Н д зелинский достижения. Зелинский Николай - биография, факты из жизни, фотографии, справочная информация

1861–1953

Химия часто одаряла меня величайшими наслаждениями познания еще не разведанных тайн природы. Она дала мне возможность послужить людям... Я уверен, что ни один из тех, кто заинтересуется химией, не пожалеет о том, что выберет эту науку в качестве своей специальности.

Н.Д. Зелинский

Николай Дмитриевич Зелинский – замечательный русский химик, основоположник учения о гетерогенном органическом катализе, создатель первого в мире универсального угольного противогаза, учитель нескольких поколений химиков.

В 1790 г. при штурме А.В.Суворовым крепости Измаил в плен к русским попал пятилетний мальчик, турок по происхождению. Ребенок воспитывался солдатами полка и получил фамилию Васильев. Впоследствии он женился на русской женщине, а его сын Иван – на дочери тираспольского помещика Марии Петровне Храбро-Василевской. От брака их старшей дочери Дарьи Ивановны и потомственного дворянина Волынской губернии Дмитрия Осиповича Зелинского 6 февраля 1861 г. в уездном городе Тирасполе Херсонской губернии родился Николай Дмитриевич Зелинский.

Родители Николая рано умерли от скоротечной чахотки (отец – в 1863 г., мать – в 1865 г.). Осиротевший в четыре года, мальчик остался на попечении бабушки Марии Петровны Васильевой, сыгравшей важную роль в воспитании будущего ученого. Боясь, что мальчик унаследует болезнь родителей, она сделала все необходимое, чтобы закалить его. Николай рано научился плавать, грести, ездить верхом. Лето они часто проводили в деревне Васильевка под Тирасполем. «В детстве лучшими моими товарищами и сверстниками были крестьянские дети, и я рос в постоянном общении с ними», – писал он позднее.

Получив начальное образование в домашних условиях, Николай три года занимался в Тираспольском уездном училище, а затем в известной Ришельевской гимназии в Одессе, которая отличалась высоким уровнем преподавательского состава и давала ученикам широкие гуманитарные знания. Преподавание же естественных наук было поставлено слабо. «Химия как предмет, – вспоминал об этих годах Николай Дмитриевич, – тогда в гимназиях не преподавалась вообще. Физику мы проходили, и в учебнике физики химии была уделена всего-навсего одна страница». Но, несмотря на это, интерес к химии возник у будущего ученого очень рано. «Мне было десять лет, когда я пробовал добывать хлор, действуя соляной кислотой на перекись марганца», – рассказывал он.

В 1880 г. Зелинский поступил на естественное отделение физико-математического факультета Новороссийского (ныне Одесского) университета. Это были годы расцвета естественных наук в стенах молодого университета, возникшего в 1865 г. из Ришельевского лицея. Вспоминая студенческие годы, Николай Дмитриевич писал: «...среди профессоров Одесского университета были и такие светочи естествознания, как Вериго, Ценковский, Сеченов, Ковалевский, Мечников, Заленский, Головкинский, Умов, и ряд других достойнейших представителей русской науки. Я счастлив, что учился в Университете, где они преподавали, был их учеником, а впоследствии их более молодым товарищем и другом».

С первого курса Зелинский решил посвятить себя органической химии, или, как тогда часто говорили, химии углеродистых соединений. Кафедра химии была основана известным русским ученым Н.Н.Соколовым. В годы учебы Зелинского на кафедре продолжали работать Н.Н.Соколов, А.А.Вериго, а также многие молодые талантливые химики: П.Г.Меликишвили, Е.Ф.Клименко, В.М.Петриашвили и С.М.Танатар. Все они были преданы науке и свою любовь к химии старались передать студентам.

П ервое научное исследование в области химии глицидных кислот «О продукте присоединения метиламина к b-метилглицидной кислоте» Зелинский выполнил под руководством Меликишвили. В мае 1884 г. результаты этого исследования были опубликованы в «Журнале Русского физико-химического общества». «Память об этом человеке я храню как лучшее воспоминание о студенческих годах, проведенных мною в Новороссийском университете», – писал Зелинский о своем учителе. В том же году Зелинский получил диплом об окончании университета и был оставлен работать при кафедре химии.

По существовавшей тогда традиции молодые ученые обязательно проходили стажировку в передовых западноевропейских лабораториях. Зелинского также командировали в качестве факультетского стипендиата в Германию: к Й.Вислиценусу в Лейпциг и В.Мейеру в Гёттинген для знакомства с вновь открытыми областями органической химии. У Вислиценуса Зелинский провел один семестр и выполнил экспериментальную работу с использованием натриймалонового эфира. В дальнейшем ученый неоднократно применял в синтезах разработанную им методику.

Пребывание в Гёттингене затянулось: во-первых, Зелинский вплотную занялся сбором материала для магистерской диссертации, во-вторых, несчастный случай на целый семестр приковал молодого химика к постели. Незадолго до приезда Зелинского Мейер открыл тиофен и предложил Николаю Дмитриевичу осуществить синтез тетрагидротиофена. «Идя по пути такого синтеза, – писал Зелинский, – мною приготовлен был промежуточный продукт – дихлордиэтилсульфид, – оказавшийся сильным ядом, от которого я жестоко пострадал, получив ожоги рук и тела».

Николаю Дмитриевичу не удалось тогда завершить эту реакцию, но будущий создатель противогаза впервые получил одно из самых сильных отравляющих веществ, названное потом ипритом, и стал его первой жертвой. Тем не менее в целом поездка оказалась успешной. Зелинскому удалось собрать материалы для диссертации.

Вернувшись в 1888 г. в Одессу, Зелинский сдал магистерский экзамен и был зачислен приват-доцентом в Новороссийский университет, где начал вести курс общей химии для студентов математического отделения физико-математического факультета. С 1890 г. он читал старшекурсникам избранные главы органической химии. Одновременно Зелинский продолжал исследования, начатые у Мейера. Одна за другой выходили статьи ученого о производных тиофена. В 1889 г. он представил к защите магистерскую диссертацию «К вопросу об изомерии в тиофеновом ряду», которую успешно защитил, и стал магистром химии.

В 1890 г. Зелинский отправился в Лейпциг к В.Оствальду и в короткий срок овладел новой тогда методикой определения электропроводности растворов, а также опубликовал ряд статей об электропроводности стереоизомерных кислот и их смесей.

Вернувшись из Лейпцига, Зелинский продолжил широкие экспериментальные исследования и в 1891 г. подготовил докторскую диссертацию «Исследование явлений стереоизомерии в рядах предельных углеродистых соединений», которую блестяще защитил. Между защитами магистерской и докторской диссертаций Зелинского прошло всего два года, но они были предельно насыщены напряженной работой.

Летом 1893 г. молодой профессор Зелинский, автор многих печатных работ и уже известный в научных кругах ученый, покинул Одессу. По рекомендации Н.А.Меншуткина он был назначен экстраординарным профессором Московского университета по кафедре аналитической и органической химии. Зелинский был искренне обрадован. «Никогда не смея мечтать о том, чтобы стать профессором старейшего Московского университета, созданного гением Ломоносова, – писал он, – я вступил в его стены не без некоторого волнения, тем более что мне пришлось занять кафедру проф. Марковникова. Его научные работы были уже достаточно известны и оценены научным миром».

Научные интересы ученого в Москве сосредоточились на химии алициклических соединений и особенно углеводородов. Именно в этой новой области, а также в другой, тесно связанной с ней, – в химии нефти – Зелинский сделал наиболее значительные открытия.

Плодотворная деятельность Зелинского в Московском университете временно прервалась в 1911 г., когда по распоряжению министра народного просвещения Л.А.Кассо было уволено все руководство Московского университета. В знак протеста против реакционных действий правительства более 100 прогрессивно настроенных профессоров и преподавателей покинули университет. Среди них был и Зелинский. (Лишь в 1917 г. ученый снова вернулся в Московский университет, где работал до последних дней своей жизни.)

В 1911 г. Зелинский переехал в Петербург и стал работать в Центральной химической лаборатории Министерства финансов. Здесь он увлекся изучением сложнейших по составу и химическому строению белковых молекул. Он считал, что в состав белковой молекулы входят не только аминокислоты, содержащие открытую цепь, например аминоуксусная кислота NH2CH2COOH, но и циклические группировки, например дикетопиперазин:

Николай Дмитриевич осуществил каталитический гидролиз белковых веществ при высокой температуре и повышенном давлении в присутствии слабых кислот и щелочей. Изучая продукты гидролиза, он пришел к выводу о важной роли дикетопиперазинов в построении молекулы белка.

Именно в эти годы ученый разработал угольный противогаз, оказавшийся наилучшим средством защиты от отравляющих веществ. Как известно, такие вещества были применены немцами 22 апреля 1915 г. на французском фронте, а несколько позднее – на русском. Это вызвало не только всеобщее возмущение, но и растерянность. Были предприняты попытки защитить людей от действия газов, но эти попытки положительных результатов не дали.

Зелинский пришел к идее создания универсального противогаза, которая была основана на возможной сорбируемости почти всех отравляющих веществ, независимо от их химической природы. В качестве поглотителя он использовал активированный уголь. Инженер завода «Треугольник» Э.Л.Кумант предложил использовать для противогаза сконструированную им резиновую маску. Противогаз Зелинского–Куманта спас многие тысячи жизней и был принят на вооружение в русской, а затем и в союзнических армиях во время первой мировой войны.

Второй московский период в жизни ученого (начавшийся в 1917 г.) оказался наиболее счастливым в творческом отношении. Уже в период гражданской войны, когда Россия была отрезана от главных нефтяных районов, Зелинский разработал метод каталитического крекинга тяжелых нефтяных отходов (мазута) и масел, значительные запасы которых находились в волжских нефтяных цистернах и нефтехранилищах. Получившаяся в результате крекинга смесь углеводородов имела температуру кипения в интервале 25–180 °С и была пригодна в качестве топлива для немногочисленных еще тогда самолетов Красной Армии.

Одним из крупнейших открытий Зелинского является разработанный им метод обессеривания высокосернистых нефтей, который сводился к их каталитическому гидрированию в присутствии катализаторов. Благодаря этому методу были открыты перспективы использования высокосернистого сырья для получения топлива, используемого в двигателях внутреннего сгорания.

Важное значение имеют исследования Зелинского, связанные с промышленной переработкой нефти. В свое время В.В.Марковников обнаружил в кавказской нефти довольно много «нафтенов» (циклоалканы, т. е. предельные циклические углеводороды), которые назвал «химическими мертвецами». Зелинский «оживил» этих «мертвецов», показав, что циклогексан (С 6 Н 12) и его гомологи при 300 °С каталитическим дегидрированием (отщепление водорода) превращаются в бензол и его гомологи:

С 6 Н 12 ® С 6 Н 6 + 3Н 2 .

