Каждый год Адольф фон Байер, профессор химии Мюнхенского
университета, получал от магистратуры пригласительный билет на городской
бал, внимательно его прочитывал, благодарил рассыльного и никуда не ходил.
Но недавно кто-то рассказал ему, что Юстус Либих, чью кафедру он занимает
вот уже пятый год, считал своим долгом всегда присутствовать на празднике.
И Байер тоже решил пойти.
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,
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
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
10 августа 1897 года профессора и студенты Гейдельбергского университета хоронили безвременно погибшего известного химика Виктора Мейера. Под печально-торжественные звуки Бетховенского погребального марша, с распущенными знаменами студенческих корпораций, пришли они из города на поэтическое Гайсбергское кладбище и плотным кольцом окружили свежевырытую могилу. Небольшой кучкой стояли среди них и русские ученики почившего. И вот, когда черный гроб повис уже над могилой, к ней подошел высокий плотный старик с окладистой седой бородой, необыкновенно свежим цветом лица и голубыми глазами, громким голосом произнес: «Адольф Байер посвящает этот венок своему лучшему другу». Это был знаменитый химик-органик. Байер был не только другом Виктора Мейера, но и его учителем и даже академическим крестным отцом. Он пережил его на 20 лет и умер 20 августа 1917 г. в возрасте 82 лет. В течение 70 лет Байер интересовался химией и 60 лет работал для этой благородной науки. Он пережил целый исторический период интенсивного научного творчества, в котором сам принимал большое участие.
Все силы Адольфа Байера были отданы органической химии. Сам Байер считал себя самоучкой в этой области, ибо первые свои работы он сделал самостоятельно. Но если указать его учителей, то следует назвать Августа Кекуле, хотя он и был всего на 6 лет старше Байера.
«Молодежь, — говорит Байер, — с трудом может составить себе по литературным данным сколько-нибудь верное представление о том влиянии, которое имел на своих современников молодой Кекуле». Увлеченный логической связностью нового учения, названного впоследствии структурной химией, Кекуле воодушевлял своих слушателей, возводя перед ними здание теоретической химии, в котором мы живем и теперь. Пусть фундаментальная мысль об истолковании типов при помощи атомных валентностей принадлежит Вильямсону, а Купер одновременно указал на 4-валентность углерода, за Кекуле все же остается большая слава: он создал систему органической химии и рассказал о ней миру с воодушевлением пророка». Байер воспринял эту систему 20-летним студентом. Неудивительно, что она показалась ему более законченной, чем была. Проверять справедливость взглядов своего учителя у него не было охоты. Напротив, его тянуло к работе в отдаленных областях, по примеру старых эмпириков, но с новым вооружением в руках.
Биография Адольфа фон Байера
Он родился в доме полном литературных и художественных традиций. Дед его Хитуш был центром тогдашнего литературного Берлина и собирал у себя кружок писателей и поэтов, среди которых бывали Шамиссо, неистовый романтик, Эрнст Теодор Гофман - одновременно юрист, музыкант, поэт и критик, Захарий Вернер и др.
Впоследствии, уже у дяди, историка искусств Куглера, встречались литераторы. В салоне дяди бывал и юный Байер, но душа его не раскрывалась навстречу искусству и поэзии. Мальчик был застенчив, и с малых лет его уже влекло к природе. Он любил сопровождать отца в его регулярных поездках по службе (отец Байера был капитаном генштаба), и, пока тот занимался своими геодезическими съемками, мальчик охотно оставался наедине с природой, рассматривал, слушал, собирал маленькие коллекции, а, вернувшись домой, «экспериментировал» со всем, что попадалось под руку, вплоть до масляных ламп и казенных щипцов.
Родители, как известно, не склонны поощрять подобные «эксперименты по химии » и сначала пробовали лечить неумеренное рвение экспериментатора жезлом, а затем решили направить деятельность мальчика в более сознательное русло, подарив ему популярную уже тогда «школу химии Штёкгарта». Тотчас же на карманные деньги устраивается крошечная лаборатория и постепенно проделываются все описанные у Штёкгарта опыты. Они демонстрируются затем перед другом, который за удовольствие обязывается мыть пробирки и стаканы экспериментатора.
