Константин Пиотровский - Сергей Лебедев

В качестве исходного продукта для синтеза каучука Сергей Васильевич выбрал дивинил, способность которого превращаться в каучукоподобный продукт им была доказана впервые в истории химии в 1910 году.

Предстояло выбрать и разработать эффективный и доступный метод получения дивинила. Сергей Васильевич решил проверить возможность применения двух видов этого исходного сырья: нефти и спирта.

При разработке способов получения дивинила из нефти Сергей Васильевич со своими сотрудниками обратил особое внимание на выяснение важной зависимости между химической природой нефтепродуктов, применяемых для пиролиза, и выходами дивинила, получаемого при этом процессе.

Оказалось, что выход дивинила при высокотемпературном разложении различных фракций нефти весьма различен. Наименьший выход дают так называемые «высококипящие фракции», то есть составные части нефти, температура кипения которых относительно высока (таков, скажем, мазут). С переходом к тем фракциям нефти, которые кипят при более низкой температуре, — к соляровому маслу, керосину — выход дивинила начинает возрастать и достигает наибольшей величины для бензина, доходя до 11 процентов. Хотя полученные в этом направлении С. В. Лебедевым данные для того времени представляли выдающийся интерес (таких высоких выходов дивинила из нефтепродуктов еще никто не получал), однако работы в этом направлении были быстро прекращены. Это объяснялось тем, что еще более интересные и практически еще более обещающие результаты были достигнуты при получении дивинила из спирта.

Надо было делать быстрый и решительный выбор и сконцентрировать все силы небольшой группы сотрудников на одном участке. Иначе не уложиться в сжатые сроки, отведенные условиями конкурса для завершения работ. Но как не легко было принять решения именно в тот момент, когда по обоим направлениям были получены хорошие, а лучше сказать, исключительные результаты. Только опираясь на свой обширный опыт химика-экспериментатора, умеющего здраво и объективно оценить обстановку, Сергей Васильевич сумел принять не только тактически, но и стратегически правильное решение.

Он исходил при этом не только из соображений конкретного успеха его группы на конкурсе, но прежде всего из ближайшей народнохозяйственной перспективы. Ведь в то время осуществление синтеза каучука в крупном промышленном масштабе на основе нефти было очень затруднительным. Сейчас, ориентируясь в производстве высокополимеров на нефть, советская химия исходит из тех достижений, которые были реализованы в результате индустриализации нашей страны. А в 1928 году у нас добывалось всего лишь 11,6 миллиона тонн нефти. Это было ничтожно мало не только для химической промышленности, но и для других отраслей народного хозяйства, где вполне оправдывалось наименование нефти как «крови промышленности». В то время наша страна имела лишь один богатый нефтеносный район — Азербайджан, и еще не были разведаны богатейшие залежи нефти в других районах. Среди ученых в то время было распространено мнение о быстром исчерпании мировых запасов нефти. Так, например, даже великий оптимист академик А. Е. Ферсман в своей книге «Химические проблемы промышленности», вышедшей в 1924 году, считал, что предел запасов углерода (включая сюда и каменный уголь и нефть), реально годных для эксплуатации, хватит не более чем на 75 лет.

Развитие работ по синтезу каучука на основе нефтепродуктов затруднялось необходимостью применения высоких температур при оформлении процесса и сложностью его аппаратурного оформления — этого также не мог не учитывать С. В. Лебедев.

В то время в Советском Союзе химическое машиностроение было развито очень слабо и предложение использовать в первую очередь нефть и нефтепродукты в качестве исходного сырья для получения дивинила предполагало необходимость приобретения химической аппаратуры для строительства заводов за границей.

В этом случае, освободившись от импорта каучука, страна оказывалась бы снова в зависимости от иностранных поставщиков, на этот раз в области обеспечения весьма сложной химической аппаратурой. Хрен, как говорится, редьки не слаще…

Выбранный Сергеем Васильевичем способ получения дивинила из спирта был в то время и более прост и доступен.

Этому решению противоречили далеко не обнадеживающие опыты московской опытной станции при заводе «Богатырь». Ведь сотрудникам этой станции, несмотря на большую поддержку со стороны правительства, в течение нескольких лет не удалось разработать удовлетворительного способа получения дивинила из спирта. Казалось бы, и Сергею Васильевичу трудно было ожидать получить высокий выход этого углеводорода, что необходимо для успешного решения проблемы синтеза каучука в целом. Но в науке нельзя подчиняться неудачам своих предшественников! Настоящий ученый обязан если не повторить, то, во всяком случае, глубоко пересмотреть их в свете новых достижений науки, наконец искать новые пути!

Так и поступил С. В. Лебедев…

Напомним, что метод получения дивинила из спирта по Остромысленскому предусматривал две стадии процесса: получение из спирта путем отнятия водорода (процесс дегидрогенизации) уксусного альдегида и затем получение из смесей уксусного альдегида и спирта при применении катализаторов, отнимающих воду (дегидратирующих катализаторов) дивинила.

Сергей Васильевич решил осуществить получение дивинила в одну стадию. Это было очень смелое решение. Для его осуществления ему необходимо было разработать катализатор, который выполнял бы одновременно несколько заданий: отнимал от двух молекул спирта молекулы водорода, две молекулы воды и одновременно приводил бы к соединению два полученных после этого остатка спирта, содержащего два атома углерода, в молекулу, содержащую четыре атома углерода. Нелегкая задача!

В то время применение катализаторов, способствующих осуществлению превращений органических соединений, ограничивалось сравнительно простыми случаями. К тому же слабая изученность сложно протекающих реакций приводила к тому, что обычно основной продукт получался в сравнительно небольших количествах по отношению к исходному веществу.

Не было создано и теоретических предпосылок для более или менее уверенного подбора катализаторов (к слову сказать, и сейчас эта область считается одной из самых трудных и малоизученных глав химической науки). Только блестящая интуиция Сергея Васильевича и накопленный им большой опыт при проведении различных органических реакций позволили ему найти катализатор с таким сочетанием составных частей, что при его участии могло удаться получение дивинила из спирта в одну стадию с достаточно хорошим выходом.