Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х т. Т. 2

Идею пространственного строения молекул Вант-Гофф развил не только для того, чтобы объяснить явления оптической изомерии. В своей статье он дал простое объяснение и геометрической изомерии. Рассмотрев строение фумаровой и малеиновой кислот, он схематически показал, что две их карбоксильные группы могут находиться с одной или с двух противоположных сторон относительно плоскости двойной связи между атомами углерода.

Новая статья Вант-Гоффа «Химия в пространстве» [297], где он высказал все эти соображения, послужила началом нового этапа в развитии органической химии. Вскоре после ее выхода из печати, в ноябре 1875 года, Вант-Гофф получил письмо от профессора Вислиценуса, который преподавал органическую химию в Вюрцбурге и был одним из известнейших специалистов в этой области. «Я хотел бы получить согласие на перевод Вашей статьи на немецкий язык моим ассистентом доктором Германом, — писал Вислиценус. — Ваша теоретическая разработка доставила мне большую радость. Я вижу в ней не только чрезвычайно остроумную попытку объяснить до сих пор непонятные факты, но верю также, что она в нашей науке…приобретет эпохальное значение».

Перевод статьи вышел в свет в 1876 году [298]. К этому времени Вант-Гоффу удалось получить место ассистента физики в Ветеринарном институте в Утрехте.

Особая «заслуга» в популяризации новых взглядов Вант-Гоффа принадлежала профессору Герману Кольбе из Лейпцига, который высказался против статьи, и притом в довольно резком тоне. В своих замечаниях по поводу статьи Вант-Гоффа он написал: «Какой-то доктор Я. Г. Вант-Гофф из Ветеринарного института в Утрехте, видимо, не имеет вкуса к точным химическим исследованиям. Ему значительно удобнее воссесть на Пегаса, (вероятно, взятого напрокат в Ветеринарном институте) и провозгласить в своей «Химии в пространстве», что, как ему показалось во время смелого полета к химическому Парнасу, атомы расположены в межпланетном пространстве» [299]. Естественно, каждого, кто прочел эту резкую отповедь, заинтересовала теория Вант-Гоффа. Так началось ее быстрое распространение в научном мире. Теперь Вант-Гофф мог бы повторить слова своего кумира Байрона: «Однажды утром я проснулся знаменитостью». Через несколько дней после опубликования статьи Кольбе Вант-Гоффу была предложена должность преподавателя в Амстердамском университете, а с 1878 года он становится профессором химии.

Статья Кольбе глубоко задела Вант-Гоффа. Он и сам сознавал, что экспериментальная работа дается ему с трудом, поэтому направил все свое внимание на то, чтобы выработать профессиональные навыки, необходимые для лабораторной работы. И все-таки он понимал, что сам по себе эксперимент ничего не значит, если у исследователя не хватает теоретических знаний и научной фантазии, чтобы объяснить сущность явлений, найти их закономерности. Об этом Вант-Гофф и сказал в своей вступительной лекции, он считал эти принципы главными в своей научной работе.

Лекции нового профессора органической химии привлекли большое число студентов-химиков, физиков, медиков, фармацевтов. Вант-Гофф не останавливался на мелких подробностях, частных случаях, для него имели значение только общие закономерности. Его первая книга «Взгляды на органическую химию» [300]была написана по этому принципу, таково же было и все направление его исследовательской деятельности. Он изучал отдельные соединения, конкретные процессы, но всегда с целью найти общую закономерность. Точно так же он ставил и задачи перед своими сотрудниками. Ассистентом в лаборатории органической химии, которой руководил Вант-Гофф, был Ромени, его первыми стажерами — Шваб и Райхер. Это был единый коллектив. Часто они собирались вокруг лабораторного стола, сдвигали в сторону аппаратуру, чтобы можно было делать записи, и обсуждали возможности экспериментальной проверки волнующих их проблем.

— Известно, что наличие атома кислорода в молекуле делает ее неустойчивой, и она легко окисляется. Достаточно, например, сравнить метан с метиловым спиртом. И все-таки этой свойство молекул в настоящий момент мы не может охарактеризовать количественно. Для точной науки, каковой должна стать химия, то, что мы знаем о метиловом спирте и метане, совершенно недостаточно. Можно взять критерием сравнения реакций их скорость, — говорил Вант-Гофф на одном из таких обсуждений. — Изменение концентрации одного из участвующих в реакции веществ в единицу времени свидетельствует не только о скорости взаимодействия, это изменение еще и раскрывает, какова реакционная способность вещества. Нужно провести серию измерений скорости реакции определенного типа. Этерификация мне кажется наиболее удобной для этой цели, поэтому начнем с нее. Вам, Шваб, я предлагаю заняться кислотами — муравьиной, уксусной и другими карбоксильными производными гомологического ряда метана. А вы, Ромени, что скажете о двухосновных кислотах? Конечно, первой на очереди будет щавелевая, но ведь в нашем распоряжении есть и другие?

— Да, у нас есть достаточное количество и янтарной кислоты, — ответил Ромени.

— Вы, Райхер, пока продолжите опыты с серой. Надеюсь, к тому времени, когда вы защитите диссертацию, освободится еще одно ассистентское место. Тогда вы тоже подключитесь к исследованиям по изучению скорости реакции.

Тема диссертационной работы Райхера тоже представляла большой теоретический интерес. Ученые давно установили характерные свойства серы: она кристаллизуется из расплава при температуре около 119°С, а при нагревании кристаллы плавятся при более низкой температуре — около 112°С.

— Сера находится в кристаллическом состоянии, а любое кристаллическое вещество плавится и кристаллизуется [301]при одной и той же температуре, которая и есть температура плавления или температура кристаллизации, — рассуждал Вант-Гофф, просматривая данные последних опытов.

— Превращение моноклинной серы в ромбическую происходит очень медленно, и к тому же известные на сегодняшний день результаты довольно противоречивы, — добавил Райхер.

— Необходимо испробовать все варианты, в том числе и хранение образцов ромбической и моноклинной серы при постоянной высокой температуре, — предложил Вант-Гофф.

Райхер провел ряд длительных опытов и установил неизвестный до сих пор науке факт: превращение моноклинной серы в ромбическую происходит при вполне определенной температуре — ее назвали температурой полиморфного превращения.

Успех Райхера в этом трудном исследовании был бесспорным. Академический совет присудил ему степень доктора и вскоре он занял место ассистента у Вант-Гоффа.

Существование температуры превращения данного кристаллического вещества из одного состояния в другое, минуя расплав, не могло быть единичным фактом, вряд ли эта закономерность имела место только для серы, и потому Райхер решил провести аналогичные опыты с другими веществами. Параллельно он работал и над определением скоростей реакций.