Изучение свойств и «переделка» углеводородов нефти привели ученого к теории и практике дегидрогенизационного и гидрогенизационного катализа. Эти работы имели первостепенное теоретическое значение и прославили Зелинского как крупнейшего мирового ученого.

Он установил, что каталитическому дегидрированию подвергаются циклогексан и его производные, содержащие шестичленный цикл, а углеводороды с пятичленным циклом и их производные не отщепляют водород под влиянием катализатора и остаются неизменными. Это явление он назвал селективным (избирательным) катализом. С помощью селективного катализа можно было разделять смеси, состоящие из углеводородов с пяти- и шестичленными циклами. В результате этих исследований Зелинский открыл важное явление – «необратимый катализ», при котором вследствие перегруппировки атомов водорода (катализаторы Pt, Cr 2 O 3 /A l2 O 3 ; 200 °С) из циклогексена образуются бензол и циклогексан. Этот процесс оказался необратимым.

Не менее важно открытие ученым процесса каталитического образования ароматических углеводородов из алканов и циклоалканов.

Таким образом, был переброшен мост между «химическими мертвецами» – циклическими насыщенными углеводородами – и ароматическими соединениями, которые, обладая большой реакционной способностью, являются столь необходимыми исходными продуктами для химической отрасли промышленности.

Трудно в небольшом очерке отразить всю сферу научных интересов Николая Дмитриевича. Химия нефти и химия аминокислот, практическое применение теоретических представлений о катализе и проблема происхождения нефти, синтетический каучук и создание угольного противогаза, реакции при сверхвысоких давлениях и при ультрафиолетовом излучении – вот далеко не полный перечень вопросов, занимавших ученого в течение его долгой жизни.

Зелинский прожил 92 года, из которых три четверти века отдал науке. Его первая работа была опубликована в 1884 г., а последняя вышла в 1954 г., когда ученого уже не было в живых. За этот период он вместе с сотрудниками издал свыше 700 научных работ, многие из которых переведены на иностранные языки и стали классическими.

Зелинский был прекрасным педагогом. Лекции ученый читал просто и понятно, сопровождая их многочисленными и разнообразными опытами. Эти опыты помогали студентам лучше запомнить и понять обширный материал. Его лекции отличались логичностью построения, умелым увязыванием современных теоретических воззрений с экспериментальными данными. Николай Дмитриевич всегда относился с большой любовью к студентам, и они платили ему тем же. Он, например, неоднократно выручал организаторов студенческих забастовок, пропуская их через внутренний лабораторный ход своей квартиры в Долгоруковский переулок (ныне улица Белинского), в то время как здание Московского университета было оцеплено полицией.

Школа Зелинского – одна из самых многочисленных. Более сотни его учеников стали профессорами и академиками, сами возглавили новые химические школы. Достаточно сказать, что учениками Зелинского были А.Н.Несмеянов, А.А.Баландин, Б.А.Казанский, С.С.Наметкин, К.А.Кочешков, К.П.Лавровский, Ю.Г.Мамедалиев, А.П.Терентьев и многие, многие другие.

Зелинский был избран членом многих академий и научных обществ мира. Высоко оценена деятельность ученого и на Родине. В 1926 г. Зелинский получил звание «Заслуженный деятель науки СССР» и в том же году был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1929 г. – ее действительным членом. Ученый – лауреат премии им. В.И.Ленина (1934), трижды лауреат Государственной премии СССР (1942, 1946, 1948). Ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда (1945). Четыре раза Зелинский был награжден орденом Ленина и два раза – орденом Трудового Красного Знамени. Его имя присвоено (1953) Институту органической химии АН СССР (ныне РАН).

Зелинский глубоко понимал и ценил литературу, музыку, театр. На его рабочем столе рядом с химическими журналами лежали томики Л.Н.Толстого, Н.В.Гоголя, Ф.М.Достоевского. Его любимыми композиторами были Л.Бетховен, П.И.Чайковский, С.В.Рахманинов. Ученого нередко можно было увидеть в театре, чаще всего во МХАТе.

В последние годы жизни Николай Дмитриевич тяжело и долго болел. Умер он 31 июля 1953 г., похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.

Л и т е р а т у р а

Нилов Е. Зелинский. (Жизнь замечательных людей.) М.: Молодая гвардия, 1964, 255 с.
Научно-художественное издание увлекательно повествует о богатой событиями жизни и творческом пути выдающегося русского ученого Н.Д.Зелинского. Книга насыщена большим количеством любопытных фактов и эпизодов, раскрывающих облик ученого с различных сторон. Ведь Зелинский был современником Д.И.Менделеева, К.А.Тимирязева, И.М.Сеченова, В.И.Вернадского, дружил со многими известными учеными. С его именем связаны наиболее интересные страницы истории Московского университета и отечественной Академии наук. Он был замечательным педагогом, любящим мужем и отцом. Большое внимание в этой книге уделено и общественной деятельности Зелинского: его участию в работе Русского физико-химического общества, Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии, а также Высших женских курсов, Университета им. А.Л.Шанявского и др.
Андрусев М.М., Табер А.М. Н.Д.Зелинский. Книга для учащихся. (Люди науки.) М.: Просвещение, 1984, 76 с.
Основное внимание в этой книге уделено не столько биографии Н.Д.Зелинского, сколько становлению его как ученого, важнейшим трудам, связанным с химией нефти и органическим синтезом. Творчество Зелинского рассматривается не изолированно, а на фоне научно-общественной жизни России конца XIX в. – первой половины XX в. Особо отмечается роль ученого-патриота во время первой мировой, гражданской и Великой Отечественной войн.

Т р у д ы Н. Д. З е л и н с к о г о

Зелинский Н.Д. Избранные труды. Сост.
А.Н.Зелинский. М.: Наука, 1968, 687 с.

Р е к о м е н д у е м т а к ж е:

Цветков Л.А. Академик Н.Д.Зелинский и его роль в развитии органической химии. Книга для чтения по химии. М.: Учпедгиз, 1961, ч. 2, с. 582–591.
Балезин С.А., Бесков С.Д. Николай Дмитриевич Зелинский. В кн.: Выдающиеся русские ученые-химики. М.: Просвещение, 1972, с. 200–210.
Николай Дмитриевич Зелинский. В кн.: Люди русской науки. М.: Физматгиз, 1961, кн. 1, с. 530–545.
Николай Дмитриевич Зелинский. В кн.: Биографии великих химиков. Под ред. К.Хайнига. М.: Мир, 1981, с. 212–219.
Арбузов А.Е. Московская школа Зелинского.
В кн.: Избранные работы по истории химии. М.: Наука, 1975, с. 160–174.
Зелинский А.Н. Академик Н.Д.Зелинский. (Новое в жизни, науке, технике.) М.: Знание, 1981, 62 с.
Богатский А.В., Лазурьевский Г.В., Нирка Е.А. Н.Д.Зелинский. 1861–1953. Страницы жизни и творчества. Кишинев: Штиинца, 1976, 84 с.

В конце XX века ЮНЕСКО опубликовало список 100 имен ученых всего мира, внесших неоценимый вклад в развитие человечества. На ряду с Гиппократом и Евклидом в этом списке есть и имя тираспольчанина, одного из проницательных исследователей, предвосхитившего многие научные явления, корифея химии, изобретателя газа иприт и противогаза, академика Николая Дмитриевича Зелинского.

Николай Зелинский родился 6 февраля (25 января по старому стилю) 1861 года в Тирасполе, Херсонской губернии, в дворянской семье. Отец его скончался от быстротечной чахотки в 1863 году. Два года спустя от той же болезни умерла его мать. Осиротевший мальчик остался на попечении своей бабушки, М. П. Васильевой.

Первоначальное образование Зелинский получил в Тираспольском уездном училище, затем в известной Ришельевской гимназии в Одессе. Интерес к химии появился у него очень рано, в 10 лет он уже проводил химические опыты.

Переломным моментом в выборе жизненного пути было знакомство Николая Зелинского с Иваном Михайловичем Сеченовым, который в середине 1870-х годов читал публичные лекции в Большой химической аудитории Новороссийского (Одесского) университета. В 1880 году Зелинский поступил на естественноисторическое отделение физико-математического факультета Новороссийского университета. С первого курса Зелинский решил посвятить себя органической химии. Под руководством профессора П. Г. Меликишвили он выполнил свою первую научную работу, которая была опубликована в мае 1884 года в «Журнале физико-химического общества». В 1884 году окончил университет и был оставлен на кафедре химии.

В 1885 году Николай Зелинский был командирован в качестве стипендиата факультета в Германию. Для стажировки были выбраны лаборатории Йоханнеса Вислиценуса в Лейпциге и Виктора Мейера в Геттингене, где уделялось большое внимание вопросам теоретической органической химии и явлениям изомерии и стереохимии.

В ходе работы Николай Дмитриевич получил промежуточный продукт – дихлорэтилсульфид (названный впоследствии ипритом), оказавшийся сильнейшим ядом, от которого молодой ученый сильно пострадал, получив ожоги рук и тела. Так будущий создатель противогаза впервые получил одно из самых коварных отравляющих веществ и стал первой его жертвой.

По возвращении из-за границы (в 1888 году) Зелинский выдержал магистерский экзамен и был зачислен внештатным приват-доцентом Новороссийского университета. Он начал читать лекции по органической химии студентам-естественникам. Благодаря содействию заведующего университетской лабораторией А. А. Вериго, Зелинский получил возможность начать самостоятельную научную работу. Продолжая исследования, начатые в Германии, Николай Дмитриевич защитил магистерскую диссертацию «К вопросу об изомерии в тиофеновом ряду» (1889), в которой подробно исследовал пути синтеза различных изомерных производных тиофена.

В 1890 году 29-летний Зелинский вступил в должность штатного приват-доцента Новороссийского университета. В этом же году он получил командировку в Лейпциг в лабораторию Вильгельма Фридриха Оствальда. В 1891 году Николай Зелинский блестяще защитил докторскую диссертацию «Исследование явлений стереоизомерии в рядах предельных углеродистых соединений». Он одним из первых исследовал пути синтеза стереоизомерных двухосновных кислот.

Летом 1893 года Николай Зелинский был назначен экстраординарным профессором Московского университета. Переезд в Москву открывал для ученого новые возможности. Учебный 1893 год он начал с чтения вступительной лекции «Научное значение химических работ Пастера», в котором был сделан глубокий анализ причин оптической деятельности органических соединений и были высказаны интересные прогнозы о значении стереохимических представлений в химии и биологии. В Московском университете Зелинский читал основной курс органической химии для студентов естественного отделения, вел практические занятия по аналитической и органической химии, в течение ряда лет (1899-1904) читал курс органической химии студентам медицинского факультета.

Московский период был для Николая Зелинского очень плодотворным. Диапазон интересов ученого был исключительно широк. С 1893 по 1911 год им было опубликовано свыше 200 научных статей. В 1906 впервые разработал доступный метод получения альфа-аминокислот, объяснил механизм реакции, синтезировал большое количество аминокислот.

