Карнавал молекул. Химия необычная и забавная

Метод оказался достаточно универсальным и в то же время весьма деликатным. Он не только позволяет вовлекать в процесс очень широкий круг карбонильных соединений, но и использовать такие, которые содержат нитро- (-NO₂) или циангруппы (-C≡N). В предложенном процессе эти группы сохраняются, а при использовании молекулярного водорода они неизбежно восстановились бы. Метод позволяет получать из первичных аминов (RNH₂) как вторичные (R₂NH), так и третичные (R₃N) амины, причем все реакции проходят с высоким выходом.

Автор назвал эти процессы восстановительным аминированием без внешнего источника водорода.

Активность катализатора в изученных реакциях весьма высока: в некоторых случаях одна молекула катализатора позволяет провести свыше 500 элементарных актов восстановления.

Естественно, предлагаемый новый метод восстановления автор сравнил с традиционным. В строго одинаковых условиях было изучено взаимодействии бензальдегида с анилином в присутствии восстановителя СО, а также при действии молекулярного водорода (традиционное гидрирование). Выход продукта по новой методике в пять раз превышает выход того же продукта при обычном гидрировании, которое сопровождалось к тому же образованием побочных соединений. Итак, преимущества нового метода восстановления убедительно показаны, процесс отчетливо претендует на промышленное использование.

Описанную работу, несмотря на простоту замысла, можно считать в буквальном смысле фундаментальной. Детально разработанная на сегодня органическая химия дает «ветвистые побеги» во многих смежных дисциплинах, и прежде всего в биохимии, но появление крупной ветви почти у основания «ствола» казалось почти невероятным. Не побоимся торжественных слов: фактически мы присутствуем при появлении нового класса реакций восстановления в органической химии.

В нашем рассказе содержится еще одна интересная деталь. Просматривая предыдущие главы, вы могли видеть портреты многих известных ученых, в подавляющем большинстве случаев это почтенные солидные мужи, а часто седовласые старцы. Однако те работы, которые сделали их известными, были выполнены далеко не в преклонном возрасте. Вот краткий список, подтверждающий это:

● Д.И. Менделеев создал свою таблицу в 35 лет.

● Я. Ван-Гофф в 22 года указал, как располагаются в пространстве атомы в молекулах.

● А.М. Бутлеров сформулировал теорию строения органических соединений в 32 года.

● А. Кекуле установил строение бензола в 28 лет.

Наш отечественный химик Н.Н. Семенов, лауреат Нобелевской премии, разработал теорию цепных реакций в 34 года.

К сожалению, во многих случаях история не сохранила нам портреты этих ученых в возрасте их творческого расцвета, но при обсуждении работы, о которой идет речь в этой главе, мы имеем приятную возможность показать автора в том возрасте, когда было выполнено это замечательное исследование.

Полуторавековое ожидание родственника

Все приходит в свое время для тех, кто умеет ждать.

ОНОРЕ ДЕ БАЛЬЗАК

«Биографии» некоторых химических соединений складываются своеобразно, иногда совершенно неожиданно. Например, появление трех соединений – ферроцена, карборана и фуллерена – сопровождалось буквально взрывным количеством публикаций. Каждое из них создало новую главу в химической науке (рис. 7.37 и 7.38).

Судьба большинства других соединений не столь эффектна, их появление бывает замеченным, но постепенно интерес к ним пропадает, и только немногим удается со временем вновь привлечь к себе внимание. Например, тиофен, открытый в 1882 г. В. Мейером (в результате неудачи при демонстрационном опыте), вызвал интерес, который быстро угас. В течение длительного времени его рассматривали как загрязнение, мешающее проведению некоторых аналитических и спектральных работ. Планомерное изучение химии тиофена не помогло ему выдвинуться на заметное место. Но недавно тиофену все же удалось эффектно заявить о себе благодаря работам профессора В.Г. Ненайденко, который сумел получить циклическую конструкцию из восьми спаянных молекул тиофена. Автор предложил для нового соединения образное название: сульфловер, и сегодня он упоминается уже в сотне работ.

Продукт полимеризации пропилена – (CH₃–CH=CH₂), полипропилен – в течение нескольких десятилетий никого не интересовал, поскольку представлял собой мягкий липкий продукт. В 1954 г. катализатор Циглера – Натты позволил провести полимеризацию пропилена так, чтобы звенья в полимерной цепи расположились строго определенным образом. В результате был получен прочный теплостойкий материал, ежегодное производство которого в наши дни составляет десятки миллионов тонн. Сегодня изделия из такого полипропилена можно встретить буквально на каждом шагу.