Зелинский химик что открыл
Николай Дмитриевич Зелинский и его вклад в науку
Среди многочисленных открытий работы Николая Дмитриевича Зелинского, посвященные изомерии органических соединений, считаются одним из самых значимых его достижений. До него о явлении изомерии, то есть о существовании соединений с одинаковыми количеством и «качеством» атомов и молекулярной массой, но с различными физическими и химическими свойствами, уже было известно. Это явно вытекало из теории строения органических веществ химика Бутлерова.
Новые факты не сразу завоевали признание, поэтому в свое время Бутлерову для доказательства справедливости теории пришлось синтезировать все бутиловые спирты — изомеры, имеющие состав C4H9OH. Теория была подтверждена практикой: таких спиртов оказалось четыре. Как и все прогрессивные ученые, которые не подвергали сомнению верность теории строения органических соединений Бутлерова, Зелинский широко использовал в работе эти теоретические знания. Однако, проводя исследования с соединениями ряда тиофена, ему никак не удавалось доказать применимость к ним положения теории Бутлерова об изомерии. Все больше ученых склонялось к тому, что это правило для данных соединений не выполняется. Так, согласно теории должны существовать четыре структуры дикарбоновых кислот, производных тиофена.
Однако более чем десяти ученым удалось получить лишь кислоту, которая отвечала первой формуле из списка. В результате таких неудачных экспериментов сложилось стойкое представление о том, что производные тиофена являются исключительными и не подпадают под теорию Бутлерова.
Чтобы опровергнуть это мнение, Зелинский решил пойти по тому же пути, что и Бутлеров, — подтвердить теорию практикой,
то есть синтезировать недостающие изомеры кислот тиофена и изучить их физические и химические свойства. Не нужно говорить, что для осуществления такой задумки требовалась не только крепкая убежденность в собственной правоте, но и талант химика. Тщательный анализ путей синтеза помог Зелинскому решить задачу, с которой не удалось справиться исследователям, ранее работавшим в этой области. Итак, Зелинский синтезировал все предсказанные изомеры кислот и доказал их структуру. Вместе с этим он впервые получил и подробно изучил промежуточные вещества, которые использовались в процессе синтеза. Результат этих опытов был описан в магистерской диссертации в 1889 году.
На этом Зелинский не закончил с изомерией — он решил заняться изучением более сложной пространственной изомерии. В рамках теории А. М. Бутлерова ничего не было сказано о расположении атомов молекулы в пространстве. Это и понятно, ведь в то время, чтобы доказать экспериментальные данные, хватало изображения структур на плоскости. Однако со временем стали открываться новые факты, которые приводили ученых в тупик и не могли быть описаны классической теорией строения вещества.
Так, было доказано существование двух винных кислот с одинаковым составом.
Их физические и химические свойства тоже были идентичными, но такая оптическая характеристика, как угол вращения плоскости поляризации света, отличалась: одна из кислот вращала его вправо, а другая — влево.
Было высказано предположение, что различие в оптических свойствах обусловлено тем, что четыре остатка, связанные с атомом углерода, расположены не в одной плоскости, а по углам тетраэдра, в центре которого находится углеродный атом. Из такой теории следовало, что при определенных условиях (все остатки, связанные с углеродом, должны быть разными) может появиться изомерия, зависящая от различного расположения атомов в пространстве. Такую изомерию назвали пространственной, или стереоизомерией, а углерод с разными остатками — асимметричным.
Однако если бы Зелинский не заинтересовался стереоизомерией, никто не знает, как долго просуществовала бы теория без практического подтверждения.
А все потому, что, несмотря на глубокое теоретическое обоснование нового явления, самих оптических изомеров известно было немного.
Зелинский разработал быстрый, простой и удобный способ получения производных дикарбоновых кислот, являющихся стереоизомерами. Так, ученый с помощью собственного метода получил производные янтарной, глутаровой, адипиновой и пимелиновой кислот. Данные кислоты были интересны тем, что их молекулы содержат не один, как у известной до этого молочной, а два асимметричных атома углерода. Увеличение числа асимметричных атомов влекло за собой появление большого количества стереоизомеров, некоторые из них отличались даже физико-химическими свойствами. Зелинский тщательно изучил эти соединения и не только подтвердил правильность взглядов на пространственную изомерию, но и развил эту теорию.
