4.4 Химия
4.4.034 Органический катализ и нефтехимия Зелинского
Химик-органик, педагог, член многих академий и научных обществ мира, президент Московского общества испытателей природы, «Заслуженный деятель науки СССР», лауреат премии им. В.И. Ленина, трижды лауреат Сталинской премии СССР, Герой Социалистического Труда, кавалер четырех орденов Ленина и двух орденов Трудового Красного Знамени, профессор МГУ, академик АН СССР — Николай Дмитриевич Зелинский (1861—1953) прославился как изобретатель первого в мире универсального угольного противогаза, создатель научной школы и основоположник гетерогенного органического катализа и нефтехимии.
Зелинский «двулик». Совместив в себе две ипостаси — ученого и педагога, он вошел в историю мировой науки как автор двух величайших научных достижений.
Это — собственно его труды (их сотни) по органическому катализу и нефтехимии и научная школа, созданная Николаем Дмитриевичем в 1920—1930 гг. и воспитавшая более сотни профессоров, членов-корреспондентов и академиков АН СССР.
Многие из учеников Зелинского — выдающиеся ученые А.Н. Несмеянов, А.А. Баландин, Б.А. Казанский, Л.Ф. Верещагин, К.А. Кочешков, С.С. Наметкин, К.П. Лавровский и др. организовали собственные школы и внесли огромный вклад в развитие науки и промышленности страны.
Этот очерк вполне можно было бы озаглавить — «Школа химиков-органиков Зелинского».
Посвятив себя, по его собственному признанию, «приложению научных истин для создания разнообразных химических ценностей, полезных человечеству», Зелинский не мог не воспользоваться широчайшими возможностями, предоставленными ему в начале 1920-х гг., для создания собственной школы.
Тем более что тем самым он убивал сразу двух зайцев. У знаменитого к тому времени химика было столько идей и замыслов, что довести их до ума мог только научный коллектив, спаянный общей идеологией и заряженностью на подвижничество.
Ученый стал одним из организаторов Института органической химии АН СССР (1934; ныне им. Зелинского), лаборатории сверхвысоких давлений этого института (1939), еще ряда лабораторий, Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева; являлся почетным членом Московского общества испытателей природы, а с 1935 г. — его президентом.
С первого курса Николай посвятил себя органической химии; первое научное исследование в области химии глицидных кислот опубликовал в 1884 г. в «Журнале Русского физико-химического общества». Тогда же он получил диплом об окончании университета, был оставлен работать при кафедре химии, и вскоре направлен на стажировку в Германию.
В Гёттингене, занимаясь синтезом новых веществ, Зелинский приготовил «промежуточный продукт — дихлордиэтилсульфид, — оказавшийся сильным ядом». Молодой человек, получив ожоги рук и тела, на целый семестр оказался прикованным к больничной койке.
Как оказалось потом, Зелинский впервые синтезировал сильнейшее отравляющее вещество (ОВ) — иприт. Он же стал и его первой жертвой. Похоже, сама судьба направила химика в тот момент на мысли о создании эффективного средства против этого яда — противогаза.
В 1888 г. Зелинский был зачислен приват-доцентом в Новороссийский университет; на следующий год защитил диссертацию «К вопросу об изомерии в тиофеновом ряду» и стал магистром химии.
А через 2 года блестяще защитил докторскую — «Исследование явлений стереоизомерии в рядах предельных углеродистых соединений» и был назначен экстраординарным профессором Московского университета по кафедре аналитической и органической химии, в котором потом, за перерывом в 6 лет (1911—1917), проработал всю свою жизнь.
Научные интересы ученого сосредоточились на химии алициклических соединений, в первую очередь углеводородов, а также на химии нефти.
В 1915 г. немцы впервые применили на французском, а затем на русском фронте ОВ, от которых погибли десятки тысяч военных (всего за годы войны от них пострадали больше миллиона человек).
Зелинский, придя к идее создания защиты от отравляющих газов, основанной на сорбируемости этих веществ активированным углем, разработал угольный противогаз, оказавшийся универсальным средством защиты от ОВ. Совместно с инженером Э.Л. Куммантом они предложили конструкцию, в которой поглотительный фильтр Зелинского был соединен с резиновой маской Кумманта.
Противогаз Зелинского — Кумманта, принятый на вооружение во всех армиях с обеих сторон, спас сотни тысяч человеческих жизней. Только в России за время Первой мировой войны было произведено 11 185 750 таких противогазов.
К слову, Зелинский, в отличие от Кумманта, запатентовавшего маску, не получил за свое изобретение ни копейки.
В Гражданскую войну, когда молодая республика оказалась отрезанной от нефтяных районов и была лишена топлива, Зелинский нашел выход и предложил метод получения бензина каталитическим крекингом мазута и солярки, находившихся в цистернах и нефтехранилищах Поволжья.
Тогда же ученый разработал еще один метод, ставший одним из величайших его открытий, — обессеривание высокосернистых нефтей (каталитическое гидрирование в присутствии катализаторов), и получение таким образом топлива для двигателей внутреннего сгорания.
У Зелинского масса исследований, связанных с промышленной переработкой нефти. Поскольку терминология нефтехимии и вообще органической химии весьма трудна и специфична, обойдемся без «умных слов» и скажем лишь, что ученый стал автором теории дегидрогенизационного и гидрогенизационного катализа, которая тут же нашла свое практическое применения и вывела Зелинского в число крупнейших мировых химиков-органиков.
Ученый открыл много новых явлений: селективный (избирательный) катализ, «необратимый катализ», каталитическое образование ароматических углеводородов из алканов и циклоалканов.
А еще Николай Дмитриевич занимался биохимией, генезисом нефти, химией аминокислот, синтетическим каучуком, реакциями при сверхвысоких давлениях и при ультрафиолетовом излучении…
Идеи Зелинского продолжают жить в делах сегодняшних ученых. Ученики продолжили многие его работы, среди которых мультиплетная теория катализа, синтез углеводородов и исследование их каталитических превращений, синтетические алюмосиликаты-цеолиты, химия белка, органический синтез…
«Химия часто одаряла меня величайшими наслаждениями познания еще не разведанных тайн природы, — писал ученый. — 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».
Право, слова эти лишний раз подтверждают мысль, что не место красит человека, а человек — место.