Великие химики. В 2-х т. Т. 2

Теперь у Вильштеттера стало намного больше возможностей для научной работы. Появились первые практиканты. Он расширил исследования алкалоидов, аминов и аминокислот, которые образовывались при их распаде.

В 1901 году профессором химии в Страсбурге назначили Иоганнеса Тиле [381], а на его место был принят Вильштеттер. Перед молодым профессором стояла ответственная задача. Со времен Эмиля Фишера лекции по органической химии включали в себя большой и сложный раздел о синтетических красителях, и поэтому курс лекций требовал углубленной и серьезной подготовки. Мюнхенский университет славился хорошими специалистами по синтетическим красителям, поэтому его выпускников охотно принимали на специализированные предприятия. Особенно полезным для Вильштеттера оказалось приглашение Баденской анилиновой и содовой компании посетить Людвигсхафен и познакомиться с производством синтетических красителей.

Вильштеттер приехал в Людвигсхафен летом 1901 года. Генеральный директор Брунк встретил его по-деловому.

— Это наш самый крупный специалист по азокрасителям, — представил он Вильштеттеру доктора Пауля Юлиуса. — Он познакомит вас с центральной лабораторией. Можете посетить и остальные лаборатории. Цеха осматривать не стоит. Прошу вас, господин профессор, не вступать в разговоры с другими химиками. Вы будете жить в Оппау, а не в Людвигсхафене. Думаю, что вы меня понимаете. Многие производства являются патентными, и мы обязаны соблюдать тайну.

— Вы разрешите мне собрать небольшую коллекцию готовых красителей, химикатов и других веществ, которые я буду использовать для демонстраций на лекциях?

— Разрешаю. Все, что имеется в лабораториях, в вашем распоряжении.

Дни, проведенные в Людвигсхафене, были для Вильштеттера хорошей школой. Здесь он на практике увидел, что значит осуществить химическую реакцию в промышленном масштабе. Возникает много важных вопросов, на которые в лаборатории совсем не обращают внимания. Например, при каждом новом синтезе в лабораторных условиях определяется выход, но мало кого интересует точность измерений до одного процента. А в производстве один процент означает десятки тонн вещества, прибыль в тысячах марок. В лабораториях Людвигсхафена Вильштеттер столкнулся и с другими проблемами, о которых до сих пор просто не знал.

— Нам вообще пока не ясно, чем обусловлен цвет вещества, — говорил доктор Юлиус, — существует теория, согласно которой окрашенные вещества содержат в своей молекуле двойные связи, и, чем больше число двойных связей в молекуле, тем интенсивнее цвет вещества. С другой стороны, считается, что наличие определенных групп атомов в молекулах тоже является причиной появления цвета.

— Да, это так называемые хромофорные группы, — прервал его Вильштеттер.

— Но как влияют хромофорные группы на изменение цвета веществ? Можем ли мы заранее сказать, какие хромофорные группы должны содержаться в данном соединении, чтобы оно обладало соответствующим цветом? На это мы пока не в состоянии ответить.

Учебный год начался с особенно напряженной работы. Вильштеттеру не хотелось бросать исследования алкалоидов, а новые проблемы тоже ждали своего решения. Надо было синтезировать соединения с двойными связями в молекулах, чтобы установить, является ли наличие двойных связей причиной окрашивания веществ.

— Пфаненштиль, начните с хинонов, точнее с орто-хинона. Известно, что пара-хинон обладает желтым цветом; следует ожидать, что орто-хинон из-за большего количества двойных связей должен иметь более интенсивный цвет, если теория верна.

Получение орто-хинона будем проводить по методу Воскресенского?

— Попробуем. Разумеется, во всех случаях следует применять окисление. В качестве исходного продукта возьмите пирокатехин.

Другие сотрудники тоже получили подобные задачи. Кальб должен был синтезировать дифенохинон, Мейер — пара-хинон-моноимин, Пуммерер [382] — хинондиимин…

Рабочий день Вильштеттера был очень напряженным. После утренних лекций он проводил лабораторные занятия со студентами. Послеобеденное время Вильштеттер посвящал работе с сотрудниками, а вечером усаживался за книги, чтобы подготовиться к следующей лекции, или просматривал последние статьи в журналах.

