Александр Артеменко - Удивительный мир органической химии

Даже в то время, когда многие химики еще не осмеливались работать с веществами «живой» природы, этот ученый уже выделил из растительных и животных веществ многие органические кислоты (щавелевую, винную, мочевую, бензойную, яблочную, лимонную и др.). Кроме того, из жиров он получил глицерин. Но особенно много К. Шееле сделал в области «минеральной» (неорганической) химии: получил фтористый водород, сероводород, а также синильную, мышьяковую и молибденовую кислоты. Однако наиболее важные его открытия — получение кислорода и азота. Но все же К. Шееле так и не смог ответить на вопрос: в чем состоит отличие веществ, полученных из «живой» природы и из «минеральных тел». Он не смог ответить и на другой вопрос: почему у «растительных и животных тел» оказалось так много общих свойств.

Однако на эти вопросы смог ответить другой ученый — А. Лавуазье. Он был выдающимся химиком своего времени. Этого ученого знали все. Достаточно сказать о самом главном — о его теории процесса горения. Эта теория была самым крупным вкладом в развитие химии XVIII в. Как известно, до теории А. Лавуазье все процессы, протекающие при горении, обжиге металлов и дыхании, связывались с теорией флогистона. Утверждалось, что флогистон — составная часть всех горючих тел, которая выделяется при горении. А. Лавуазье доказал, что горение является процессом, связанным с поглощением кислорода. Другими словами, кислород — основное вещество, порождающее горение, т. е. окисление.

А. Лавуазье широко использовал аналитические методы в эксперименте, так как понимал важность точного измерения. Однако из-за несовершенства весов очень редко удавалось достичь такой точности. И все же ученый смог довольно точно проанализировать те продукты, которые получал при сжигании или прокаливании различных веществ. А. Лавуазье обнаружил, что при прокаливании «минеральных тел» образуются соединения разнообразного состава, а при сжигании «растительных и животных веществ» выделяются чаще всего два продукта — оксид углерода (IV) и вода. На основании этого ученый пришел к заключению, что основными элементами «растительных и животных» веществ являются углерод, водород и кислород, реже — азот, сера и фосфор. Таким образом, как бы ни был многообразен мир таких веществ, все они состоят практически из одних и тех же элементов. И тут А. Лавуазье делает правильное заключение: «растительные и животные» вещества должны обладать довольно близкими свойствами.

Такого же мнения придерживался и французский химик Антуан Франсуа Фуркруа (1755-1809), который пришел к тому же выводу. Это подтверждалось и многочисленными опытами. Поэтому в середине XVIII в. вещества растительного и животного происхождения химики выделили в особую группу. Такие вещества стали называть органическими, а науку, изучающую их, — органической химией. Этот термин впервые применил в 1807 г. знаменитый шведский ученый Йенс Якоб Берцелиус (1779-1848). Слово «органическая» он произвел от слова «орган», т. е. часть живого тела. И в этом не было ничего странного. Ведь «тела растительного и животного царства» (органические соединения) химики в то время могли выделять лишь из живой материи — частей растений, животных и человека, а также из продуктов их жизнедеятельности. Вещества «неживой» природы (например, воду, соли, металлы и т. д.) Й. Берцелиус назвал неорганическими.

Итак, термин органическое вещество в начале XIX в. означал: вещество, выделенное из организма животного или растения. Даже речь не могла идти о том, что такое вещество можно получить в лаборатории из более простых соединений, т. е. методом синтеза. Все попытки получить органическое вещество (например, спирт, жир, краситель и др.) синтетическим путем считались заранее бесплодными и обреченными на неудачу. Но, может быть, химики в своих попытках были недостаточно настойчивыми?

Нет, они пытались, и не раз. Но все заканчивалось неудачей... Это порождало у химиков неуверенность в своей работе. Они все чаще стали задумываться о том, что при получении органического вещества им приходится сталкиваться с чем-то волшебным, непонятным и даже труднообъяснимым для их разума. И все же надо было разгадать это нечто, которое, как думали химики, должно выступать в роли особой и таинственной «жизненной силы», существующей лишь в живой природе. По мнению химиков того времени, «грубые и низменные неорганические силы» не могут рождать органические вещества. Без «жизненной силы» их получить невозможно — таков был приговор ученых...

Вот такие представления преобладали в химии до начала XIX в. Даже сам Й. Берцелиус на протяжении почти полувека верил в эту мифическую «жизненную силу». Более того, он был даже основателем теории этой «силы», которая получила название витализма (от лат. vitalis — жизненный). Считалось, что в органическом мире действуют совсем другие законы, чем в мире неорганическом.

Чем же должны были заниматься химики, чтобы не вступать в конфликт с этой непонятной «жизненной силой»? Они могли выделять органические вещества из растений и животных, анализировать их, разлагать на составные элементы, однако снова получать из этих элементов исходные вещества химики даже не смели пытаться.

Но время, как известно, остановить невозможно. Постепенно наступили заметные изменения и во взглядах химиков. Многие из них начинали сомневаться в некоторых положениях теории «жизненной силы». Уже сам Й. Берцелиус стал задумываться о том, что объяснить все процессы, протекающие в организмах, влиянием только одной «жизненной силы» довольно трудно. Более того, он начал склоняться к мысли, что «наши знания о законах соединения элементов в неорганической природе должны быть целиком применимы и к соединениям элементов в органической природе». И все же этот всемирно известный химик еще не верил в то, что органические вещества можно получать из неорганических в обычной химической лаборатории, используя метод синтеза. Такой способ получения он считал «несовершенным подражанием» природе...

Да и о каких синтезах могла идти речь в то время, если ни сам Й. Берцелиус, ни многие другие, менее известные химики не имели ни малейшего представления о строении органических веществ! Они даже углеродный атом не рассматривали как основу этих соединений...

Но вскоре произошло важное событие, и связано оно было с учеником Й. Берцелиуса — Фридрихом Вёлером (1800-1882). Еще будучи студентом-медиком, Ф. Вёлер много и с увлечением занимался химией. После окончания университета в 1823 г. молодой врач не порывает с химией, а даже отправляется в Стокгольм к Й. Берцелиусу для продолжения занятий химией, но уже в его лаборатории. Молодой исследователь был так увлечен химическими опытами под руководством знаменитого ученого, что сутками не выходил из лаборатории, удивляя окружающих огромным трудолюбием и большим интересом к проводимым исследованиям.

Читать дальше