Вильгельм Штрубе - Пути развития химии. Том 2. От начала промышленной революции до первой четверти XX века

За три года до синтеза салициловой кислоты английский химик У. Перкин получил первый искусственный анилиновый краситель — мовеин. В это же время во Франции М. Бертло занимался систематическими поисками возможности проведения других органических синтезов. Из неорганических компонентов он получил, например, муравьиную кислоту, ацетилен, бензол. В 1860 г. Бертло опубликовал двухтомник "Органическая химия, основанная на синтезе", а четырьмя годами позже он дополнил ее "Лекциями по общим методам органического синтеза".

Установление формулы бензола, создание стереохимии, успехи в области физической химии, появление хорошо оборудованных новых институтов, подготовка большого количества высококвалифицированных химиков, использование в промышленности химических процессов — все это привело в конце XIX -начале XX вв. к особенно бурному развитию органического синтеза. Назовем некоторые из главных достижений в этой области. А. Вюрц при действии щелочных металлов на алкилгалогениды осуществил синтез алифатических углеводородов; в 1862 г. Р. Фиттиг, применив принцип Вюрца для синтеза соединений ароматического ряда, получил гомологи бензола — алкилбензолы (синтез Вюрца — Фиттига).

В 1868 г. К. Либерман и К. Гребе и одновременно с ними У. Перкин получили синтетическим способом природный краситель ализарин. В 1871 г. первый синтетический ализарин поступил в продажу. В 1868 г. Перкин синтезировал кумарин — душистое вещество, получаемое ранее из ясменника. В 1874 г. Фердинанд Тиман и др. синтезировали ванилин. В 1877 г. Ш. Фридель и Дж. Крафтс открыли способ получения из бензола его алифатических замещенных (синтез Фриделя — Крафтса). Благодаря тому что Константин Фальберг и Аира Ремсен в 1879 г. синтезировали имид ο-сульфобензойной кислоты (сахарин) [189], было найдено вещество, которое в 500 раз превосходило по сладости сахар. Синтез сахарина, как и многие другие синтезы, стал использоваться в промышленности: в Германии (в Магдебурге) был создан завод "Фальберг, диет и К°" по производству сахарина.

За период с 1866 по 1883 г. А. Байер сумел установить строение индиго и провести его синтез, что дало огромный стимул для технического совершенствования промышленности органического синтеза. Синтез антипирина — жаропонижающего средства, осуществленный Л. Кнорром в 1883 г., привел также к синтезу большого числа лекарственных веществ — аспирина, антифебрина, сульфонала и трионала.

В 1884 г. Карл Шоттен и Зуген Бауман действием хлорангидридов на спирты и амины в присутствии щелочей осуществили синтез эфиров и амидов кислот (реакция ацилирования Шоттена-Баумана). В том же году Трауготу Зандмейеру удалось провести (названные затем его именем) реакции, в результате которых из ароматических диазосоединений в присутствии соответствующих солей меди(1) были получены арилхлориды, бромиды и цианиды.

Попытки синтезировать сахар предпринимали А. М. Бутлеров, С. Лоёв и Г. Килиани. В 1884 г. Э. Фишеру удалось синтезировать фруктовый и виноградный сахар. В 1897 г. П. Сабатье и Ж. Сандеран открыли важный метод синтеза насыщенных жирных кислот путем гидрирования ненасыщенных кислот в присутствии катализатора (например, никеля). На основе этого метода в 1920 г. В. Норман предложил промышленный способ получения твердых жиров (в том числе, например, маргарина).

К органическим синтезам начала XX в. относятся синтезы тропина, тропинона и кокаина (Рихард Вилыптеттер, 1901 г.), камфорной кислоты (Густав Комппа, 1903 г.), никотина (Аме Пикте, 1904 г.), наркотина (Уильям X. Перкин мл., 1911 г.), эфедрина (Эрнст Шпет, 1920 г.). В 1916 г. Эмиль Абдерхальден осуществил синтез оптически активного полипептида.

Были проведены очень важные для фармацевтической промышленности многочисленные органические синтезы; среди них — получение диэтилбарбитуровой (Эмиль Фишер и Иозеф Меринг, 1903 г.) и этилфенилбарбитуровой (Генрих Герлейн, 1911 г.) кислот, которые применялись как снотворные лекарства под названием веронал и люминал.

Выяснение строения веществ, используемых в медицине, и способов их синтеза привело к сотрудничеству медиков, фармацевтов и химиков. Химиотерапия, созданная как самостоятельная дисциплина в 1906 г. Паулем Эрлихом, сыграла большую роль в борьбе с возбудителями болезней (микробами, а позднее с вирусами, грибками, простейшими микроорганизмами). Благодаря синтезу различных препаратов типа "этоксил" и "сальварсан" появилась возможность успешно бороться с такими заболеваниями, как сонная болезнь и сифилис. Препарат "Bayer 205, Germanin", полученный в 1916 г. Рихардом Котэ, Оскаром Дресселем и Бернхардом Хейманом, проявил себя как действенное средство против сонной болезни и чумы крупного рогатого скота. (Этот препарат был произведен фирмой "Байер и К°" в Эльберфельде — Леверкузене, и состав его, очень сложный, хранился в тайне. Однако вскоре тайна была раскрыта французскими химиками.) В 1920-е годы были синтезированы лекарственные препараты против малярии и пневмококка, в 1930-е годы открыто действие сульфонамида.

До начала XIX в. химическое образование было "кустарным". Обычно химии обучались либо у аптекаря, либо на стекольном заводе, либо в лабораториях при рудниках, а также селитроварнях.

В университетах с химией знакомились лишь поверхностно: в основном при изучении медицины, минералогии или физики. Это ознакомление редко сочеталось с лабораторно-практическим обучением. Например, в 1699 г. на медицинском факультете Лейпцигского университета удалось создать кафедру общей химии. Однако приглашенный на нее профессор Шайдер напрасно добивался у университетского начальства разрешения на оборудование лаборатории, хотя он был готов приобрести на собственные средства помещение, оборудование и приборы. Его предложение было отклонено, потому что "в сомнительных лабораториях обычно готовят не только соединения мышьяка, которые сами по себе ничего, кроме сильнейшего яда, не представляют, но и другие подобные ему вещества, создавая при их приготовлении величайший смрад, не говоря уже о том, что само испарение является ядовитым. А наряду с другими специфическими явлениями чад для ученых и всех студентов, занимающихся умственным трудом, почти невыносим" [84, с. 66]. Даже примерно 80 лет спустя администрация университета упорно придерживалась точки зрения, что "необходимости в подобного рода заведении нет и для университета это слишком дорого". И все это даже несмотря на то, что ландтаг [190]ходатайствовал об организации химической лаборатории. Лишь спустя примерно 100 лет после Шайдера, в 1804 г., профессор К. Г. Эшенбах в результате длительной борьбы добился того, что для создания химической лаборатории в его распоряжение было предоставлено небольшое, мало приглядное помещение в Пляйсенбурге [84, с. 66]. И хотя столь неблагоприятное положение существовало не во всех университетах, все же характерно, что все большие открытия в последней трети XVIII в. были сделаны людьми, находящимися в стороне от университетской жизни, и даже нередко самоучками.