Важным объектом научных исследований этого периода стала нефть – сложная смесь органических соединений. Он усиленно разрабатывал проблему рационального использования нефти, в частности вопросы ее ароматизации. В 1911 году Зелинский открыл дегидрогенизационный катализ нафтенов с применением платины и палладия. Результатом этих исследований явился пуск первого в России производства термического крекинга нефти.

Николай Дмитриевич успевал вести и большую общественную работу. Он организовал на Высших женских курсах кафедру органической химии, создал прекрасную лабораторию. В начале 1900-х годов Зелинский участвовал в создании Центральной лаборатории Министерства финансов в Москве, в 1908 – в открытии Народного университета имени Шанявского.

В 1911 году в числе большой группы профессоров и преподавателей Московского университета Николай Дмитриевич Зелинский подал в отставку в знак протеста против реакционной политики министра просвещения Льва Аристидовича Кассо, постоянно вмешивающегося в дела университета. Зелинский лишился возможности вести исследовательскую работу.Некоторое время он читал лекции в Народном университете имени Шанявского, а затем переехал в Петербург, где стал заведовать кафедрой товароведения на экономическом факультете Политехнического института и руководить Центральной лабораторией. С 1914 по 1922 ученый опубликовал только 10 научных работ, но деятельность его не ослабела, а получила другое направление. В Петербурге Зелинский занялся исследованием строения белков. В 1914 им впервые были предложены принципы каталитического метода расщепления белковых тел.

В годы Первой мировой войны 1914-1918 Николай Зелинский активно проводил исследования в области каталитического крекинга и пиролиза нефти, которые способствовали заметному повышению выхода толуола – сырья для получения тринитротолуола (тротила, тола). Это исследование имело первостепенное значение для оборонной промышленности. Он впервые предложил в качестве катализаторов для дегидрогенизации углеводородов нефти использовать доступные алюмосиликаты и окисные катализаторы, которые используются и в наше время. В Петербурге Зелинский разработал средство защиты от боевых отравляющих веществ – угольный противогаз.

22 апреля 1915 в районе Ипра на стыке французского и британского фронтов немцы осуществили первую газобалонную химическую атаку. В результате из 12 тысяч солдат в живых осталось только 2 тысячи. 31 мая подобную атаку повторили на русско-германском фронте под Варшавой. Потери среди солдат были огромны. Николай Зелинский поставил задачу отыскать надежное средство защиты от отравляющих газов. Понимая, что для универсального противогаза нужен универсальный поглотитель, для которого был бы совершенно безразличен характер газа, ученый пришел к идее использовать обыкновенный древесный уголь. Он вместе с В. С. Садиковым разработал способ активирования угля путем прокаливания, что значительно увеличило его поглотительную способность.

В июне 1915 года на заседании противогазовой комиссии при Русском техническом обществе Зелинский впервые доложил о найденном им средстве. В конце 1915 инженер Э. Л. Куммант предложил использовать в конструкции противогаза резиновый шлем. В феврале 1916 после испытаний в полевых условиях он был принят на вооружение. К середине 1916 года было налажено массовое производство противогазов Зелинского-Кумманта. Всего за годы Первой мировой войны в действующую армию было направлено более 11 миллионов противогазов, что спасло жизнь миллионам русских солдат.

После Февральской революции 1917 года Николай Зелинский получил право вернуться в Московский университет и снова переехал в Москву. После Октябрьской революции 1917 года он продолжил работу на кафедре. Уже в 1918 году химик участвовал в решении неотложных проблем, стоявших перед страной, изучал методы получения бензина из мазута. Начиная с 1923 года ученый опубликовал большое количество статей о катализе, синтезе новых соединений, происхождении нефти, холестерине, белковых веществах, синтезе каучука и др.

За огромный вклад в развитие химической науки Зелинский был избран почетным членом Московского общества испытателей природы (1921), награжден Большой премией имени Александра Михайловича Бутлерова (1924), удостоен звания заслуженного деятеля науки (1926), избран членом-корреспондентом АН СССР (1926), академиком АН СССР (1929). В 1934 ему была присуждена премия им. В. И. Ленина, в 1942, 1946, 1948 – три Государственных премии СССР. В 1945 Зелинский был удостоен звания Героя Социалистического Труда, в 1951 – награжден орденом Ленина. Его именем назван Институт органической химии в Москве (1953).

В повседневной жизни ученый был неплохим семьянином. Николай Дмитриевич любил живопись, музыку, посещал концерты. Сам был лично знаком со многими деятелями искусств, часто принимал их у себя на даче.

Ученый был неравнодушен к женскому полу. У Зелинского было три брака, каждый из которых длился по четверти века. Первая жена – Раиса умерла в 1906 году, их брак продлился 25 лет. Вторая жена – Евгения Кузьмина-Караваева, пианистка – брак продлился 25 лет. Во втором браке родилась дочь Раиса Зелинская-Платэ (1910-2001). Третья жена – Нина Евгеньевна Жуковская-Бог, художница – брак продлился 20 лет. В третьем браке родились двое сыновей, Андрей и Николай. Оба сына Николая Дмитриевича, появились на свет, когда ученому было уже за 70. Все потомки академика гордятся знаменитым родственником. Один из них, Николай Альфредович Платэ, пошел по стопам знаменитого деда и стал химиком.

Николай Дмитриевич Зелинский скончался 31 июля 1953 года в Москве, и был похоронен на Новодевичьем кладбище.

Тираспольчане бережно хранят память о своем выдающемся соотечественнике. В городе есть динственный в мире Дом-музей академика Зелинского. Он был образован в 1987 году, в доме, где в детстве жил ученый. Сегодня музей состоит из 4-х залов, воспроизводящих обстановку дома дворянской семьи XIX века, в нем хранятся более двухсот уникальных экспонатов. Здесь можно узнать об учебе, научной деятельности и жизни академика в Одессе, Петербурге, Москве, Германии.

Николай Дмитриевич Зелинский – замечательный русский химик, основоположник учения о гетерогенном органическом катализе, создатель первого в мире универсального угольного противогаза, учитель нескольких поколений химиков.

Химия часто одаряла меня величайшими наслаждениями познания еще не разведанных тайн природы. Она дала мне возможность послужить людям... Я уверен, что ни один из тех, кто заинтересуется химией, не пожалеет о том, что выберет эту науку в качестве своей специальности.

Н.Д. Зелинский

Первое научное исследование в области химии глицидных кислот «О продукте присоединения метиламина к b-метилглицидной кислоте» Зелинский выполнил под руководством Меликишвили. В мае 1884 г. результаты этого исследования были опубликованы в «Журнале Русского физико-химического общества». «Память об этом человеке я храню как лучшее воспоминание о студенческих годах, проведенных мною в Новороссийском университете», – писал Зелинский о своем учителе. В том же году Зелинский получил диплом об окончании университета и был оставлен работать при кафедре химии.

Важное значение имеют исследования Зелинского, связанные с промышленной переработкой нефти. В свое время В.В.Марковников обнаружил в кавказской нефти довольно много «нафтенов» (циклоалканы, т. е. предельные циклические углеводороды), которые назвал «химическими мертвецами». Зелинский «оживил» этих «мертвецов», показав, что циклогексан (С6Н12) и его гомологи при 300 °С каталитическим дегидрированием (отщепление водорода) превращаются в бензол и его гомологи:

С6Н12 ® С6Н6 + 3Н2.

Он установил, что каталитическому дегидрированию подвергаются циклогексан и его производные, содержащие шестичленный цикл, а углеводороды с пятичленным циклом и их производные не отщепляют водород под влиянием катализатора и остаются неизменными. Это явление он назвал селективным (избирательным) катализом. С помощью селективного катализа можно было разделять смеси, состоящие из углеводородов с пяти- и шестичленными циклами. В результате этих исследований Зелинский открыл важное явление – «необратимый катализ», при котором вследствие перегруппировки атомов водорода (катализаторы Pt, Cr2O3/Al2O3; 200 °С) из циклогексена образуются бензол и циклогексан. Этот процесс оказался необратимым.

Электронная библиотека >>

Николай Дмитриевич Зелинский

Академик Б.А.Казанский. "Выдающийся советский ученый академик Николай Дмитриевич Зелинский. К 90-летию со дня рождения".
Стенограмма публичной лекции, прочитанной в Центральном лектории Общества в Москве.
Москва, изд-во "Правда", 1951 г.

