 Адольф Иоганн Фридрих Вильгельм фон Байер
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 Гофша
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-й
5-валентного мышьяка) и обнаружение их взаимных
переходов
После этого Байер перешел к А. Кекулё, 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 Верлине только
для того, чтобы защитить докторскую диссертацию
по галогенидам какодила. В 1860г. открылась
доцентская вакансия в Берлинской академии
ремесел и Байер на 12 лет возвратился в Берлин, где
попутно преподавал в военной академий. 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 нём 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 Карриес, 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.
Заслуги Байера перед органической химией
трудно и переоценить, и перечислить. Он
разобрался в мочевой кислоте и продуктах ее
превращений, доказав, что все они представляют
собой соединения мочевины, а попутно открыл
несколько новых групп соединений, в том числе
барбитуровую кислоту и барбитураты, приобретшие
позже важное фармакологическое значение. Он
тонкими экспериментами подтвердил предложенную
Кекуле шестичленную кольчатую структуру бензола
и экспериментально доказал идентичность всех
его углеродных атомов} Это дало ему основание
отвергнуть формулу Кекуле, принимавшего в кольце
3 локализованные двойные связи, и предложить свою
формулу со связями, направленными к центру
кольца (эта формула известна, как формула
Байера-Армстронга).
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-аминопроизводные. 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 индиготина, 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
динитродифенилдиацетилен, 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 нa
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 но 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.
ЛИТЕРАТУРА
1. Die Naturwissenschaften, 44, Sonderheft zum 80. Geburtstag von Adolf v. Baeyer (29
Oct. 1915).
2. J. Partington. Nature, 136, 669 (1935).
3. R. Willstatter. Das Buch der gressen Chemiker. Weinheim, 1965.
A. M. ЦУКЕРМАН |