В этот период (Байеру было 9-10 лет) сделано даже маленькое открытие: получена в кристаллах двойная соль углекислой меди и углекислого натрия, описанная только 4 года спустя. Затем наступает черед органической химии: проделываются опыты по руководству Фридриха Вёлера , и Байер отмечает, что мочевая кислота и индиго тогда уже начали его интересовать.
Окончание гимназии совпало с увлечением ботаникой, которое закончилось 6-месячным путешествием пешком, в компании с приятелем, из Триэста через Далмацию, Черногорию и Восточные Альпы с целью собирания растений. Затем наступают первые семестры университетской жизни в Берлине, появляется интерес к математике, возбужденный талантливым лектором Диришлэ. Затем отбывание воинской повинности в течение года и снова возвращение в университет.
Университетские годы
Теперь юношу интересует уже только химия, за математическими книгами он засыпает. «Я понял тогда»,- говорит Байер:- «что химия является моим настоящим призванием, и, недолго думая, поехал в Гейдельберг к Бунзену, лаборатория которого славилась тогда на всю Германию». Как это все естественно, покойно и просто! — Ни мучительных исканий и сомнений, ни бесплодной траты энергии на колебания. В 21 год человек уже определенно знает, чего он хочет, и всю свою долгую жизнь будет хотеть того, чего желал в 21 год. В лаборатории Бунзена Байер находит большое увлеченное общество и среди старших практикантов Роско, Лотара Мейера, Пебаля, Либена и из русских - Шишкова и Бейльштейна. Вскоре через Пебаля Байер получает и работу: исследовать, одинаковый ли по свойствам хлористый метил получается из разных исходных материалов. Дело в том, что метан CH 4 (атом углерода с четырьмя одинаковыми валентностями, насыщенными водородом), именовался в то время водородистым метилом и изображался по теории типов CH3. II. Таким образом один из четырех атомов водорода в метане был как будто на ином положении, чем три другие, вследствие чего и можно было ожидать, что от замены этого особого водорода хлором получится другое вещество, чем при замещении тем же элементом водорода метальной группы. Были даже и опыты Пьерра, подтверждавшие существование двух разных хлористых метилов.
Байер с охотой принялся за эту работу и добыл хлористый метил тремя различными способами: из древесного спирта, из какодиловой кислоты и прямым хлорированием метана. В первых двух случаях удалось установить полную идентичность продуктов, последний же метод дал как будто нечто иное. Объяснялось это однако, как указал впоследствии Бертло, примесями, с устранением которых исчезала и разница в свойствах этого продукта с полученными другими способами.
Импульс ко второй работе был дан русским химиком Л. И. Шишковым и в довольно оригинальной форме. Не зная, что делать с какодиловой кислотой, Байер посоветовался с Шишковым. «Теперь модно все обрабатывать 5-хлористым фосфором», отвечал тот. Байер беспрекословно последовал «моде», но постепенно сделал из этой работы целую диссертацию. Работа велась, не в институте, а в маленькой частной лаборатории Кекуле, который был не в особенном фаворе у своего патрона. Байер делает по этому поводу следующее любопытное замечание: «Бунзен, потеряв всякий интерес к органической химии, не интересовался и моими работами над какодиловой кислотой». Таким образом, вышло, что современная органическая химия, возникшая в Англии и Франции и ввезенная к нам оттуда Кекуле, как в свое время химия Гей-Люссака была ввезена Либихом, осталась в России «без приюта и покровительства». Бунзен спокойно отпустил Кекуле в Гент.
Формула какодиловой кислоты
Частная лаборатория Кекуле была скромна и занимала комнатку в одно окно. Тяги вовсе не было, а для работ с вредными газами служила соседняя кухня, труба которой часто тянула очень плохо. В результате, придя однажды в лабораторию, Кекуле нашел своего юного практиканта в бессознательном состоянии и с сильно опухшим, лицом. Оказалось, что Байер открыл хлористый монометил мышьяк и сильно вдохнул его, не подозревая об ужасных свойствах этого вещества.