Публикуется с небольшими сокращениями

На протяжении двух третей века продолжается неутомимая научная, педагогическая и общественная деятельность крупнейшего советского учёного, академика Николая Дмитриевича Зелинского. Вся его яркая, богатая жизнь является образцом служения Родине, своему народу. Жизнь учёного заполнена непрерывными творческими исканиями; все свои силы и знания он отдаёт делу развития отечественной химической науки, достигшей ныне невиданной высоты, разрешению задач народного хозяйства нашей великой Родины.
6 февраля 1951 года исполнилось 90 лет со дня рождения Героя Социалистического Труда академика Н. Д. Зелинского, создателя советской химической школы, одного из самых известных и популярных деятелей советской химии.
За выдающиеся заслуги в области науки, в связи с 90-летием со дня рождения и 65-летием научно-педагогической деятельности Указом Президиума Верховного Совета СССР академик Н. Д. Зелинский был награждён орденом Ленина.
Имя академика Зелинского широко известно не только в Советском Союзе, но и во всём мире. Вся современная органическая химия, в частности химия углеводородов и их каталитических превращений, обязана ему многими важными открытиями.
Научные интересы Николая Дмитриевича и направления его научной деятельности необычайно разнообразны. И в каждом из этих направлений учёному за время его долгой, активной и плодотворной творческой деятельности удалось получить интересные и важные результаты.
Н. Д. Зелинский родился 6 февраля (25 января по старому стилю) 1861 года в Тирасполе, б. Херсонской губернии, ныне Молдавской ССР. Потеряв родителей в раннем детстве, он рос и воспитывался в доме своей бабушки М. П. Васильевой. С большой теплотой и глубокой признательностью вспоминает Николай Дмитриевич свою первую воспитательницу, сумевшую укрепить и развить природную любознательность способного и живого мальчика.
Школьные годы Николай Дмитриевич провёл в Тираспольском уездном училище и затем в Одесской Ришельевской гимназии. По окончании её он поступил на естественное отделение физико-математического факультета Новороссийского университета в Одессе. Это сравнительно молодое тогда высшее учебное заведение (основано в 1865 году) в конце 70-х и начале 80-х годов имело в числе своих профессоров таких выдающихся деятелей русской науки, как И. И. Мечников, А. О. Ковалевский, И. М. Сеченов, В. В. Заленский, Л. С. Ценковский, Н. А. Умов. Учителями Николая Дмитриевича по химии были Е. Ф. Клименко, А. А. Вериго, В. М. Петриашвили (Петриев), П. Г. Меликишвили (Меликов). Наличие крупных научных сил в Новороссийском университете, возможность слушать выдающихся лекторов по разным специальностям и на разных факультетах - всё это способствовало расширению кругозора молодого Зелинского, формированию его материалистического мировоззрения и, в частности, помогло ему стать не только выдающимся специалистом в области химии, но и широко образованным натуралистом.
Ещё в студенческие годы Николай Дмитриевич написал свою первую научную работу - «О продукте присоединения метиламина к b-метилглицидной кислоте», которая была опубликована и 1884 году в журнале Русского физико-химического общества.
В этом же году Николай Дмитриевич успешно сдал магистерские экзамены и стал приват-доцентом Новороссийского университета. Здесь он начал читать курс общей химии для студентов-математиков и избранные главы органической химии для естественников. Уже тогда у молодого учёного появились первые ученики, выполнившие под его руководством свои первые научные работы. К ним принадлежат А. М. Безредка, А. Г. Дорошевский, С. Г. Крапивин и другие. Это были первые представители школы Н. Д.
Зелинского, привлечённые к нему его талантом руководителя и сами впоследствии ставшие крупными научными деятелями.
Выдающийся дар Николая Дмитриевича зажигать у окружающей его молодёжи неугасимую любовь к научному исследованию и вести её за собою к новым и новым завоеваниям, не боясь трудностей и смело их преодолевая, ярко проявился уже на заре его научной деятельности. Этот дар сопутствует всей долгой жизни замечательного русского учёного, внесшего неоценимый вклад в дело воспитания специалистов, выращивания талантливой научной молодёжи.
В 1889 году Николай Дмитриевич защитил диссертацию на степень магистра химии «К вопросу об изомерии в тиофеновом ряду», а через два года - диссертацию на степень доктора химии «Исследование явлений стереоизомерии в рядах предельных углеродистых соединений». Эти работы, написанные на две, казалось бы, совершенно различные темы, на самом деле внутренно связаны друг с другом, с одной стороны, впервые разработанной Николаем Дмитриевичем реакцией синтеза эфира a-бромпропионовой кислоты (метод Зелинского-Фольгарда), а с другой - синтезом стерео изомерных симметричных диметилянтарных кислот, полученных и изучавшихся в обеих работах.
Докторская диссертация Н. Д. Зелинского была первой крупной отечественной работой по стереохимии; в ней были собраны и бобщены данные по стереоизомерии двуосновных предельных алифатических кислот.
В 1891 году Николай Дмитриевич участвовал в экспедиции по обследованию вод Чёрного моря на глубинах в несколько сот метров, где имеются значительные количества растворённого сероводорода. По мнению известного геолога академика Андрусова, образование сероводорода в глубинах Чёрного моря объясняется разложением органического вещества ракушек, после того как соленые воды Средиземного моря хлынули в Чёрное море через Босфор. Исследования Н. Д. Зелинского и доктора Брусиловского показали, что сероводород не является результатом этого катастрофического явления, а образуется постоянно при восстановлении растворённых в морской воде сульфатов, в результате деятельности анаэробных бактерий, - обитающих на значительных глубинах в водах Чёрного моря. Пробирки с морской глубинной водою, взятой в 1891 году, сохранялись Николаем Дмитриевичем до конца 30-х годов нашего века. Когда их вскрыли, было установлено, что содержавшиеся в них микроорганизмы сохранили свою жизнеспособность и продолжали восстанавливать сульфаты и сульфиты. Эта, на первый взгляд, эпизодическая в длинном ряду исследований Николая Дмитриевича работа свидетельствует о широте его научных интересов, о способности учёного охватывать и объяснять природные явления, выходящие за пределы его любимой науки.
В 1893 году Н. Д. Зелинский был приглашён на работу в Московский университет экстраординарным профессором по кафедре органической и аналитической химии. Вместе с ним в Москву переехали и его ученики С. Г. Крапивин и А. Г. Дорошевский. В Московском университете Николай Дмитриевич руководил лабораториями химического анализа и частью лаборатории органической химии (другая часть находилась в ведении его предшественника по заведыванию кафедрой проф. В. В. Марковникова вплоть до смерти последнего в 1904 году). Курсы органической химии, читанные Н. Д. Зелинским, неизменно пользовались большой популярностью среди студентов - естественников и медиков.
Вскоре после переезда в Москву к Николаю Дмитриевичу потянулась талантливая молодёжь. В числе первых его московских учеников следует отметить двух выдающихся русских химиков - Л. Л. Чугаева (впоследствии профессора Ленинградского университета), создавшего крупную советскую школу в области комплексных соединений металлов группы платины и железа, и Н. А. Шилова (профессора Московского высшего технического училища и Института народного хозяйства имени Плеханова), известного своими работами по сопряжённым реакциям и адсорбции.
Число студентов Московского университета, специализировавшихся по химии, продолжало возрастать. Николай Дмитриевич добился в связи с этим разрешения пристроить к старому зданию химического корпуса Московского университета новую лабораторию. Она была открыта в 1905 году, и в ней до сих пор помещается практикум по органической химии, кабинет и лаборатория самого Николая Дмитриевича, библиотека химического факультета.
Год от году научная работа в лаборатории расширялась, росло число учеников, изменялась тематика. В конце 90-х годов работы Н. Д. Зелинского и его учеников сосредоточиваются на новой, чрезвычайно важной области - химии циклических углеводородов,- богато представленных в наших отечественных нефтях. Замечательные исследования Николая Дмитриевича и его школы в области химии нефти представляют собой крупнейший вклад в советскую химическую науку.
Николай Дмитриевич заинтересовался синтезом циклических углеводородов с пяти- и шестичленными кольцами, присутствия которых можно было ожидать в природной нефти. К ним легко было перейти от изучавшихся Николаем Дмитриевичем двуосновных алифатических кислот через циклические метаны и спирты.
Учёным были синтезированы многие алициклические углеводороды - «нафтены». С их помощью можно было уточнить состав узких потоков природного бензина, выделявшихся путём фракционированной перегонки Марковниковым и его учениками. Можно было убедительно показать, что в состав этих погонов входят не только углеводороды с шестичленным циклом, но и углеводороды с пятичленным кольцом. В связи с синтезом нафтенов в тематике лаборатории Николая Дмитриевича в конце 90-х и начале 900-х годов появился ряд направлений по исследованию природы и химических превращений углеводородов нефти. Были также предприняты работы по каталитической гидрогенизации ароматических углеводородов и дегидрогенизации циклогексановых. В 1911 году были опубликованы данные об опытах по избирательной дегидрогенизации циклогексана в присутствии углеводородов других классов, которые при этом не испытывали никаких изменений.
Не ограничиваясь исследованиями, широко развернувшимися в химических лабораториях Московского университета, Н. Д. Зелинский ведёт интенсивную научно-организационную деятельность. Он принимает участие в организации и развитии ряда новых научных центров Москвы. В конце 90-х годов Николай Дмитриевич основал кафедру органической химии на Высших женских курсах. В начале 900-х годов под его руководством была построена и оборудована Центральная химическая лаборатория министерства финансов в Москве. Несколько позже Николай Дмитриевич участвует в организации народного университета имени Шанявского, где также были созданы научные лаборатории. И на Высших женских курсах и в Центральной лаборатории министерства финансов начали вести в тесном общении с Николаем Дмитриевичем научные исследования его ученики - С. С. Намёткин, С. Г. Крапивин, А Г. Дорошевский, А. В. Раковский и др.
Одновременно Н. Д. Зелинский активно участвует в жизни научных общественных организаций: Русского физико-химического общества, Общества испытателей природы, Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии. На протяжении всей своей жизни учёный-патриот ведёт большую общественную работу являясь носителем лучших традиций русской интеллигенции. Ведя огромную научную, педагогическую и общественную деятельность, Н. Д. Зелинский тесно связал себя с такими представителями передовой московской профессуры, как И. М. Сеченов, Н. А. Умов, А. П. Павлов, В. И. Вернадский, М. А. Мензбир, и многими другими, с кем он поддерживал многолетние дружеские отношения.