Краткая биография
Николай Дмитриевич Зелинский родился 25 января (6 февраля) 1861 года в городе Тирасполь Херсонской губернии. Досрочно окончив Тираспольское уездное училище, поступил в одесскую классическую гимназию, а в 1880 году — в Новороссийский университет. После его окончания защитил магистерскую и докторскую диссертации. С 1893 по 1953 год был профессором Московского университета. В 1935-м участвовал в организации Института органической химии АН СССР, где затем руководил несколькими лабораториями (впоследствии этому институту присвоили имя Зелинского). За огромный вклад в развитие химической науки был избран почетным членом Московского общества испытателей природы (1921 год), удостоен звания заслуженного деятеля науки (1926 год), избран членом-корреспондентом АН СССР (1926 год), академиком АН СССР (1929 год). Ему была присуждена премия им. В. И. Ленина и три Государственные премии СССР. В 1945-м был удостоен звания Героя Социалистического Труда, в 1951-м награжден орденом Ленина. Николай Дмитриевич Зелинский скончался 31 июля 1953 года в Москве.
Зелинский Николай Дмитриевич
Место рождения Николая Зелинского – город Тирасполь. Родился в семье Дмитрия Иосифовича Зелинского, заседателя от дворянства и губернского секретаря. Родители мальчика рано умерли от туберкулеза, и его воспитанием занималась бабушка Мария Петровна Васильева.
Она много внимания уделяла воспитанию и развитию внука. Опасаясь, что болезнь родителей передастся и ему, Мария Петровна приучала его к свежему воздуху, спорту. Бабушка стала и первой учительницей Николая: целый год она занималась его обучением дома, а уже позже он поступил в Тираспольское уездное училище.
Стараясь продолжить обучение внука, Мария Петровна с Николаем переезжает в Одессу, где он поступает в Ришельевскую гимназию. Николай учился хорошо по всем предметам и в старших классах также числился в лучших учениках гимназии. Учителя отмечали его как ученика, обладающего хорошим интеллектом, логикой мышления. Особенно он любил историю: читал о суворовских походах, знал много интересных фактов и очень любил рассказывать о своем предке, который по происхождению был турок.
В старших классах Зелинского стали больше интересовать естественные науки. Сначала его привлекала физика, но позже он впервые познакомился с химией. Примечательно, что двадцатью годами ранее в этой же гимназии начинал свою научную деятельность Д. Менделеев, книгу «Основы химии» которого прочитал Зелинский.
В июне 1880 года, после окончания гимназии, Николай поступил на естественно-историческое отделение физико-математического факультета Новороссийского университета. В то время здесь читали свои лекции известные русские ученые Мечников, Сеченов, Ковалевский.
Постепенно молодого студента все больше захватывала химия. Ему захотелось пойти тем путем, который открыли для него Менделеев и Бутлеров. Особый интерес у Зелинского вызывала органическая химия. На четвертом курсе его работа по этой теме была опубликована в журнале Русского физико-химического общества.
По окончании университета Зелинский остался на кафедре химии. В это же время он женился на Раисе Ивановне Дроковой.
В 1885 году Зелинского отправили на двухлетнюю стажировку в Лейпциг и Гёттинген. Здесь он смог выделить смертельно опасное вещество дихлордиэтилсульфид (впоследствии более известное как иприт), которое было применено немцами во время Первой мировой войны в битве при Ипре. Через тридцать лет Зелинский направил все свои силы и знания против действия иприта, придумав противогаз.
Очень большую работу пришлось провести Николаю Дмитриевичу, вернувшись в Россию. Надо было обработать большой экспериментальный материал, собранный в ходе стажировки и практических занятий. В это время ученый написал несколько статей, защитил магистерскую диссертацию, был зачислен приват-доцентом в Новороссийский университет.
В 1891 году состоялась блестящая защита докторской диссертации, и уже в 1893 году Зелинский начинает работать в Московском университете. Это были очень плодотворные годы: за семь лет ученый опубликовал около 90 работ, среди них – серьезные открытия в области катализа.
В 1911 году он ушел из Университета и переехал в Петербург. В 1917 году вновь вернулся в Москву и снова работал в Университете.
Николай Дмитриевич всю свою жизнь активно совмещал научную и педагогическую деятельность. В 1929 году его выбрали действительным членом Академии наук, и в этом же году в Университете был открыт химический факультет.
