел довести до конца. В 1935 году Гриньяр умер, но многие его идеи стали развивать ученики, и последняя работа, в которой Гриньяр числился почетным соавтором, была издана в 1953 году.

С момента открытия реакции и реактива Гриньяра прошло более ста лет, и всё это время открытие Гриньяра остаётся важным инструментом органического синтеза, хотя некоторые подходы со временем, конечно, были модифицированы. Так, например, из-за огнеопасности диэтилового эфира, из-за его низкой температуры кипения вместо него по возможности стараются применять циклический эфир — тетрагидрофуран (CH2)4O. Применение этого растворителя позволяет, как понизить вероятность случайного возгорания реакционной смеси, так и проводить реакции при более высоких температурах — для получения некоторых видов реактива Гриньяра температуры кипения эфира (34.5 °C) не хватает. Реактив Гриньяра и реакция Гриньяра тот случай, когда работа, когда-то начинавшаяся как исключительно теоретическая, стала незаменимой для практики и, тем самым, оказывает огромное влияние на общество. Маленький пример: с помощью реактива Гриньяра в промышленности получают разработанный в 1960-х годах противораковый препарат «Тамоксифен», который, по некоторым оценкам ВОЗ, к нашему времени спас жизни 500000 людей. Какой же вывод напрашивается из истории с открытиями Гриньяра? Наверное, такой, что учебным и исследовательским заведениям не стоит бросать все свои силы и энергию на столь популярную ныне «инноватику» — проекты, результаты которых должны приносить практическую пользу через год-два. В истории химии и других наук было немало случаев, когда фундаментальное открытие становилось практическим приложением через несколько десятков лет.

Касательно Гриньяра — скорее всего, если бы он смог увидеть, где применяется его открытие сейчас, через столетие после награждения Нобелевской премией, он был бы доволен.


1913. Комплексы Вернера

В 1913 году Нобелевская Премия по химии была присуждена Альфреду Вернеру «…в знак признания его работ о природе атомов в молекулах…», причём все открытия Вернера были сделаны в области неорганической химии.



В те времена это было несколько удивительно. Нобелевские премии до этого преимущественно выигрывали химики органики — Эмиль Фишер (1902), Виктор Гриньяр и Пол Сабатье (1912), специалисты по физической химии — Сванте Аррениус (1903), Вильгельм Освальд (1909). Две Нобелевские премии по химии начала XX века так вообще отошли физикам — Эрнсту Резерфорду (1908) и Мари Кюри (1911) за их вклад в изучение радиоактивности и строения атома. Неорганическая химия к тому времени казалась studuerunt terrae latitudinem et longitudinem (землёй, изученной вдоль и поперёк), и даже преданный неорганической химии Анри Муассан получил Премию не столько за выделение фтора, сколько за изобретение электродуговой печи — в большей степени за химическую технологию. Именно поэтому в 1913 году триумф неорганической химии дал надежду химикам-неорганикам, что настала их очередь. Но надежда была обманчивой: если не считать Нобелевскую Премию Фрица Габера, полученную в 1918 году за технологию синтеза аммиака (которая может быть отнесена и к неорганической химии, и к химической технологии), следующая Нобелевская Премия по химии, которую можно связать с неорганической химией, была присуждена в 1973 году Эрнсту Фишеру и Джефри Уилкинсону (но опять же, поскольку они поделили награду за работы в области металлоорганической химии, их премию можно считать достижением и неорганической, и органической химии).

Конечно, химикам-неорганикам может показаться обидным тот факт, что с определённого момента их специализация превратилась в «химическую падчерицу». Однако это же и подчеркивает значение достижений Вернера, который начал искать объяснения, позволяющие установить незначительные различия свойств соединений, которым в рамках классической химии не придавалось особого значения. Закончилось же всё это тем, что работы Вернера стали революционными для понимания того, как атомы могут комбинироваться между собой с образованием более сложных соединений, отличающихся от веществ с ковалентными и ионными связями, известными к тому времени. Лишь немногим химикам, независимо от специализации, удавалось оказать столь значительное влияние на концепции химии.