В 1904-1905 годах Николай Дмитриевич проявил себя как друг революционно-настроенной молодёжи. Он, не задумываясь, каждый раз принимал её сторону, когда во время так называемых «студенческих волнений» в аудитории Московского университета вводилась полиция и к студентам применялись репрессивные меры. В начале 1911 года напряжённая и плодотворная деятельность Н. Д. Зелинского в Московском университете неожиданно прервалась. По приказу царского министра народного просвещения Кассо ректор Московского университета А. А. Мануйлов, заместитель ректора М. А. Мензбир и проректор П. А. Минаков, избранные советом университета, были отстранены от своих должностей за решение временно приостановить занятия и тем самым предотвратить вмешательство полиции в дела университета. В знак протеста против реакционной политики царского правительства Н. Д. Зелинский вместе с группой прогрессивных профессоров и преподавателей покинул Московский университет и переселился в Петербург.
Не сразу удалось Н. Д. Зелинскому получить возможность возобновить свою научную деятельность. В Петербургской лаборатории министерства финансов, где начал работать Николай Дмитриевич, условия для исследования были гораздо более скромные и стеснённые, чем в Московском университете. Не было здесь и учеников Николая Дмитриевича.
Но скоро в этой лаборатории закипела интенсивная научная работа и притом в совершенно новых направлениях. Николай Дмитриевич вместе со своим сотрудником В. С. Садиковым разработал новый способ гидролиза белков при высоких температурах и при каталитическом действии разбавленных кислот и щелочей. Продукты гидролиза оказались состоящими не только из аминокислот, но и из их циклических ангидридов - дикетопиперазинов,- что проливало свет на химическое строение белковой молекулы.
Наряду с исследованием нового способа гидролиза белка учёный заинтересовался так называемым активированным «оживлённым» углем и попробовал применить его как высокопористое вещество в качестве контакта - катализатора для органических реакций,- например, для полимеризации ацетилена в ароматические углеводороды.
В 1914 году началась первая мировая война. Через год германской армией были впервые применены боевые отравляющие вещества - хлор, фосген, сернистый газ, синильная кислота. Появились многочисленные жертвы нового варварского «метода» войны. Остро встала неотложная задача - найти способы борьбы против отравляющих веществ. В то время многими химиками предлагались «противогазы», основанные на поглощении того или иного отравляющего вещества химическим путём. Однако эти средства были крайне примитивны и чаще всего неудачны.
Н. Д. Зелинский предложил в качестве «поливалентного» универсального поглотителя активированный древесный уголь. Учёный развернул серьёзную научную работу по использованию активированного угля в целях защиты от отравляющих веществ. Много препятствий пришлось преодолеть Николаю Дмитриевичу, прежде чем ему удалось осуществить свою идею на практике. Нашлись люди, пытавшиеся опорочить работу учёного-патриота. На его пути стояли косность и равнодушие царских чиновников, бюрократические рогатки и даже прямое вредительство.
Горячее желание помочь беззащитным от отравляющих веществ солдатам на фронте и твёрдая уверенность в правильности избранного направления помогли Н. Д. Зелинскому совершить подлинный научный подвиг: его угольный противогаз оказался самым эффективным универсальным средством защиты от отравляющих веществ. Противогаз получил всеобщее признание, был принят на вооружение русской армии и спас многие тысячи жизней на фронте. Так в России впервые в мире были заложены основы противогазовой техники; идеи Н. Д. Зелинского были использованы в конструкциях противогазов во всех армиях мира. В 1917 году вскоре после падения царизма Н. Д. Зелинский получил возможность вернуться в родной, горячо любимый им Московский университет, где с ещё большей творческой целеустремлённостью принялся за научно-педагогическую работу. Начался второй московский период - советский период - деятельности учёного, по длительности вдвое больший, чем первый. Советский строй дал Николаю Дмитриевичу возможность в полной мере и с особой силой проявить свой талант учёного и педагога, свои качества общественного деятеля и патриота.
Вокруг Н. Д. Зелинского постепенно группировались нов ученики. Их было во много раз больше, чем в дореволюционный период. Пришлось расширить лаборатории, ставшие тесными для непрерывно росшей тематики, связанной с запросами социалистического народного хозяйства. Две новые большие лаборатории были оборудованы Народным комиссариатом нефтяной промышленности и Главным управлением строительства заводов синтетического каучука. Почти весь старый химический корпус университета был отведён под органическую химию. Прежняя кафедра органической химии была объединена с новыми кафедрами химии нефти, органического катализа и специального органического синтеза и анализа. Н. Д. Зелинский оказался во главе, по существу, целого исследовательского института органической химии, целиком укомплектованного учениками выдающегося советского химика или учениками его учеников.
Параллельно с образованием этого научно-исследовательского коллектива, в связи с переездом в Москву Академии наук в 1935 году, в её составе возник Институт органической химии. В нём Николай Дмитриевич стал ведать сектором, состоящим ныне из трёх лабораторий. Большая часть работников этих лабораторий также состоит из учеников выдающегося советского химика. Таким образом, после Великой Октябрьской социалистической революции Н. Д. Зелинскому были предоставлены широкие возможности и благоприятные условия для работы. Руководимая им химическая школа стала одной из самых сильных, если не самой крупной, в Советском Союзе. Результаты работы этого мощного коллектива не замедлили сказаться. К советской эпохе относится блестящий расцвет научной деятельности Николая Дмитриевича (несмотря на то, что в феврале 1918 года ему минуло 57 лет, а в этом возрасте научная деятельность многих крупных учёных начинала клониться к закату).
В лаборатории Н. Д. Зелинского буквально с первых месяцев существования советской власти начались научные исследования, связанные с растущими потребностями народного хозяйства и обороны страны. Уже летом 1918 года была поставлена работа по ароматизации нефтяных погонов и по их крекингу с целью превращения в бензин. Последняя задача возникла в связи с тем, что северные и центральные районы молодой Советской республики оказались тогда временно отрезанными от нефтеносных районов Кавказа. На нефтеперегонных заводах и пристанях средней и верхней Волги в то время скопилось большое количество солярового масла, не находившего сбыта. Вместе с тем Советская республика ощущала большой недостаток в моторном топливе. Н. Д. Зелинский предложил новый способ получения бензина из солярового масла и мазута. В лаборатории учёного были поставлены опыты по крекингу солярового масла и мазута сначала под действием высокой температуры, а затем - хлористого алюминия. Вскоре под Москвой был пущен завод для получения таким путем бензина - «химбензина» - для молодой советской авиации и Военно-Морского Флота. Тем самым была оказана весьма ценная помощь Красной Армии, героически боровшейся с белогвардейцами и империалистами, пытавшимися задушить молодую Советскую республику. Работа эта продолжалась несколько лет и, кроме непосредственных практических результатов, внесла ценный вклад в химию каталитического крекинга.
В 1920-1921 годах в лаборатории Московского университета Н. Д. Зелинским были проведены обширные работы по исследованию сапропелей и волжских сланцев, а также смолы, получаемой при их сухой перегонке. Эти работы имели своей целью наметить пути получения моторного топлива из сланцев и кроме того, получить материалы для решения проблемы происхождения нефти, проблемы, к которой выдающийся учёный всегда проявлял живой интерес.
Далее последовали другие работы, связанные с запросами народного хозяйства, работы, призванные удовлетворить требования возрождавшейся советской промышленности. Они касались и природных ресурсов страны, и заново создававшейся химической промышленности, и потребностей обороны. Здесь невозможно подробно изложить все эти работы; следует только отметить, что в своей научной деятельности Н. Д. Зелинский всегда сразу откликался на многочисленные запросы и нужды молодой Советской республики. Вскоре Николай Дмитриевич стал одним из авторитетнейших советских учёных-химиков. Значительно позднее - в 1928-1929 годах - по заданию Наркомнефти в одной из лабораторий Николая Дмитриевича была проведена большая работа по уточнению условий каталитической ароматизации бензинов прямой гонки по Зелинскому. В 1931-1933 годах по заданию Главного управления строительства заводов синтетического каучука Николай Дмитриевич успешно провёл ряд исследований, связанных с развитием зарождающейся промышленности СК (синтетического каучука) в Советском Союзе. Подобные работы никогда не прерывались в лабораториях Н. Д. Зелинского, и он всегда принимал в них самое активное участие.
В советскую эпоху Н. Д. Зелинский получил полное признание своих научных заслуг. В 1926 году ему было присвоено звание заслуженного деятеля науки; в том же году он был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1929 году - её действительным членом; в 1945 году за выдающуюся научную деятельность Н. Д. Зелинский был удостоен высокого звания Героя Социалистического Труда. Николай Дмитриевич награждён четырьмя орденами Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени и медалями; он трижды лауреат Сталинской премии.
Николай Дмитриевич, как мы уже отмечали, всегда принимал активное участие в жизни химической общественности. Он является одним из организаторов Всесоюзного химического общества имени Д. И. Менделеева; членом президиума этого Общества учёный состоит до настоящего времени. Ещё в 1893 году Н. Д. Зелинский был избран в число действительных членов Московского общества испытателей природы - старейшего естественно-научного общества страны. С 1932 года он нёс обязанности вице-президента этого Общества, а с 1935 года является бессменным его президентом.
Н. Д. Зелинский - один из наиболее популярных учёных Советского Союза. 90-летний юбилей выдающегося учёного вызвал горячие и многочисленные отклики в самых разнообразных кругах советской общественности. Советские люди видят в нём образец подлинного учёного сталинской эпохи, все свои силы и знания отдающего великому делу строительства коммунизма.

