Занимательные случаи из жизни
Адольфа Байера

Продолжение. Начало см. в № 7/2009

 

Удивительные красители

В 1872 г. А.Байера пригласили работать в только что открывшийся университет в Страсбурге. И, хотя Адольфу крайне тяжело было расставаться с созданной им лабораторией, с учениками, однако он решил поменять свою должность приват-доцента на престижную должность ординарного профессора химии.

Снова пришлось все начинать с нуля, но вскоре у Байера появились и новые сотрудники, и молодые практиканты, решившие под его руководством овладеть искусством экспериментальной химии.

Важнейшим направлением деятельности Байера в Страсбурге было изучение фталидов и фталеинов, среди которых были обнаружены, в частности, и красящие вещества. Одним из самых известных стал фенолфталеин, который Байер получил конденсацией фталевого ангидрида с фенолом. У фенолфталеина обнаружилось интересное свойство – его спиртовый раствор в щелочной среде становился малиновым, оставаясь бесцветным в нейтральной и кислой средах. Этот факт впоследствии позволил широко использовать фенолфталеин в качестве кислотно-щелочного индикатора.

Интересно, что у фенолфталеина была обнаружена также способность оказывать слабительное действие на организм, поэтому под названием «пурген» он стал использоваться в медицине при хронических запорах.

Кроме фенолфталеина, Байер изучал и другие красители с подобной структурой. Десятки соединений были получены ученым и его сотрудниками за этот период. Опыты, в которых уточнялись условия проведения реакций, проводился анализ веществ, изучались их свойства, устанавливалась структура, шли беспрерывно, день за днем.

Большую известность получил и краситель флуоресцеин, который был синтезирован из фталевого ангидрида и резорцина. Его свойства оказались весьма удивительными: бледно-зеленый раствор этого вещества при освещении начинал отсвечивать ярким желто-зеленым светом. Ох, и намучились Байер и его сотрудники с новым веществом! Часами они отмывали склянки после опытов, однако стекающая вода продолжала флуоресцировать. Но это были только цветочки. Однажды вещество случайно попало на волосы будущего лауреата Нобелевской премии Эмиля Фишера. Несколько часов тот мылся в городской бане, отмывая флуоресцеин с головы. И в течение всего этого времени с его волос продолжала стекать зеленоватая, сильно флуоресцирующая вода. Даже воды Рейна в том месте, где находились сливные трубы бани, начали флуоресцировать. Взглянуть на такое чудо собралась целая толпа народа.

В этом факте нет ничего удивительного. Именно эту способность флуоресцеина – легко обнаруживаться в ничтожно малых концентрациях – используют для определения направления подземных водных течений, утечки воды в теплосетях и водоводах. Иногда ничтожные количества флуоресцеина добавляют для подсвечивания и в препараты для принятия ванн.

Осуществленная мечта

Одним из самых ярких открытий, сделанных Байером, был синтез и установление состава индиго – природного красителя, известного людям с древности. Многие столетия с помощью этого вещества, добываемого из стеблей и листьев произраставшего в тропических странах Азии растения индигоферы, люди окрашивали в синий цвет хлопчатобумажные ткани.

Впервые об индиго 12-летний Адольф прочитал в руководстве по органической химии Ф.Велера – человека, который первым получил органическое вещество из неорганического. Глава о красителях поразила воображение мальчика. С замиранием сердца он читал описание свойств красителей, одни названия которых звучали так экзотически: хна, шафран, кошениль, индиго, пурпур.

Особенно его привлекал краситель индиго – король синего цвета. В Европу его завезли арабские купцы еще в VIII в. Однако европейские красильщики остались крайне недовольны появлением заморского конкурента. Ведь они красили ткани в синий цвет соком растения вайды, которое в изобилии произрастало по берегам местных рек, и новый краситель был им не нужен.

В ряде германских городов, при поддержке церкви, индиго даже объявили дьявольской краской, а с красильщиков под угрозой смертной казни ежегодно брали клятву о том, что они не будут применять этот краситель. Тем не менее, индиго со временем все же пробил дорогу на европейский рынок, несмотря на то, что был необыкновенно дорог – один килограмм его стоил 30 марок золотом. Даже Наполеону оказалось не по карману одеть в синие мундиры свою любимую старую гвардию.

Прогуливаясь по городу, юный Байер не раз ловил себя на мысли, что обращает внимание на одежду берлинцев – в основном она была белой, серой или выкрашенной в бурый цвет дешевой краской «кашу». Как не хватало в этом однообразии ярких, сочных красок, которые могли бы дать красители, описанные в книге Велера!

Адольфу так хотелось поэкспериментировать с индиго, что он даже не пожалел двух серебряных талеров, которые отец подарил ему на тринадцатый день рождения. Неделю он ходил с синими руками, но знаний, необходимых для изучения состава и строения такого сложного вещества, как индиго, у него еще, конечно, не было.

Однако мысль об исследовании индиго и других природных соединений крепко засела в голове у Байера, и он всегда помнил об этой задаче, работая над решением других проблем. Байер не уставал повторять своим студентам и практикантам основной принцип работы исследователя: «Природа устроила живые организмы таким образом, что в них создаются сотни веществ. Чтобы распознать их, нужно вначале их изучить, а затем и синтезировать! Только после успешного синтеза ученый может сказать, что довел начатое дело до конца».