Родина высоко оценила заслуги Зелинского: он был удостоен звания Героя Социалистического Труда, торжественно отметили его 90-летие и 60 лет научной деятельности.
В биографии Зелинского как ученого много выдающихся страниц. Он по праву считается основоположником целого ряда новых отраслей химической науки: химии нефти, химии белка, органического катализа, химии сверхвысоких давлений. Он создал десятки лабораторий, обучил тысячи химиков. Зелинский обогатил науку блестящими открытиями, громадным количеством исследований, широкими теоретическими обобщениями. Ему принадлежит около 600 научных трудов.
Николай Зелинский
6 февраля 1861 года родился химик-органик Николай Зелинский.
Личное дело
Николай Дмитриевич Зелинский (1861 – 1953) родился в Тирасполе в дворянской семье. Рано потерял обоих родителей, воспитанием его занималась бабушка Мария Васильева. Она отдала внука сперва в уездное училище Тирасполя, затем в Ришельевскую гимназию в Одессе. Мальчик рано заинтересовался химией. «Мне было десять лет, когда я пробовал добыть хлор, действуя соляной кислотой на перекись марганца», – вспоминал он. Посещал публичные лекции по физиологии, читавшиеся Иваном Сеченовым. Окончив гимназию, стал студентом одесского Новороссийского университета, учился на физико-математическом факультете.
С первого курса Николай Зелинский посвятил себя изучению органической химии, а к концу обучения он опубликовал свою первую научную статью в «Журнале Русского физико-химического общества». Она была посвящена синтезу альфа-метиламино-бета-оксимасляной кислоты. После окончания университета был оставлен на кафедре для приготовления к профессорскому званию. В 1885 – 1888 году был на стажировке в Европе, работал в лабораториях Лейпцигского и Геттингенского университетов. Вернувшись, сдал магистерский экзамен и стал приват-доцентом Новороссийского университета. Читал лекции по органической химии, защитил магистерскую диссертацию «К вопросу об изомерии в тиофеновом ряду» (1889), а всего два года спустя – докторскую диссертацию на тему «Исследование явлений стереоизомерии в рядах предельных углеродистых соединений».
В 1891 году Николай Зелинский назначен экстраординарным профессором Московского университета. Читал основной курс органической химии для студентов естественного отделения, вел практические занятия по аналитической и органической химии, а также по приглашению Ильи Сеченова преподавал органическую химию студентам медицинского факультета. С 1893 по 1911 год опубликовал более 200 исследований по синтезу аминокислот, химии нефти, синтезу циклических углеводородов и другим темам. В 1902 году стал ординарным профессором. Помимо работы в университете организовал кафедру органической химии и лабораторию на Высших женских курсах.
В 1911 году Зелинский в составе большой группы профессоров университета вышел в отставку в знак протеста против действий министра просвещения. Некоторое время читал лекции в Народном университете Шанявского, затем переехал в Петербург, где возглавил кафедру товароведения на экономическом факультете Политехнического института и созданную им самим Центральную лабораторию министерства финансов.
Вернулся в Московский университет Зелинский в 1917 году. В 1924 году был избран членом-корреспондентом, а в 1929 году – академиком АН СССР. В 1929 году возглавил кафедру органической химии, а в 1938 году – кафедру химии нефти химического факультета МГУ. Также заведовал лабораторией антибиотиков и биогенных оснований. В 1934 году по инициативе Зелинского был создан Институт органической химии АН СССР, ныне носящий его имя.
Умер Николай Зелинский в Москве 31 июля 1953 года.
Чем знаменит
Наиболее известен Николай Зелинский своей работой по созданию противогаза. Различные типы масок для защиты органов дыхания начали появляться со второй половины XIX века. Они использовались шахтерами и пожарными. Но они оказались не в состоянии защищать от боевых отравляющих газов. Изобретатели разных стран один за другим предлагали новые конструкции газозащитных масок с использованием различных адсорбирующих веществ. Зелинский в 1915 году решил использовать адсорбирующие свойства активированного угля. И в итоге созданный им противогаз оказался самым эффективным, он защищал даже от фосгена, чего не могли другие модели. Технолог завода резиновых изделий «Треугольник» Михаил Куммант сконструировал резиновую маску и коробку для размещения угольного фильтра Зелинского. Летом 1916 года военное министерство распорядилось снабдить противогазами конструкции Зелинского – Кумманта все войска. Уже в 90-летнем возрасте Зелинский говорил, что наибольшее счастье ему принесло то, что созданный им противогаз спас тысячи жизней.