Переходя к обзору научных исследований Н. Д. Зелинского, следует отдать себе полный отчёт о сложности поставленной задачи в весьма ограниченное время отчётливо обрисовать чрезвычайно разностороннюю и плодотворную творческую деятельность выдающегося учёного. Трудно оказать, какое из направлений этой деятельности является наиболее важным. В речи «Роль Академии наук в историческом развитии органической химии» Николай Дмитриевич на торжественном заседании юбилейной сессии Академии наук CССP в 1945 году, кратко описывая деятельность различных русских академиков-специалистов по органической химии,- следующим образом охарактеризовал основные направления своей научной деятельности:
«Академик Н. Д. Зелинский (р. 1861) - создатель угольного противогаза, один из основоположников органического катализа. Со стороны синтеза индивидуальных циклических углеводородов Зелинский подошел к исследованию кавказской нефти. В работах его органический синтез и химия нефти неразрывно связаны с катализом. Им открыты: каталитические реакции избирательной дегидрогенизации шестичленных циклов в ароматические, превращения пятичленных циклов в шестичленные и обратно, раскрытие циклов и их замыкание, необратимый катализ. Эти реакции и составляют основное содержание его работ в области катализа углеводородов.
Зелинским организована Лаборатория сверхвысоких давлений, в которой изучаются превращения органических веществ, идущие под давлением без влияния катализатора.
Им же создана в Московском университете большая школа химиков-учёных, заявивших себя выдающимися работами».
Как уже говорилось, ещё в середине 90-х годов прошлого века Н. Д. Зелинским были начаты синтетические исследования циклических углеводородов для того, чтобы получить в чистом виде такие нафтены, которые могут входить в состав нефтей и тем самым сделать возможной идентификацию выделяемых из нефтяных бензинов углеводородов.
Такой подход к детальному исследованию нефти обещал наиболее надёжные результаты, но требовал громадной синтетической работы. В течение 12 лет (1895-1907 годы) Николаем Дмитриевичем и его сотрудниками были получены 22 синтетических нафтена, содержавших пяти- и шестичленные кольца. Это во многом способствовало выявлению состава различных бензиновых фракций.
После Великой Октябрьской социалистической революции эти синтезы были продолжены как самим Николаем Дмитриевичем, так и его многочисленными учениками. В ряду циклoпентана были получены его гомологи как с разветвлёнными цепями, так и с прямыми длинными боковыми цепями (Б. А. Казанский, А. Ф. Платэ, М. С. Звентова); двух- и трёхзамещённые гомологи циклопентана были разделены на стереоизомеры. Был синтезирован ряд гомологов циклопентана, содержащих двойную связь в боковой цепочке. Была синтезирована целая серия своеобразных углеводородов, присутствие которых в нефтяных погонах весьма вероятно и которые представляют собою циклопентановое и циклогексановое или бензольное кольца, связанные одной или несколькими метиленовыми группами (Я. И. Денисенко, С. И. Хромов, И. Н. Тиц).
Были синтезированы также различные гомологи нафталина и декалина, а также производные декалина с непредельными боковыми цепями.
Были получены многочисленные углеводороды, до сих пор не выделявшиеся из нефтяных бензинов. Здесь следует упомянуть прежде всего циклические углеводороды, содержащие циклы с числом атомов углерода меньше пяти и больше шести. Синтезировались углеводороды, содержавшие трёх-, четырёх-, семи-, восьми-, девяти-, двадцати- и сорокачленные циклы. Получены также углеводороды, содержащие два кольца в молекуле; примером их может служить (0,1,3)-бициклогексан (М. И. Ушаков) и (0,2,2)-бициклогексан (К. А. Кочешков), а также углеводороды так называемого спиранового строения, содержащие один углеродный атом, общий обоим кольцам (В. П. Кравец, Б. А. Щербак, Н. В. Елагина, Н. И. Шуйкин).
Синтезировались также бициклические углеводороды, содержащие «мостик» из одного или двух атомов углерода, т. е. производные бициклогептана и бициклооктана (Б. А. Казанский, А. Ф. Платэ).
Была проделана громадная работа по синтезу алифатических углеводородов, содержащих двойные и тройные связи в цепи и строго определённом положении.
Десятки полученных в лабораториях Николая Дмитриевича углеводородов дали громадный материал для познания этого основного класса органических соединений и для детального исследования состава нефти.
Интерес Николая Дмитриевича к углеводородам, их синтезу и свойствам привёл его к проблеме, в разрешении которой деятельность учёного оказалась наиболее плодотворной,- к проблеме каталитических превращений углеводородов.
Первые работы учёного, посвящённые каталитическим превращениям углеводородов (в основном - каталитической гидрогенизации и дегидрогенизации, т. е. присоединению и отщеплению водорода), относятся ещё к дореволюционному периоду (1911 год). В советское время они широко развернулись, и в них приняли участие многочисленные ученики Н. Д. Зелинского. В итоге были получены интересные и важные результаты.
Ещё в начале 900-х годов, занимаясь синтезом нафтенов с шестичленными кольцами, Николай Дмитриевич применял для этой цели способ присоединения водорода к бензолу и его гомологам в присутствии катализаторов. Учёный показал, что мелкораздробленный никель отнюдь не является лучшим катализатором для этой цели, как полагали французские учёные Сабатье и Сандеран, но что платина и палладий, отложенные на асбесте и особенно на активированном угле, имеют ряд преимуществ перед никелем в смысле стойкости, активности, меньшей способности давать побочные продукты и т. д. Оказалось, что бензол в присутствии этих катализаторов при температуре 140-160° Ц может быть нацело прогидрирован в циклогексан.
Таким же способом могут быть прогидрированы толуол, ксилолы, этилбензол, нафталин и другие ароматические углеводороды и превращены в полностью гидрированные углеводородные циклические системы, которые до применения каталитического метода можно было, как уже указывалось выше, синтезировать лишь очень сложным путём.
Ещё более интересной в научном и практическом отношении оказалась реакция, обратная только что приведённой. Оказалось, что циклогексан при нагревании до температуры выше 170° Ц в присутствии платины или палладия начинает отщеплять водород и частично превращается снова в бензол. При 300° Ц эта реакция приводит к превращению всего циклогексана в бензол. Этот обратимый процесс был изучен очень детально. Выяснилось, что реакцию дегидрогенизации можно проводить очень гладко, не получая никаких побочных продуктов (например, метана), и что можно поэтому изучать скорость дегидрогенизации циклогексана и его гомологов, определять энергию активации этих реакций и т. д. Удалось приготовить весьма совершенные катализаторы, позволяющие проводить дегидрогенизацию циклогексановых углеводородов длительное время без регенерации катализатора, с хорошим выходом ароматических углеводородов.
Подобным же превращениям с образованием ароматических углеводородов подвергаются и более сложные углеводородные системы декалина, гидриндана, дициклогексила, дициклогексилметана. Иногда при этом наблюдалось образование новых циклов (И. Н. Тиц, М. В. Гавердовская, Я. И. Денисенко). Так, из дициклогексилметана получался флуорен.
Было установлено также, что если подвергаемый дегидрогенизации циклогексановый углеводород смешан с парафиновыми или циклопантановыми углеводородами, то эти углеводороды не испытывают заметных изменений. В этом смысле дегидрогенизация циклогексановых углеводородов носит селективный (избирательный) характер. Николай Дмитриевич назвал её «избирательным катализом».
Последнее обстоятельство чрезвычайно важно в практическом отношении, так как позволило превращать полностью все циклогексановые углеводороды нефтяных бензинов в ароматические и таким образом судить о природе циклических углеводородов (нафтенов) в той или иной нефти, поскольку выделить полученные из циклогексанов ароматические углеводороды и разобраться и их природе не составляет особого труда. До этого встречающиеся в нефти нафтены с пяти- и шестичленными циклами были практически неразделимы, и не существовало способов определения относительного содержания их в том или ином бензине. Кроме того каталитическая дегидрогенизация нефтяных циклогексанов позволила получать из нефти ароматические углеводороды, столь важные в качестве исходных материалов для синтеза красителей, медикаментов, пластмасс, синтетического каучука, взрывчатых веществ и т. д.
Каталитическая дегидрогенизация шестичленных нафтенов, как метод получения ароматических углеводородов из нефти, отличается рядом преимуществ. Особенно следует отметить низкую сравнительно с пиролизом температуру реакции дегидрогенизации, образование в качестве побочного продукта значительного количества чистого водорода, вполне пригодного для целей каталитического гидрирования, синтеза аммиака и т. д., отсутствие коррозии аппаратуры, высокая производительность процесса, низкие потери бензина. Всё это говорит за то, что каталитической дегидрогенизации по Зелинскому предстоит блестящая будущность.
Н. Д. Зелинским, его учениками и сотрудниками были широко обследованы методом каталитической дегидрогенизации многочисленные бензиновые и керосиновые фракции нефтей различных советских месторождений. Оказалось, что в некоторых из них содержание шестичленных нафтенов достигало 50-60% и они могут служить потенциальным источником ароматических углеводородов (Н. И. Шуйкин, Ю. К. Юрьев, Б. А. Казанский, А. М. Рубинштейн).
Реакции каталитического гидрирования бензола и каталитической дегидрогенизации циклогексана своеобразно сочетаются в открытом Николаем Дмитриевичем явлении каталитического перераспределения водорода между молекулами циклогексена; одна молекула этого углеводорода дегидрируется, превращаясь в бензол, а две другие, гидрируясь, образуют циклогексан (Г. С. Павлов).
Это превращение Николай Дмитриевич назвал «необратимым катализом», так как око проходит только в одном направлении, и бензол с циклогексаном не могут, непосредственно взаимодействуя, образовать циклогексен. Реакция эта протекает в присутствии платинированного угля или палладия на угле уже при комнатной температуре.
Если двойная связь расположена в боковой цепочке, связанной с циклогексановым кольцом, то реакция необратимого катализа также имеет место.
Было исследовано большое число углеводородов ряда циклогексана, содержащих двойную или даже тройную связь в боковой цепи. В контакте с платиной все они подвергаются необратимому катализу, образуя смесь ароматического и полностью гидрированного циклогексанового углеводорода.
Эти сложные превращения становятся понятными, если допустить, что сначала двойная связь перемещается под влиянием катализатора в кольцо, а затем уже имеет место необратимый катализ образовавшегося замещённого циклогексена. Если в шестичленном цикле содержатся две двойные связи, то, как показали Н. Д. Зелинский и Г. С. Павлов, необратимый катализ также имеет место, но протекает в две стадии.
В течение ряда лет существовало мнение, что дегидрогенизация циклогексановых углеводородов совершенно не затрагивает циклопентанов или парафинов, всегда сопутствующих им в природных бензинах. Предполагалось, что обе последние группы углеводородов в присутствии катализатора и водорода, выделяющегося из циклогексанов, не способны претерпевать не только дегидрогенизации, но и вообще никаких изменений.
Однако в 1934 году было показано, что циклопентан при 310° Ц в присутствии платинированного угля легко превращается в нормальный пентан (Н. Д. Зелинский, Б. А. Казанский и А. Ф. Плата).
Такому же гидрированию с расщеплением цикла подвергаются разнообразные углеводороды, содержащие циклопентановое кольцо: метил-, этил- и пропилциклопентаны превращаются в изомерные гексаны и октаны, в более сложных системах происходит то же самое.
При детальном исследовании гидрирования гомологов циклопентана оказалось, что связи, соседние с углеродом, несущим заместитель, разрываются под влиянием водорода в наименьшей степени.
Связи, расположенные через один углеродный атом от углерода с заместителем, претерпевают разрыв в наибольшей степени. Те же закономерности наблюдаются и для двух- и трёхзамещённых циклопентанов, причём оказалось, что на скорость гидрирования большое влияние оказывает строение молекулы, иначе говоря, число заместителей и их относительное расположение. Чем больше заместителей, тем медленнее гидрируется циклопентановый углеводород.
Гидрирование самого циклопентана в присутствии платинированного угля может протекать при гораздо более низкой температуре, чем та, которая указывалась в первых работах по этому вопросу. Оказалось, что уже при 225-240°Ц образуется несколько процентов н-пентана, а с повышением температуры количество его быстро возрастает и при 290°Ц достигает 90%.