— Берегите здоровье, — часто говорил ему Байер. — Мы, химики, обречены всю жизнь стоять за лабораторным столом и дышать вредными испарениями. Знайте, что всех нас рано или поздно ждет профессиональная болезнь — начнут болеть ноги, и самое уязвимое наше место — легкие.

Вильштеттер действительно чувствовал какое-то недомогание; слабость, боль в ногах. А ведь он был совсем еще молод. Рихард решил заняться своим здоровьем. Он взял лошадь для верховой езды и каждый день по утрам отправлялся в окрестности Мюнхена. Вернувшись домой, он быстро собирался и шел на лекции, которые обычно начинались в восемь часов утра. После утренней прогулки Вильштеттер весь день чувствовал себя чрезвычайно бодрым и работоспособным. Как прекрасно встретить рассвет на лугах, в лесу! Как кристально чист воздух, как зелена трава!

Именно на такой прогулке, когда восходящее солнце залило ярким светом ослепительно молодую зелень, у Вильштеттера родилась мысль, определившая направление исследований и его, и его сотрудников. «Хлорофилл — самый распространенный в природе краситель, но его химический состав и строение пока неизвестны. Вот где можно развернуться!»

Вильштеттер заторопился домой. До лекции еще оставалось время. Он вошел в кабинет и написал письмо, адресованное фирме «Мерк», просил прислать хлорофилл. Как только материал для исследований будет получен, он немедленно начнет работу.

Первый этап в изучении любого природного продукта — получение его в чистом виде. Только после этого можно приступить к анализу, чтобы установить химический состав и строение соединения.

Через несколько недель фирма «Мерк» выполнила заказ. Вильштеттер открыл банку с сине-зеленым воскообразным веществом и огорчился.

— Вероятно, хлорофилл сильно загрязнен. Чистые вещества обычно кристаллизуются.

— Начнем с очистки, — утешил его Миг. Он считал, что это совсем несложное дело.

Но ассистент ошибался, и даже сам Вильштеттер не вполне представлял, до какой степени огромная, просто титаническая работа им предстояла. Сначала они проверили растворимость хлорофилла в различных органических растворителях, приготовили спиртовые и ацетоновые растворы и приступили к очистке. Обработка раствора активированным углем, окисью алюминия, силикагелем, потом фильтрование, испарение растворителя… Однако и после этой обработки полученное вещество имело по-прежнему воскообразный вид. После каждой операции по очистке производили анализ полученного продукта. И анализы давали неутешительные результаты.

— Снова ничего не понятно, — раздраженно сказал Миг, бросив на стол листок с записями.

— Это параллельные пробы, а это результаты анализа желто-зеленого вещества. — Вильштеттер с карандашом в руках просматривал данные.

— Да. Но как видите, процентное содержание азота снова колеблется в фантастически широких пределах. Я уже начинаю думать, что во время очистки протекают процессы распада, поэтому мы и получаем все время смесь неопределенного состава.

— Это исключено, — решительно сказал Вильштеттер. — В таких условиях не может быть разложения. — Он задумался, глядя в окно. — Что ж, начните очистку снова.

— Открыть новую банку?

— Оставим пока продукт «Мерка». Поглядите, — Вильштеттер кивнул в сторону сада. — Здесь давно не косили траву. Вот вам и новый источник хлорофилла.

Миг сразу уловил мысль Вильштеттера, он тоже сомневался в качестве доставленного фирмой «Мерк» продукта. Теперь предстояло получить его в лаборатории, и Миг сам взялся за это дело. Новая задача требовала соответствующей подготовки. Зеленые листья закладывали в большие сосуды и заливали спиртом, чтобы извлечь из них хлорофилл. Полученным желто-зеленым раствором обрабатывали новые порции свежих листьев до тех пор, пока раствор не насыщался и его цвет не становился темно-зеленым. Потом раствор очищали различными адсорбентами, испаряли растворитель, отделяли хлорофилл и подвергали его анализу. Это была медленная, кропотливая и довольно утомительная работа.