О чем надо знать
Работы Николая Зелинского охватывают широкий спектр направлений в органической химии, от химии углеводородов до строения белковых молекул. Исследованные Зелинским реакции синтеза циклических углеводородов лежат в основе современных процессов нефтепереработки. Зелинский открыл дегидрогенизационный катализ, то есть избирательное действие платины и палладия на циклические и ароматические углеводороды и идеальную обратимость проходящих реакций гидро- и дегидрогенизации только в зависимости от температуры. Гидрогенизационный катализ был использован Зелинским для серы из бензинов и керосинов, что имеет огромное значение для переработки высокосернистой нефти. Полученный таким способом бутадиен стал исходным сырьем для производства синтетического каучука.
Прямая речь
Когда химик знакомится со строением нефтяных углеводородов, изучает их свойства, он не может не удивиться, насколько легко природа создала эти удивительные формы, которые так трудно приготовить синтетически.
Николай Зелинский
Она [методика преподавания Зелинского] имеет свои хорошие стороны. Во-первых, студент постепенно овладевает методами экспериментального разрешения задач органической химии, переходя от более простой постановки опытов к более и более сложной (работы с фракционировкой в вакууме и дробной кристаллизацией). Во-вторых, студент практически знакомится с целым рядом различных представителей органических соединений и убеждается в существовании строгой связи между структурными представлениями и данными опыта. В-третьих, студент незаметно и без труда усваивает целый ряд деталей органической химии.
Из воспоминаний профессора Г. Л. Стадникова
Проходя качественный анализ у Н. Д. Зелинского, мы ходили настоящими химиками пусть хоть месяц; вне этого не могли сдать зачета; он мягко, но твердо гнал нас сквозь химический строй; в воспитании умения хоть немного понюхать научного пороха огромная заслуга профессора. А помните, как работали в лаборатории? Лабораторная жизнь была жизнь, чреватая впечатлениями, опасениями, радостями: «жизнь», а вовсе не отбывание зачета; чувствовалась умелая мягко-строгая рука Зелинского; и требовательный экзамен — зачет проходил незаметно; не режущим, а дружелюбно внимающим казался Зелинский. Он выжимал из нас знание, а мы не вызубривали; готовиться к экзамену у него нам порой казалось нелепостью: готовились в лаборатории, ежедневных буднях, которыми с мягкой настойчивостью обставлял он нас всех; принужденья ж не чувствовали; химию знали лучше других предметов; если бы другие профессора умели присаживать так к прохожденью предмета, то средний уровень знаний повысился бы.
Десять фактов о Николае Зелинском
Материалы о Николае Зелинском
Николай Зелинский
Содержание
Биография
В 1884 окончил Новороссийский университет (Одесса), там же защитил магистерскую (1889) и докторскую (1891) диссертации. В 1893-1953 профессор Московского университета, кроме периода 1911-1917, когда он покинул университет вместе с группой учёных в знак протеста против реакционной политики царского министра народного просвещения Л. А. Кассо (в эти годы Зелинский был в Петербурге директором Центральной лаборатории министерства финансов и заведующим кафедрой в Политехническом институте). В 1935 активно участвовал в организации института органической химии АН СССР, в котором затем руководил рядом лабораторий; этот институт с 1953 носит его имя.
Научная деятельность
В 1915 Зелинский успешно использовал окисные катализаторы при крекинге нефти, что привело к снижению температуры процесса и к увеличению выхода ароматических углеводородов. В 1918-19 Зелинский разработал метод получения бензина крекингом солярового масла и нефти в присутствии хлористого и бромистого алюминия; реализация этого метода в промышленном масштабе сыграла важную роль в обеспечении бензином Советского государства. Зелинский открыл реакцию каталитического уплотнения ацетилена в бензол в присутствии активированного угля. В 1930-е гг. детально исследовал открытую им ещё в 1911 реакцию перераспределения водорода в циклогексене (т. н. необратимый катализ), при котором одновременно образуются циклогексан и бензол. Зелинский и его ученики изучили также дегидрогенизацию парафинов и олефинов в присутствии окисных катализаторов.