Защита диссертации
Защищать диссертацию, написанную по латыни Байер поехал в Берлин. Работа была принята, но весьма сухо, как нечто посредственное. Дело в том, что тогдашние берлинские профессора химики Митчерлих и Розе и физик Магнус были совершенно чужды новой органической химии и, по мнению Байера, высказанному, конечно, впоследствии, просто но понимали его работы и не знали, что делать с ним самим. Экзамен прошел без особого блеска, после чего молодой доктор тотчас же уехал в Гент к своему учителю Кекуле. В 1860 году Байер возвращается на родину и вступает в число приват-доцентов берлинского университета, посвящая свою вступительную лекцию мочевой кислоте. Экспериментировать здесь Байер не может, так как в то время университет не имел еще химической лаборатории, а устроить свою у молодого доцента не хватает средств. Поступает предложение, занять кафедру органической химии в ремесленном институте. Условия не блестящие: 1800 марок годового жалования.
Экспериментальные исследования
Но… в распоряжение молодого профессора предоставлялась новая благоустроенная лаборатория, в которой Байер проработал затем 12 лет. В университете дела молодого приват-доцента шли далеко не блестяще. Попробовал он объявить курс лекций по неорганической химии: занял аудиторию, пригласил ассистента, потратился на приборы и принадлежности, но никто не пришел. За этой неудачей последовала другая. В 1865-м году декан марбургского университета спросил Байера, согласен ли он занять освободившуюся кафедру Кольбе. Согласие было дано немедленно. Но на другой же день пришла депеша с извещением, что курфюрст сам распорядился кафедрой и, помимо министра и факультета, назначил в Марбург старшего ассистента Бунзена Кариуса. Байера же в следующем году, благодаря рекомендации А. Б. Гофмана, представили в экстраординарные профессора берлинского университета, но без жалования.
Так прошли первые 10 лет службы Байера в Берлине. В лаборатории ремесленного института постепенно развилась кипучая деятельность. Экспериментальные исследования велись беспрерывно и за 10 лет дали материал для 50 статей, напечатанных частью в сотрудничестве с учениками и ассистентами. Разрабатывались группы мочевой кислоты, индиго, непредельных кислот, начато было изучение реакций конденсации и др. В это же время был открыт сделавшийся впоследствии знаменитым метод восстановления органических соединений перегонкой с цинковой пылью. Байер получил при помощи этого метода основное вещество группы индиго - индол. Затем в лаборатории Байера его ассистент Гребе и один из практикантов Либерман воспользовались тем же методом для решения не менее важного вопроса: какой углеводород лежит в основе ализарина, знаменитой краски, содержащейся в корнях растения марены. Ответ получился скорый и точный: углеводород этот - антрацен. Для Гребе стало ясно, что сам ализарин — это диоксиантрахинон. Этим намечался путь синтеза краски из антрацена. Синтез был осуществлен Гребе и Либерманом в лаборатории Байера с поразительной быстротой и при участии Каро и Перхина нашел себе доступ на фабрику. Этой работой была вписана первая и блестящая страница в славную историю синтетическо-химической промышленности.
Неудивительно, что, в результате такой интересной деятельности Байеровой лаборатории, имя Байера начало приобретать популярность в стране. И вот в 1870 году его зовут в Кёнигсберг. Байер отклоняет предложение, но, опираясь на 10-летнюю деятельность в институте, пробует укрепить свое положение в Берлине и ходатайствует о маленькой прибавке к своему скудному жалованью. В ответ получает резкий отказ. А уже имел семью. Приходилось подрабатывать. Однако по этому пути Байер не пошел: его определенно влекло к исследованию. И вот, когда надежды устроиться в Берлине профессором химии на медицинском факультете еще раз не оправдалось, Байер с радостью принимает приглашение в только что завоеванный Страсбург и покидает свою родину.
Подлинно - нет пророка в своем отечестве.
Страсбургский период
В течение трех последних лет в берлинской лаборатории Байера работал и знаменитый впоследствии органик Виктор Майер. Приехав в Страсбург, Байер нашел побежденный и частью разоренный город, мрачное и враждебное отношение населения к победителям и опустелый университет.
