Николай Жаворонков - Создано человеком

Сейчас этот метод уже общепринят и служит основой интерпретационных схем современных физико-химических методов исследования строения и свойств координационных соединений. С его помощью изучают, например, электронную структуру комплексов. Можно с уверенностью сказать, что ни одно из направлений науки не стимулировало так развитие теории химической связи и строения молекул, как координационная химия.

Это и неудивительно. Потому что только она поставляла и непрерывно поставляет исследователям все новые классы "странных" соединений с необычным составом, структурой и свойствами, принципиально не укладывающимися в рамки классических представлений. Более того, способность к насыщению координационных валентностей оказалась в природе чрезвычайно распространенной. В той или иной степени она присуща практически всем элементам периодической системы.

Однако число "странных" соединений сейчас столь велико, что решить, является ли их "поведение" правилом или исключением из него, не всегда легко. Возникают, например, трудности с определением понятий не только валентности, но и координационного числа. Например, в высококоординационных соединениях тяжелых металлов расстояния металл-лиганд (даже при одинаковых лигандах) варьируют в столь широких пределах, что нахождение границ внутренней сферы комплекса довольно затруднительно. Отсюда неопределенность и в принципиальнейшем для химии вопросе: какое же взаимодействие металл-лиганд можно считать "настоящей" химической связью? Ведь не случайно выдающийся советский химик И. И. Черняев, ученик и последователь Л. А. Чугаева, писал: "Весь прогресс современной химии, включая и органическую, зависит от нашего понимания химии комплексных соединений". А сам Лев Александрович, характеризуя научную политику созданного им Платинового института, непременно подчеркивал: "...в этом учреждении разработка чисто научных вопросов чрезвычайно тесно связана, и можно сказать, переплетена с разработкой вопросов технического порядка, которые по преимуществу интересуют практиков".

Это незыблемое правило соединения практики с теорией оказывается неприкосновенным и в дальнейшей деятельности института. В 1926 году, например, уже после смерти Льва Александровича его ученик и последователь И. И. Черняев открывает закономерность трансвлияния лигандов в координационных соединениях. Суть ее заключается в том, что взаимное влияние лигандов в координационных соединениях переходных элементов в основном направлено по транскоординате (напротив друг друга).

А это уже открывает практике уникальную возможность управления реакциями замещения.

Впоследствии учение о взаимном влиянии лигандов в координационных соединениях было развито и расширено в трудах многих советских ученых.

А в 40-х годах представители советской школы во главе с И. И. Черняевым, В. Г. Хлопиным, А. А. Гринбергом и Б. П. Никольским активно включаются в разработку координационной химии актинидов (радиоактивных элементов). Тему научного поиска определяют практические задачи советской атомной промышленности, Работы по синтезу и изучению комплексов тория, урана приводят к накоплению обширнейшего экспериментального материала, в свою очередь ставшего основой новых теоретических обобщений. Было установлено, например, что уран, торий, плутоний наиболее прочные связи образуют с кислородом. А когда академик В. И. Спицын и его ученики открывали соединения, содержащие плутоний и нептуний в высшей (-1-7) степени окисления, этот чисто теоретический вывод нашел блестящее подтверждение.

Сегодня комплексные соединения с успехом используются в строительной технике и медицине, в нефтяной промышленности и теплоэнергетике при очистке вод и реактивов, активно применяются в процессах очистки промышленных выбросов для охраны окружающей среды.

Особенно широки перспективы использования комплексных соединений в сельском хозяйстве. Дело в том, что многие микроэлементы, необходимые для жизнедеятельности растений, содержатся в почве в трудноусвояемом состоянии, так что роль их комплексных соединении для перевода в растворимую форму трудно переоценить - они живительный "концентрат", эликсир здоровья для урожая.

Советская школа координационной химии внесла существенный вклад к в становление химической промышленности пашей страны. Взять хотя бы процесс очистки азотоводородной смеси от окиси углерода в производстве синтетического аммиака, представлявший прежде чрезвычайную сложность. Выполненные в начале 30-х годов в Московском химико-технологическом институте имени Д. И. Менделеева фундаментальные исследования по изучению абсорбции (поглощения) вредной для окружающей среды окиси углерода растворами аммиакатов меди выявили оптимальные условия, при которых окись углерода поглощается наиболее полно. Сегодня мощность заводов, использующих во всем мире этот метод, составляет до 9 миллионов тонн.

Или взять другую важнейшую область практического использования достижений координационной химии - металлокомплекспыи катализ с участием комплексных металлов, родоначальниками которого по праву считаются выдающийся русский химик-органик М. Г. Кучеров, французский химик и минералог Ш. Фридель и американский ученый Дж. Крафтс. Результаты внедрения катализа в производство были столь ошеломляющие, что достоверно оцепить экономическую его отдачу практически невозможно.

И здесь тоже нет никаких преувеличений. Ведь сейчас многие продукты основного органического синтеза (винилацетат, уксусный альдегид и почти вся уксусная кислота) получают с помощью комплексов металлов.

Только продукция промышленного синтеза, базирующегося на реакциях, где в качестве катализатора используют комплексы кобальта или родия, исчисляется миллионами тонн.

Вот она - поистине многотоннажная химия. Значительную часть полимерных материалов (полиэтилен, полидиены и т. д.) тоже получают с помощью таких катализаторов. А ведь совсем недавно, всего лишь в начале 70-х годов, предположения выдающегося английского химика Найхолма о том, что в 80-х годах большая часть основного органического синтеза будет производиться с помощью металлокомплексных катализаторов, считалось чуть ли не утопическим.

Но как ни важен для экономики всех стран столь результативный практический "выход" исследований пометаллокатализу, теоретическое значение таких работ непреходяще. Потому что именно этот метод невиданно укрепил позиции восходящей еще к Д. И. Менделееву химической теории гетерогенного (гетеро - от греческого "другой", "разный") катализа, при котором процесс протекает в жидкой или газовой фазах, а ускорение осуществляет твердый катализатор.