Являясь сторонником теории органического происхождения нефти, Зелинский провёл ряд исследований, чтобы связать её генезис с сапропелями, горючими сланцами и др. природными и синтетическими органическими веществами.
Зелинский и его учениками доказано промежуточное образование метиленовых радикалов во многих гетерогенно-каталитических реакциях: при распаде циклогексана, при синтезе углеводородов из окиси углерода и водорода на кобальтовом катализаторе, в открытых им реакциях гидроконденсации олефинов с окисью углерода и гидрополимеризации олефинов в присутствии малых количеств окиси углерода.
Особое место занимают работы Зелинского по адсорбции и по созданию угольного противогаза (1915), принятого на вооружение во время 1-й мировой войны 1914-18 в русской и союзнических армиях.
Педагогическая деятельность
Зелинский создал крупную школу учёных, внёсших фундаментальный вклад в различные области химии. Среди его учеников: академики АН СССР А. А. Баландин, Л. Ф. Верещагин, Б. А. Казанский, К. А. Кочешков, С. С. Наметкин, А. Н. Несмеянов; член-корреспондент АН СССР Н. А. Изгарышев, К. П. Лавровский, Ю. Г. Мамедалиев, Б. М. Михайлов, А. В. Раковский, В. В. Челинцев, Н. И. Шуйкин; профессор Л. А. Чугаев, Н. А. Шилов и др.
Сочинения
Литература
Выделить Николай Зелинский и найти в:
Зелинский Николай Дмитриевич. Достижения
Уже в Новороссийске Зелинский активно занялся научными изысканиями. Например, в результате обследования вод Черного моря ученый доказал, что содержащийся в его воде сероводород имеет бактериологическое происхождение.
В Москве химик вплотную занялся изучением нефти и нефтепродуктов. Николай Дмитриевич считал, и позднее сумел доказать, что нефть имеет органическое происхождение. С 1895-го года по 1907-й он синтезировал циклогексановые и циклопентановые углеводороды, которые стали эталонами для исследования состава нефти и ее фракций. Дальнейшие исследования ароматических углеводородов послужили основой для создания технологий промышленной переработки нефти и производства на ее основе полимеров, красителей, лекарств, ядохимикатов и т.п.
После первой же химической атаки немцев против французской армии у реки Ипр, ученый занялся поисками средств защиты. Он сразу же решил искать универсальное средство для поглощения ядовитых газов, так как считал, что не имеет смысла создавать защиту от какого-либо конкретного химиката, ведь против другого соединения такая защита может не сработать. Результатом его трудов по адсорбции разных веществ стал первый в мире противогаз на основе созданного им же активированного древесного угля.
Уголь БАУ | Полнолицевая маска «ЗМ» серии 6000 |
В 1915-м году противогазов в современном понятии этого слова не существовало. Военные использовали тканевые маски, пропитанные определенным составом. Против хлора они не помогли, поэтому потери французов у Ипра были колоссальными. Зелинский предложил использовать для поглощения химических отравляющих веществ древесный уголь. Он разработал технологию получения активированного угля, который во много раз лучше поглощал вещества и очищал воздух. Первые испытания ученый провел на себе. Он несколько минут без вреда для себя дышал воздухом с распыленными фосгеном и хлором. В сотрудничестве с питерским инженером Куммантом Николай Дмитриевич создал первый противогаз, совместив резиновую полнолицевую маску со вставленными стеклами для глаз с вкладышем, в котором был порошок березового угля. Уже через полгода противогаз поступил в русскую армию и почти сразу же, по просьбе союзников, был передан странам Антанты. Зелинский принципиально отказался патентовать свое изобретение, заявив, что не считает для себя возможным наживаться на спасении жизней.
После революции Зелинский разработал новый способ получения бензина из нефти и солярки методом крекинга на катализаторах. Способ отлично подошел для промышленного использования и помог обеспечить страну бензином. Позднее на основе этих разработок была создана современная технология получения высокооктановых бензинов и других углеводородов из нефтепродуктов. Большое значение имели работы по переработке в присутствии катализаторов парафиновых и олефиновых нефтяных фракций. Николай Дмитриевич и его ученики были первооткрывателями многих реакций химического синтеза углеводородов.
За свой вклад в теорию и практику нефтехимии ученый получил звание Героя Соц. труда, трижды становился Лауреатом Сталинской премии; заслужил звание деятеля науки РСФСР, был избран в академики Академии наук СССР.