Лаборатория была, однако удобна и просторна, и скоро в ней закипела деятельная научная жизнь. С новой энергией принялись за изучение разнообразных случаев конденсации, были исследованы и фталеины, открытие которых частью обязано случаю. В первый раз Байер применил фталевый ангидрид, как водоотнимающее средство, и нагрев с ним пирогаллол получил галлеин, затем уже сознательно сам фталевый ангидрид был сконденсирован с резорцином и фенолом, и таким образом добыты флюоресцоин и фенолфталеин. В числе первых учеников Байера в Страсбурге были и оба Фишера Эмиль и Отто.
Будущий Нобелевский лауреат Эмиль Фишер студентом работал над фталеинами, а оставшись затем у Байера ассистентом, открыл фенилгидразин. Конденсация фталевого ангидрида с фенолами при иных условиях привела Байера к новому синтезу антрахиноновых производных и ализарина. Много работ в Страсбургской лаборатории было посвящено открытым нитрозосоединениям, которые привели Байера в область красок.
Приглашение в Мюнхен
В Страсбурге Байер прожил недолго, всего три года. Затем его позвали в Мюнхен на опустевшую кафедру Либиха. Приглашение в Мюнхен являлось весьма почетным, но в Мюнхене в это время, т.е. в 1875 году не было еще лаборатории. Причина была в том, что Либих был инициатором лабораторного преподавания. Свою знаменитую лабораторию, куда к нему стекались ученики с разных концов Европы, Либих открыл уже в 1825 году и проработал там 57 семестров. Как страстная натура, Либих внес столько натиска и горячности в новое дело, что в результате оно совершенно его утомило. Любимое дело стало тягостным и мучительным. Либих не мог больше слышать о лаборатории. Либиха позвали в Мюнхен. Он принял предложение, но поставил условием освобождение его от лабораторных занятии со студентами. Университет пошел навстречу желанию Либиха, и в течение 29 лет Мюнхен был лишен лабораторно-химического преподавания. До приезда Байера в 1875 году никому не приходило в голову, что не современно оставлять такой научный центр, как Мюнхен, без лаборатории и что благоприятно разрешить эту задачу можно было и без Либиха, сделавшееся ему непосильным бременем.
Юстус фон Либих
Переселившись в Мюнхен, Байер не нашел здесь ни химической лаборатории, ни ассистентов, ни студентов-химиков. Из профессоров-химиков был тоже только один заместитель Либиха и впоследствии его биограф, Фольгард. Но Байер был доволен: надо все создавать, а это легче и приятнее, чем поправлять и приспосабливать старое.
В новом институте работа пошла с прежней энергией. Началось изучение реакции конденсации, разработка группы фталеинов и индиго. Много исследований было посвящено гидроароматическим соединениям и структуре бензола. Главные результаты последних работ составили затем содержание речи Байера «О строении бензола», произнесенной на юбилее его учителя Кекуле.
Исследования индиго
Наиболее громкую славу создали Байеру его исследования в области индиго. Этой древней краской Байер заинтересовался еще ребенком, по крайней мере сам он рассказывает, как 13-летним мальчиком на дареные деньги купил себе кусок индиго, дивился его свойствам и в первый раз добыл из него по рецепту, взятому из руководства Вёлера, изатин, которым так много занимался впоследствии.
Работы над индиго начались с 1863 года и велись, с одним только, правда, довольно длинным перерывом, в течение 20 лет. Байер мог заявить, что «место каждого атома в молекуле индиго установлено экспериментальным путем». В 1880 году Байер осуществил и синтез индиго из коричной кислоты. В том же году был взят и первый патент на искусственное получение этой старинной естественной краски.
Натуральный краситель индиго
Своими работами в области индиго, фталеинов, антрахиноновых и нитропроизводных, Байер оказал ценные услуги химической промышленности. Не известно, в какой мере услуги эти были вознаграждены, и мог ли Байер повторить фразу своего учителя Кекуле: «К промышленности я всегда имел большой интерес, но от нее, право, не получал — никаких интересов». Бернсе с Байером было иначе, чему можно только порадоваться, как всякому шагу в сторону социальной справедливости, в том числе и более верной материальной оценки истинно творческой работы, которую современники всегда было более склонны вознаграждать щедро разливаемыми юбилейными речами и загробными панегириками. Во всяком случае непосредственно практическими целями Байер в своих работах не руководствовался, от техники он был далек, как по среде, из которой вышел, так и по образованию, которое получил. С техникой Байера сближали только его сотрудники, такие, как Каро, Гребо, Либерман. Для Байера выше всего стояли интересы науки, и он с одинаковым вниманием и глубиною изучал индиго и строение бензола, фталеины и определение химического места в терпенах, нитрозосоединение и основные свойства кислорода.