Таким образом, был найден ещё один легко осуществляемый и гладкий переход, связывающий две группы углеводородов, на этот раз циклопентаны и парафины. Реакция гидрирования циклопентана при 225°Ц является неожиданной; она не гармонирует с обычным представлением об этом цикле, как о весьма устойчивой, свободной от напряжения системе, очень похожей в этом отношении на парафиновые углеводороды близкого молекулярного веса. Однако н-пентан не подвергается никаким изменениям в указанных условиях, и потому лёгкий разрыв связей с присоединением водорода в циклопентане приходится считать специфичным для углеводородов этой группы.
Как указывалось выше, неизменяемость парафиновых углеводородов в присутствии платинового катализатора считалась сама собой разумеющейся. Однако более детальное изучение гидрирования циклопентановых углеводородов с длинными боковыми цепями в присутствии платинированного угля привело к наблюдению, что при этом образуются большие или меньшие количества ароматических углеводородов. Это замечалось особенно в тех случаях, когда соответствующий циклопентаноеый углеводород имел боковую цепь из четырёх или большего числа углеродных атомов. Исследование природы ароматических углеводородов, образовавшихся из бутилциклопентана, привело к предположению, что они образовались частично путём расширения пятичленного цикла, частично путём циклизации с участием боковой цепи.
Следующим шагом было предположение о возможности непосредственного образования шестичленното цикла из парафинового углеводорода, содержащего не менее шести атомов углерода в цепи. Справедливость этого предположения была подтверждена прямым опытом ароматизации диизобутила в присутствии платинированного угля, в результате чего был получен параксилол. Таким образом, был обнаружен ещё один прямой переход от одной группы углеводородов к другой - от парафинов к ароматическим углеводородам (Б. А. Казанский, А. Ф. Платэ). В присутствии платины он происходит без каких-либо побочных продуктов и протекает, по-видимому, через стадию циклогексанового углеводорода.
Одновременно была открыта реакция ароматизации парафиновых углеводородов в присутствии катализаторов, содержащих окиси хрома, титана или молибдена (Б. Л. Молдавский, В. А. Каржев). Подобные катализаторы также привлекли к себе внимание Н. Д. Зелинского и его учеников, и ароматизация парафиновых углеводородов в присутствии таких катализаторов была подробно изучена. Оказалось, что химизм этого процесса отличается очень большой сложностью и едва ли может отвечать тем сравнительно простым схемам, которые обыкновенно для него приводятся. По-видимому, он слагается из ряда не только последовательно, но и параллельно протекающих реакций, некоторые из которых были обнаружены и исследованы впервые. К ним относится образование циклогексена из циклогексана на окисных катализаторах и дальнейшая изомеризация его в метилциклопентен, перераспределение водорода между двумя молекулами циклопентена с образованием циклопентана и циклолентадиена (А. Ф. Платэ) и т. д. Последняя реакция была изучена отдельно. Было показано, что она протекает не только на окисных катализаторах, но и на металлических. Исследования реакции ароматизации парафинов, проведённые в лабораториях Николая Дмитриевича, в значительной степени разъяснили её механизм.
При изучении дегидрогенизационного катализа Николаем Дмитриевичем было показано, что в присутствии никеля на окиси алюминия и при несколько более высокой температуре, а именно при 350°Ц, циклогексан не только дегидрируется до бензола, но и образует некоторое количество углеводородов, кипящих выше бензола. Исследование получавшихся продуктов показало, что происходит алкилирование бензола и циклогексана образующимися в результате глубокого распада циклогексана метиленовыми радикалами СН2 (Н. Д. Зелинский и Н. И. Шуймин).
Промежуточное образование метиленовых радикалов было также доказано при изучении процесса образования бензина из окиси углерода и водорода в присутствии кобальтовых катализаторов. Образование метиленовых радикалов было подтверждено прямыми опытами, в которых бензол, заранее введённый в реагирующую смесь окиси углерода и водорода, частично превратился в толуол, очевидно, за счёт присоединения радикала СН2 к бензолу (Н. Д. Зелинский и Я. Т. Эйдус).
Такая точка зрения о роли метиленовых радикалов была подтверждена в последнее время открытием Н. Д. Зелинским (совместно с Я. Т. Эйдусом реакции гидрокояденсации простейших олефиновых углеводородов с окисью углерода и реакции гидрополимеризации олефинов в присутствии малых количеств окиси углерода. Обе эти реакции протекают при атмосферном давлении, причём на поверхности катализатора из окиси углерода и водорода образуются метиленовые радикалы, которые вступают в реакцию с олефинами. В результате образуется смесь парафиновых и олефиновых углеводородов как с чётным, так и с нечётным числом углеродных атомов в молекуле.
Взаимные переходы циклических углеводородов, содержащих разное число метиленовых групп в цикле, также послужили Н. Д. Зелинскому и его ученикам предметом исследования. Катализатором для этих превращений явился прежде всего безводный хлористый или бромистый алюминий. Цис-форма декагидрона-фталина при обыкновенной температуре в присутствии хлористого или бромистого алюминия переходит в транс-форму; с повышением температуры происходит частичная изомеризация шестичленных колец декагидронафталина в пятичленные. То же самое происходит частично с циклогексаном.
Реакция имеет обратимый характер. При низких температурах равновесие сдвинуто в сторону циклогексана, а при повышении температуры сдвигается в сторону метилциклопенхана.
Был изучен ряд разнообразных циклопентановых углеводородов в отношении их изомеризации в циклогексановые. Оказалось, что все они при температурах около 100°Ц и несколько выше в значительной степени, а иногда почти целиком превращаются в углеводороды ряда циклогексана (М. Б. Турова-Поляк).
Эту реакцию можно применять и к бензинам; содержащиеся к них нафтены с пятичленными кольцами переходят в циклогексаны, и тем самым увеличивается потенциальный источник ароматических углеводородов в случае последующей ароматизации по Зелинскому. Содержащий семичленное кольцо циклогептан, равно как и его гомологи, также переходит при действии хлористого алюминия в углеводороды ряда циклогексана. Сам циклогептан образует при этом метилциклогексан. Подобное же превращение имеет место и для циклооктана, который переходит в смесь изомерных диметил-циклогексаноз. Наиболее интересное изменение претерпевает в этих условиях этилциклобутан, испытывающий расширение четырёхчленного цикла до пятичленного и далее до шестичленного. Таким образом, в присутствии хлористого алюминия при температурах не выше 100°Ц различные циклические углеводороды, содержащие четыре, пять, семь и восемь атомов углерода в кольце, изомеризуются в циклогексан или его гомологи, представляющие собою в этих условиях более устойчивые системы.
Иные отношения наблюдаются между углеводородами с пяти- и шестичленными циклами при более высоких температурах. Оказалось, что циклогексен в присутствии окиси алюминия, силикагеля, двуокиси титана, окиси бериллия при 400-450°Ц превращается в метилциклопентен (Н. Д. Зелинский и Ю. А. Арбузов).
Метилциклотексен в этих условиях переходит в диметилциклопентен. Значительно более сложный комплекс превращений претерпевает в присутствии тех же катализаторов циклогексадиен-1,3. Выяснилось, что этот углеводород превращается главным образом в бензол и частично в циклогексен, который далее изомеризуется в метилциклопентен, или, вернее, в смесь трёх изомерных метил-циклопентенов. Образующийся при реакции водород частично гидрирует циклогексен и метилциклолентены. Циклогептен в присутствии силикагеля изомеризуется в метил-циклогексен, который частично дегидрируется в толуол, а частично изомеризуется дальше - в 1,2-диметилциклопентен.
Гептен-1 в присутствии окиси бериллия претерпевает изомеризацию своей прямой углеродной цепочки в разветвлённую. Это можно заключить на основании того, что после присоединения водорода к продукту изомеризации гептена-1 в нём был констатирован 3-метилгексан.
Октен-1 в присутствии окиси бериллия подвергается ещё более сильному изменению, и в гидрированном продукте превращения были констатированы 2-метил-, 3-метил- и 4-метилгептан.
Чтобы закончить обзор работ Н. Д. Зелинского и его учеников по каталитическим превращениям углеводородов, упомяну ещё о двух реакциях.
Было показано, что при гидрировании ксилолов, например, о-ксилола в присутствии осмия при 50-60°Ц получается главным образом цис-1,2-диметилциклогексан; при гидрировании того же углеводорода в присутствии платины получается главным образом транс-1,2-диметилциклогексан.
В присутствии никеля цис-1,2-дкметилциклогексан переходит в транс-изомер. Таким образом, избирательное действие катализатора оказывает влияние и на пространственное строение органической молекулы.
Вторая реакция - полимеризация ацетилена в присутствии активированного угля, о которой было сказано выше.
Кроме бензола, при этом образуются и другие ароматические углеводороды. Уголь даёт возможность превращать ацетилен в ароматические продукты в течение длительного времени, не боясь разложения и даже взрывов ацетилена, что имеет место при одном действии высоких температур. Реакция становится управляемой и может представить практический интерес.
Все только что описанные реакции каталитических превращений углеводородов, выполненные Н. Д. Зелинским и его учениками за ряд десятилетий, коренным образом изменили отношение к этому классу органических соединений. Ещё несколько десятков лет тому назад углеводороды считались обособленными, изолированными друг от друга группами парафинов, полиметиленов, олефинов, ароматических углеводородов. Благодаря перечисленным работам Н. Д. Зелинского и его школы углеводороды перестали быть изолированными друг от друга, превратились в единый большой класс простейших по качественному составу органических соединений, связанных многими непосредственными взаимными переходами. От простейшего парафина-метана - можно перейти непосредственным путём к ацетилену, а последний превратить в ароматические углеводороды. От ближайших гомологов метана известен прямой переход к непредельным - олефинам - и далее к диолефинам, способным полимеризоваться с образованием разных видов синтетического каучука. От парафинов, содержащих шесть и большее число атомов углерода в молекуле, можно непосредственно перейти к ароматическим углеводородам. От последних просто и, легко перейти к гидроароматическим - циклогексану и его гомологам, которые в изменённых условиях могут быть снова превращены в ароматические углеводороды. Циклогексаны и циклопентаны, являющиеся компонентами любой природной нефти, могут превращаться друг в друга; циклопентаны могут быть превращены в парафиновые углеводороды. Почти все перечисленные реакции осуществляются с помощью каталитических методов и имеют характер непосредственных превращений, не требующих выделения каких-либо промежуточных продуктов.
Весь этот комплекс каталитических превращений углеводородов, столь тесно связавший углеводороды различных классов, имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение. Химический состав нефти (бензинов) может изменяться произвольно, и топливные свойства её могут улучшаться. Прекрасным примером может служить контактная ароматизация бензинов по Зелинскому, резко улучшающая их топливные свойства и позволяющая использовать эти вещества с большим эффектом и более экономно.
Осуществлённое Николаем Дмитриевичем целеустремлённое химическое изменение строения и природы углеводородов, особенно нафтеновых и парафиновых, причислявшихся ранее к наиболее пассивным в химическом отношении группам органических соединений, является крупнейшей заслугой учёного.
Николая Дмитриевича интересовала также и возможность непосредственно превращать углеводороды в другие классы соединений - более реакционноспособные и легче используемые для целей органического синтеза. Ещё в начале 900-х годов Николай Дмитриевич предпринял ряд смелых попыток превращать углеводороды нефти в «продукты высшей химической ценности», как он выражался. Так, при действии хлорангидридов органических кислот на нафтены в присутствии хлористого алюминия учёному удалось получить соответствующие кетоны.
Далее он подвергал хлорированию нафтены и с помощью магнийорганического синтеза превращал получаемые хлориды в циклические спирты или кислоты.
Подобные реакции могли служить не только для синтеза. Их можно было использовать и при исследовании нефти. Соответствующие группы углеводородов, переведённые в кетоны, спирты или кислоты, можно было выделить из сложной смеси, какую представляет собою нефть, и подвергнуть особому исследованию.
Николай Дмитриевич осуществил обратную последовательность превращений. Для выяснения строения нефтяных кислот он перевёл их в углеводороды и показал, что они не принадлежали к классу циклогексановых углеводородов, так как оказались не способными подвергаться каталитической дегидрогенизации; поскольку они имели циклическое строение, их следовало отнести к классу циклопентанов.