По-настоящему приступить к реализации своей юношеской мечты Байеру удалось только в 1865 г. Началась работа по подробному изучению строения индиго и синтезу этого соединения, которая в итоге растянулась на 18 лет.

На первом этапе ученый изучил продукты разложения индиго и установил их структуру. Затем начался кропотливый процесс получения из простых составляющих все более сложных. Пиррол, индол, оксииндол и, наконец, изатин – это были те ступеньки, по которым Байер поднимался к поставленной цели.

Синтез был уже почти разработан, но никак не удавалось провести его заключительную стадию. Доподлинно не известно, что помогло Байеру осуществить последний шаг в синтезе индиго. Зато известно, что реакция, носящая его имя, катализируется ионами ртути. Вполне вероятно, что в дело вмешался его величество случай – в результате поломки термометра, произошедшей при перегреве реакционной смеси, в колбу попала ртуть, и реакция, которая при обычных условиях не происходила, пошла.

Но как бы то ни было на самом деле, результат был достигнут – краситель индиго синтезирован. Правда, формула, вначале предложенная Байером, вызвала насмешки некоторых химиков. В частности, известный немецкий химик-органик А.Кольбе назвал ее «зонтиком без ручки». Байеру пришлось пересмотреть свои представления, и уже в 1883 г. он предложил правильную формулу.

В 1885 г. (в год 50-летия) Байеру за его научные достижения (в первую очередь за синтез индиго) был пожалован наследственный титул, дававший право ставить частицу «фон» перед фамилией.

Немецкий ученый запатентовал свой способ, но из-за высокой стоимости синтетический индиго в то время не мог конкурировать с природным. Лишь в 90-х гг. XIX в. благодаря работам Карла Хоймана началось производство дешевого индиго, сделавшее нерентабельным выращивание индигоферы и приведшее к разорению владельцев естественных плантаций.

Уже в первые годы XX в. искусственный краситель стал почти в три раза дешевле натурального. В наше время он до сих пор пользуется популярностью, являясь одним из лучших красителей для джинсовых тканей.

Опыт с подстраховкой

За свою жизнь Байер работал в высших учебных заведениях Гента, Берлина, Страсбурга и Мюнхена.

В Берлине он работал приват-доцентом, и, поскольку больших заработков у него не было, существовал он в основном за счет средств отца. Когда в Страсбурге открылся университет, Байера пригласили занять в нем место профессора химии. Там он проработал три года. В начале 1875 г. состоялась новая смена работы. На этот раз Байера пригласили занять место профессора в Мюнхенском университете, которое освободилось после смерти великого Юстуса Либиха. В Мюнхене Байер на протяжении четырех десятков лет интенсивно занимался научной и преподавательской работой, сделав за этот период ряд выдающихся открытий и воспитав целую плеяду блестящих химиков, из которых более полусотни впоследствии стали университетскими преподавателями.

Первым делом по приезде в Мюнхен Байер занялся устройством лабораторий. Они размещались рядом с домом ученого, соединяясь с его кабинетом узким коридором. В лабораториях Байера работали молодые химики, приехавшие трудиться под его руководством не только из разных городов Германии, но и со всей Европы. Байер следил за работой каждого стажера, вел занятия со студентами, читал лекции, принимал экзамены, проводил собственные исследования.

Его лекции заметно отличались по манере преподавания от лекций его предшественника – Юстуса Либиха. На студентов обрушивалась целая лавина формул и уравнений, детальное описание сложных органических синтезов. О своих лекциях Байер говорил так: «Я бросаю людей в море, и пусть выплывают, кто как может».

Большое внимание уделял Байер и многочисленным демонстрационным экспериментам, которые, по его мнению, способствовали лучшему запоминанию материала. Опыты иногда сопровождались остроумными комментариями, неожиданными ассоциациями, шутками.

Однажды, рассказывая о гидролизе крахмала различными ферментами, Байер самым серьезным тоном сказал:

– Такой фермент содержится и в слюне. Если в течение нескольких минут жевать рисовую кашу, в ней можно обнаружить вещество, полученное при гидролизе крахмала, – глюкозу. Сейчас вы сами сможете убедиться в гидролитической способности фермента слюны. Думаю, наш лаборант господин Бернард не откажет в любезности продемонстрировать нам это.

С этими словами Байер достал из-под кафедры заранее приготовленное большое блюдо с рисовой кашей, протянул его ассистенту и невозмутимо пояснил ошеломленным слушателям:

– Сейчас господин Бернард хорошенько прожует кашу, а мы потом убедимся, что в ней содержится глюкоза.

Это было настолько необычно, что студенты не могли удержаться от смеха.

Кстати, с Бернардом, который был лекционным ассистентом еще у Либиха, связана другая любопытная история.

Как-то раз Байер спросил у готовившегося к очередной лекции Бернарда, что за установку он собирает.

– О, завтра мы получаем хлороформ, – ответил тот.

– А вам известно, что опыт Либиха по получению хлороформа из спирта и хлорной извести часто не удается? – поинтересовался ученый.

Хитро улыбнувшись, Бернард ответил:

– Не беспокойтесь, господин профессор, на этот случай мы с некоторых пор стали страховаться – хлороформ уже в колбе!

Материал подготовил С.И.РОГОЖНИКОВ

Окончание следует