Синтез изатина
Байер верил, что в науке здоровое семя не пропадает и находит для себя добрую почву. Современная техника, во всяком случае, оценила заслуги Байера и давно уже причислила его к славнейшим создателям красочного производства. Впоследствии к старинному званию „доктор философии“, заработанному некогда юным Байером, присоединили еще новый, только что изготовленный титул «доктор инженер», воспринятый уже старым ученым. И не титул здесь венчал человека, а человек должен был освятить титул.
Как тип ученого, Байер является настоящим классиком. Он работает всегда, при всяких условиях, непрерывно и продуктивно. Исследования его обычно весьма продолжительны, детализированы и тянутся целыми десятилетиями.
Каждую тему он разрабатывает вглубь и вширь с упорством, выдержкой и любовью. В нем нет торопливости, нет постоянной смены периодов бурного натиска и упадка. Счастье и случай почти не играют роли в его открытиях. Взявшись за тему, он не отстает от нее, пока не получит ответа. Он переходит от одного вопроса к следующему. У него нет горячности и задора для ожесточенной полемики. Даже у молодого Байера хватает выдержки после 4-летней работы над индиго отложить в сторону эту любимую тему на целые 8 лет, потому что Кекуле опубликовал тогда сообщение о начатых им опытах синтеза изатина. Когда за 8 лет Кекуле не удалось решить поставленной задачи, Байер снова возвращается к индиго. Осуществляет синтез изатина и самой краски, а потом опять индиго, но оставляя, однако, других исследовании. Он публикует за это время не менее 20 экспериментальных работ, касающихся индиго. Обладая прекрасным здоровьем, Байер не нуждается в длительном и полном отдыхе. Если его утомило одно, он тотчас же принимается за другое. Так, в 1885 году после долгих работ над индиго Байер вдруг почувствовал отвращение к этой теме. Тогда он переходит к новому вопросу.
Синтез изатина из o-нитробензальдегида и ацетона:
Формулировка теории напряжения
Склонность атомов углерода к образованию более или менее длинных цепей в органических соединениях несомненна, но обладают ли этой способностью и свободные углеродные атомы? Нельзя ли построить длинные цепи из ацетиленовых двойных звеньев, содержащие только на концах своих по атому водорода или другого элемента и будут ли такие цени по свойствам подобны другим органическим соединениям. Нельзя ли, затем, замкнуть эти цепи в чисто-углеродные кольца? Эти образования будут, конечно, менее сложны, чем, например, в алмазе, и можно ожидать, что эти новые формы углерода представятся прозрачными, летучими, как камфора, и сильно взрывчатыми. До взрывчатых алмазов Байер не дошел, но первую часть задачи, синтез полиацетиленовых соединений, разрешил и, кроме того, был приведен этой работой к формулировке известной «теории напряжения», объясняющей большую склонность углеродных цепей к образованию 5-6-звенных колец.
Адольф фон Байер — великий экспериментатор
Как экспериментатор, Байер принадлежал к числу тех химиков, любимыми аппаратами которых являются пробирка и часовое стекло. Байер делал тысячи опытов всегда с простыми приборами и в малых размерах. И в малом масштабе он умел видеть многое. Недаром он с удивлялся своему коллеге: «Как ваши опыты дают отрицательные результаты! Признаюсь, я никогда не сделал еще опыта с отрицательными результатами».