Альфред Вернер родился в 1866 году во французском городе Мюлузе, расположенном в провинции Эльзас. В 1871 году в результате франко-прусской войны Вернеры стали подданными Германии, а их город стал называться Мюльхаузеном. В отличие от многих соотечественников, переехавших из отошедших кайзеру Вильгельму Эльзаса и Лотарингии во Францию, Вернеры остались на месте, и, хотя Вернер в большей степени ассоциировал себя с французской, а не с немецкой культурой, до своего окончательного переезда в Швейцарию он успел пройти обучение и во Франции, и в Германии. Вскоре после смерти Вернера в ноябре 1919 года вступивший в силу Версальский договор вернул Эльзас и Лотарингию Франции.

Путь, который привёл Вернера к Нобелевской Премии, был не самым простым, и его нельзя было назвать стандартной историей успеха. С 1878 по 1885 год Альфред Вернер учился в техническом училище, выбрав это образование под влиянием своего отца, который выполнял токарные и слесарные работы. В училище Вернера-младшего заинтересовала химия, заинтересовала до такой степени, что он не только стал экспериментировать на кухне, но и увлёк химией Вернера-старшего. Интерес к химии не потерялся после лекций по химии, которые Вернеру пришлось слушать во время воинской службы по призыву, и, демобилизовавшись в 1886 году, он поступил в Цюрихский политехнический институт, где стал изучать основы химической технологии. Биографы Вернера считают, что он выбрал Швейцарию в качестве страны обучения из-за того, что диалект, на котором разговаривали в Цюрихе — Zür-Dütsche — был похож на франко-немецкий диалект Эльзаса, и Вернер, по сути дела, не менял свою языковую среду. Как бы то ни было, условия в Цюрихе пришлись ему по душе, и, окончив институт в 1889 году, он остался в нём в должности лаборанта, попутно выполняя научную работу под руководством немецкого химика-органика Артура Ганча.

В 1890 году Вернер получил степень доктора. В том же году наиболее важные результаты его работы, посвящённой стереохимии органических соединений азота, были опубликованы под авторством Вернера и Ганча. Статья стала предметом бурных научных дискуссий, но, в конечном итоге, наработки Вернера стали рассматриваться как обоснованное расширение положений теории стереохимии, впервые изложенной в 1870-х годах в работах Якоба Вант-Гоффа и Жозефа Ле Белля. Вант-Гофф и Ле Бель показали, что оптическая изомерия многих органических соединений проявляется, когда в их составе имеется атом углерода, связанный с четырьмя различными функциональными группами. В их модели каждая из таких групп находилась в углу тетраэдра, в центре масс которого находился атом углерода. Вернер применил эту же логику к производным трёхвалентного азота, разместив заместители в трёх вершинах тетраэдра, а сам атом азота в его четвёртой вершине. Такое объяснение достаточно элегантно объясняло причины оптической изомерии, демонстрировавшейся некоторыми азотсодержащими соединениями. Публикация принесла Вернеру известность и определённый вес в научном мире, но не помогла ему в поисках работы. Он провёл несколько месяцев в Париже, работая в лаборатории Марселена Бертло, после чего получил в Цюрихе ещё одну учёную степень — habilitationsschrifte (свидетельство о хабилитации), необходимую для права преподавания в высших учебных заведениях. Таким образом, с 1892 года Вернер получил должность приват-доцента в Цюрихском политехническом университете. Как и в других университетах с немецкой системой должностей и званий приват-доцент имел право преподавать студентам, но жалованья от высшего учебного заведения не получал.



После года работы приват-доцентом Вернеру начало везти с академической карьерой — в 1893 году он стал доцентом (уже с жалованьем от вуза) Цюрихского университета, а двумя годами позже — профессором этого же университета. В том же 1895 году он женился на гражданке Швейцарии Эмме Гайскер и принял швейцарское подданство. Несмотря на многочисленные приглашения от университетов Германии и Франции, он до конца жизни оставался в Цюрихе, постепенно укрепляя свой авторитет в мире науки. Смена гражданства привела к тому, что Вернер стал первым швейцарским химиком, которому присудили Нобелевскую премию по химии (всего, включая Вернера, их три: в 2002 году Нобелевская Премия была присуждена Курту Вютриху, а в 2017 году одним из лауреатов Нобелевской Премии по химии стал Жак Дюбоше). Следует отметить, что Вернер проводил время не только в лаборатории, он вёл очень активную общественную жизнь, любил играть в шахматы, карты, биллиард.