Из всего сказанного видно, какой большой удельный вес в научном творчестве Н. Д. Зелинского занимали и занимают вопросы, связанные с превращениями углеводородов (различных классов и с химией нефти.
Заканчивая обзор этого раздела работ Н. Д. Зелинского, нельзя не упомянуть о его отношении к вопросу о происхождении нефти. Учёный является сторонником органического происхождении нефти - в частности происхождения её из микрофлоры. У Николая Дмитриевича имеется ряд исследований, в которых он связывает генезис нефти с сапропелями (исследование так называемого балхашита - балхашского сапропелита), с горючими сланцами и т. д. В ряде экспериментальных работ он показал, что различные природные или синтетические вещества значительного молекулярного веса или даже такие, которые можно отнести к категории высокомолекулярных, могут в условиях сравнительно невысоких температур и при каталитическом воздействии хлористого алюминия превращаться в смеси углеводородов, очень напоминающие природную нефть. Так, балхашский сапропелит, пальмитиновая, стеариновая и олеиновая кислоты, пчелиный воск, смоляные кислоты, холестерин и другие стерины, натуральный и синтетический каучук и т. д. легко подвергаются подобным превращениям, которые могут служить модельными схемами нефтеобразования в природе под влиянием длительного контакта с глинами (являющимися, как это сейчас установлено, катализаторами ряда органических реакций, протекающих под действием хлористого алюминия) и действия микроорганизмов (К. П. Лавровский, Н. С. Козлов). Взгляды Николая Дмитриевича по вопросу о происхождении нефти находят в настоящее время новые и новые подтверждения и у химиков и у геологов.
Последняя группа работ Н. Д. Зелинского характеризует широту научного мировоззрения выдающегося советского химика и его интерес к крупным естественнонаучным проблемам, о котором речь шла ранее. К этой же группе исследований Николая Дмитриевича следует отнести и его работы по химии белков. Как уже отмечалось, ещё во время пребывания Николая Дмитриевича в Петербурге учёный заинтересовался гидролизом белков. Считая, что гидролиз белков в пищеварительном тракте животных является каталитическим процессом, в котором катализаторами служат кислоты и щёлочи наряду с ферментами, Николай Дмитриевич попытался осуществить этот процесс только с помощью неорганических катализаторов. Известный способ гидролиза белков, открытый Э. Фишером, состоит в многочасовом кипячении белка с избытком концентрированной соляной кислоты. Результатом такого процесса является образование аминокислот. Николай Дмитриевич попробовал нагревать белок с 0,5- 1,- 2- и 4-процентным водным раствором соляной кислоты в автоклаве до 140-180°Ц в течение 1-3 часов и достиг при этом получения водных гидролизатов белков (В. С. Садиков). Не только белки, но и части животных организмов (перья, копыта) и даже целые организмы (гусь, морская свинка) удавалось переводить в раствор и получать водные растворы гидролизатов наряду с нерастворимыми в воде высшими жирными кислотами, стеринами и некоторыми труднорастворимыми частями организмов. Водные растворы гидролизатов подвергались последовательной обработке различными органическими растворителями, и таким путём было выяснено, что в результате гидролиза получаются не только аминокислоты, но и их циклические ангидриды - дикетопиперазины.
Специальными опытами было установлено, что дикетопиперазины не образуются в условиях гидролиза из отдельных аминокислот и потому могут считаться присутствующими в исходных белковых молекулах. Этот вывод имел большое значение для развития теории химического строения белков. В противоположность мнению Э. Фишера, который полагал, что молекулы белка состоят из цепеобразных полипептидов, получающихся из аминокислот с отщеплением воды от карбоксильных (СООН) и амино (NH2) групп с образованием «пептидных» связей СН2-СО-NH-СН2 Николай Дмитриевич показал, что в образовании молекул белка большую роль играют приведённые выше циклические группировки, которые могут иметь боковые цепи из аминокислот, связанных пептидообразно. Эти взгляды Николая Дмитриевича развивались уже в послеоктябрьский период рядом его учеников. Один из учеников Николая Дмитриевича, профессор Н. И. Гаврилов, выдвинул предположение о том, что «микромолекулой» - основной ячейкой - белка является следующее соединение (пиперазино-трипептидная схема). Это синтетически полученное соединение даёт основные белковые реакции - биуретовую и пикриновую - и ферментируется пепсином и кишечным соком.
Таким образом, работой Н. Д. Зелинского создано новое направление во взглядах на химическое строение белка. В заключение следует остановиться на работах Николая Дмитриевича в области химических реакций при сверхвысоких давлениях. Учёный неоднократно проявлял большой интерес и к физическим методам исследования органического вещества и к физическим факторам воздействия на органические реакции. Так, он изучал действие электрического тока на щелочные соли алифатических нитросоединений, световые явления электрического разряда у некоторых органических соединений при температуре жидкого воздуха, спектры поглощения в ультрафиолетовой части нитросоединений и т. д. В конце 30-х годов Николай Дмитриевич заинтересовался действием сверхвысоких давлений (2 000 атмосфер и выше) на органическое вещество и на течение органических реакций.
По инициативе учёного в Институте органической химии Академии наук СССР была организована лаборатория сверхвысоких давлений, оснащённая первоклассным оборудованием отечественного изготовления. Проведённые в этой лаборатории исследования по полимеризации циклогексена, циклолентадиена, метилметакрилата показали, что сверхвысокие давления влияют необычайно благоприятным образом на скорость полимеризации и тем самым значительно увеличивают производительность реакционных аппаратов. При 4 500 атмосфер проведено получение полипептидов из гликоколя. Оказалось, что во всех этих реакциях повышение давления способствует также увеличению длины цепи и повышению монодисперсности полимеров.
В применении к приготовлению катализаторов было показано, что сверхвысокие давления влияют на активность и стабильность катализаторов.
Таковы основные направления научно-исследовательской деятельности Н. Д. Зелинского, которые он сам отметил как наиболее важные в своём выступлении на юбилейной сессии Академии наук СССР. В данной лекции нет возможности подробно останавливаться на некоторых вопросах, упомянутых учёным, для которых им предложены оригинальные решения. Это вопросы, связанные с синтезом некоторых специальных видов синтетического каучука - хлоропрена, тиокола; предложение использовать соляные залежи Кара-Богаз-гола для нужд химической промышленности и, в частности, получать серную кислоту электролизом природных сульфатов; это синтез некоторых пластмасс и красителей, исследования, вызванные запросами молодой советской химической промышленности; это работы по адсорбции, являющиеся продолжением изучения активированного угля как средства надёжной защиты от отравляющих веществ; это, наконец, исследования электропроводности неводных растворов минеральных солей - область, в которой Николай Дмитриевич явился одним из пионеров. Уже одно перечисление этих работ, носящих эпизодический характер по сравнению с теми, о которых выше было рассказано сравнительно подробно, свидетельствует о необычайной широте научной мысли Николая Дмитриевича, его способности живо откликаться на всё новое, имеющее широкие перспективы дальнейшего развития.
Н. Д. Зелинским опубликовано свыше 550 научных работ, частично совместно с его учениками и сотрудниками. Число соавторов Николая Дмитриевича в этих работах превышает 120 человек. Уже одно это свидетельствует о том, какую большую научную школу сумел он сплотить вокруг себя, мак велик его талант научного руководителя. Помимо старейших его учеников - А. Г. Дорошевского, С. Г. Крапивина, Л. А. Чугаева, Н. А. Шилова,- из школы Н. Д. Зелинского вышли академик С. С. Наметкин, крупнейший специалист по химии терпенов и нефти, академик А. Н. Несмеянов, ныне президент Академии наук СССР, крупнейший специалист по элемент-органическим соединениям, и многие десятки химиков, среди которых можно назвать видных учёных, академиков, ряд профессоров, докторов химических наук, доцентов и кандидатов наук.
Чем сумел Николай Дмитриевич привлечь к себе столько учеников и сотрудников на протяжении своей 65-летней научной деятельности? Думается, что причин этому было несколько: здесь играли роль и личное обаяние маститого учёного, и его талант экспериментатора, и ореол всё возрастающей научной известности. Но не это явилось главным и основным. Определившим успех учёного была его глубокая и непоколебимая уверенность в могуществе науки и в её величайшем значении для нашей Родины. Поэтому в научной деятельности Н. Д. Зелинского мы, его ученики, никогда не чувствовали и не чувствуем личных пристрастий, симпатий или антипатий. Выдающийся учёный всегда твёрдо верил в наш великий народ и в молодёжь, которая всегда была близка Николаю Дмитриевичу. Именно поэтому он стал видным представителем науки сталинской эпохи, той науки, которая не отгораживается от народа, не держит себя вдали от народа, а готова служить народу, готова передать народу все завоевания науки, которая обслуживает народ не по принуждению, а добровольно, с охотой.
В письме к молодёжи Николай Дмитриевич призывает её упорно овладевать знаниями. «Идти к коммунизму,- пишет он,- это значит идти все время вперед, обогащаться знаниями, совершенствовать свое уменье. Смело соревнуйтесь! Успех одного человека в советской стране поднимает на новую ступень творчество всех других. Великие дела можно творить только сообща. Бороться за новое нельзя, воюя в одиночку. Учитесь у лучших. Следите за развитием всего нового в науке и технике».
Постоянная забота Николая Дмитриевича о том, чтобы его научная деятельность приносила пользу Родине, проявляется в его работах с давних пор. Исследования по получению ароматических углеводородов из нефти путём пиролиза, предпринятые Николаем Дмитриевичем ещё в начале 900-х годов и широко развернувшиеся в годы первой мировой войны, имели своей целью обеспечить Россию сырьём для производства медикаментов и взрывчатых веществ и тем избавить русскую химическую промышленность от иностранной зависимости. Разработка Николаем Дмитриевичем угольного противогаза была продиктована глубоко патриотическим желанием спасти жизнь на фронте русским воинам. Работы по «бензинизации» нефти в начале гражданской войны имели целью дать Красной Армии искусственный авиационный бензин. Широко поставленные исследования волжских сланцев и продуктов их сухой перегонки были предприняты для того, чтобы укрепить советскую топливную и химическую промышленность во время блокады и указать новые пути для использования природных богатств нашей Родины. Разработка способа каталитической ароматизации нефтяных бензинов также имела целью укрепить мощь нашей страны. В работах Николая Дмитриевича, даже тогда, когда они с первого взгляда носили чисто теоретический характер, всегда ставились цели, связанные с укреплением народнохозяйственной мощи и обороноспособности нашей Родины.
Учёный-гуманист и великий патриот Н. Д. Зелинский обратился недавно к учёным всего мира с призывом бороться против подготовки американо-английскими империалистами новой мировой войны:
«Мы, деятели науки, обязаны разоблачить и развеять ложный тезис о неизбежности новой войны. Земной шар может прекрасно существовать без всяких войн.
Наша великая Родина стоит во главе международного лагеря мира. Наш великий Сталин является светочем и знаменосцем борьбы за прочный мир. Советский человек не может желать войны, ибо по своей сущности он - созидатель и творец.
На наших предприятиях и в колхозах растет число замечательных новаторов труда, крепнет содружество науки с производством. Блестящие результаты принесла совместная работа ученых с передовыми рабочими и колхозниками. Наш рабочий класс и интеллигенция поглощены созидательным трудом, созиданием своего счастья - для себя и потомков. Это и есть подлинная борьба за мир...
Миллионы людей начинают ясно сознавать, что мир можно сохранить, если объединить все силы сторонников мира, если изолировать кучку поджигателей войны и их пособников.
В заключение я хотел бы обратиться ко всем деятелям науки земного шара, ко всем честным сторонникам мира с призывом разоблачить поджигателей войны - этих врагов человечества. Люди творчества и культуры наряду с людьми всех профессий должны общими силами вести борьбу за прочный мир во всех частях света.
Так пойдемте же вперед во имя прочного мира, вопреки его врагам! За дружбу между народами! За мир во всем мире!»

Н д зелинский достижения. Зелинский Николай - биография, факты из жизни, фотографии, справочная информация

1861–1953

Н.Д. Зелинский

Л и т е р а т у р а

Т р у д ы Н. Д. З е л и н с к о г о

Р е к о м е н д у е м т а к ж е:

Николай Дмитриевич Зелинский

Популярные статьи сайта из раздела «Сны и магия»