Та же характерная черта простоты уравновешенности и спокойствия сказывается и в изложении Байера, в его статьях, письмах, речах. В лекциях Байер подражал манере своего учителя профессора математики Диришлэ, про которого говорит следующее: «никаких риторических оборотов, напряжения тела или духа, и все-таки он увлекал своих слушателей, которые внимали его словам почти с благоговением. Достигал он этого тем, что будил мысль в слушателе и давал ему время в течение лекции додумать эту мысль до конца. Так, я объяснял успех Диришлэ и старался впоследствии по мере сил ему подражать». Как педагог, Байер выше всего ставил научное развитие студентов и больше всего боялся перегрузить их память чисто-описательным материалом.
Эта боязнь заставила его выступать вместе с Вильгельмом Оствальдом горячим противником введения государственных экзаменов для химиков как университетских, так и окончивших технические школы. Вообще же по экзаменам мюнхенская лаборатория Байера считалась строгой, ибо там был в обычае так называемый «Doctorandum», т. е. экзамен подобный докторскому, но производимый перед началом работы для диссертации.
В какой же общий вывод складываются впечатления от этих немногих эпизодов из биографии Байера в связи с основными чертами его физиономии, как ученого и профессора?
Этот человек твердо прошел длинный жизненный путь, до конца развернув данный Богом талант, и, неустанно работая всю жизнь, сохранил полное духовное и физическое здоровье. В конце пути, он мог сказать, что прожил свою жизнь так, как хотел, как мог и как был должен. И ведь Байер не исключение, от других он отличался талантом, не судьбою. Не слишком ли много в нашем обществе говорят об организациях и не слишком ли мало и вскользь мы заглядываем внутрь человека, мало ценим великое счастье ясно и во время осознанного призвания, всесокрушающую силу неустанного трудолюбия и выдержки, эту неукротимую волю к действию, рождаемую из не остывающей любви к избранному делу.
(1835 - 1917)
Немецкий химик Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон Байер родился 31 октября 1835 г. в Берлине в семье офицера прусськй армии. В период обучения в гимназии оказал исключительную увлеченность химией.
1853 г. Байер вступает к Берлинскому университету, где в течение двух лет занимается изучением математики и физики, а через три года становится студентом Гейдельберзкого университета и под руководством Р.Бунзена прибегает к глубокому изучению физической химии.
С 1858 г. Байер под руководством Ф.Кекуле два года работает в Гентськом университете в Бельгии, а потом возвращается в Берлин, где читает лекции по химии в Высшей технической школе. В этот период под влиянием Ф.Кекуле, Байер исследует структуры органических соединений (мочевой кислоты и индиго, которая высоко ценится в производстве синего красителя).
1868 г. Байер вступил в брак с Адельгейде Бендеман. У них родились дочь и два сына.
1872 г. Байер переезжает в Страсбург, где занимает должность профессора местного университета и исследует реакции конденсации таких групп соединений, как альдегиды и фенолы. В результате проведенных исследований ему удается выделить несколько новых цветных веществ, в частности, пигменты эозина, который он со временем синтезировал.
После смерти Юстуса фон Либиха 1875 г., Байер становится наследником и продолжателем дела этого известного химика-органика, на должности профессора химии в Мюнхенском университете. Здесь Байер работает свыше четырех десятилетий, будучи центром сосредоточения множества одаренных студентов.
1883 г. Байер публикует свои результаты о точной химической структуре индиго, модель которой на протяжении 40 лет оставалась неизменной.
Изучение красителей побуждает Байера к исследованию бензола — углеводорода, в молекуле которого 6 атомов углерода образовывают кольцо. После проведенных исследований он выдвигает собственную теорию относительно природы связей между атомами углерода и расположением атомов водорода внутри молекулярного кольца, которая получает название «теория напряжения».
Исследование бензола дали возможность Байеру открыть бензольную группу ароматических соединений, которые достали название гидроароматических.
За признания заслуг перед Германией в 1885 г. Байеру был дарован преемственный титул, который дает право ставить частицу «фон» перед фамилией.
За заслуги в развитии органической химии и химической промышленности, в частности, за работы по органическим красителям и гидроароматическим соединениям в 1905 г. Байеру присуждается Нобелевская премия из химии.
Вплоть до выхода в отставку Байер занимается исследовательской деятельностью, отказываясь от привлекательных предложений относительно промышленного применения своих открытий.
Среди наград Байера есть медаль Деви Лондонского королевского общества.