Прогулки по истории химии

От прожженных штанов к сахарину
Леенсон И.А.
(«ХиЖ», 2013, №9)

s20130964 progulki.jpg

В России с именем замечательного американского химика и педагога Айры Ремсена (1846—1927) связаны две несправедливости. На сотнях русскоязычных сайтов можно прочитать: «Айра Ремсен — женщина-химик, участвовала в получении сахарина и даже написала книгу — пособие для химиков по работе и получению консерваторов». Умиляют и неведомые «консерваторы», и слово «даже», а главное — то, что авторы путают мужское имя Айра (Ira) с женским Айрин (Irene) и ленятся найти его фото — с мощными бакенбардами! Вторая несправедливость посерьезнее.

Американский химик Айра Ремсен получил всемирную известность уже при жизни. Свидетельство тому — статья о нем в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона (правда, фамилия химика написана там «по-немецки»: Ремзен). Он родился в Нью-Йорке, в семье выходцев из Голландии. Отец хотел, чтобы сын пошел по медицинской части, и определил его учеником к знакомому врачу-гомеопату, который преподавал химию в медицинском колледже. Тот дал мальчику учебник химии и сказал: «Читай!» Ремсен рассказывает: «В учебнике химии я прочитал, что азотная кислота воздействует на медь. Это утверждение показалось мне совершенно нелепым: что значит “вещество воздействует”? С медью я уже был немного знаком, потому что в ходу были медные центы. А в кабинете доктора, у которого я тогда «отбывал срок», была склянка с надписью “Азотная кислота”. Я не знал особенностей этой жидкости, и мне не терпелось поскорее это узнать: в те годы я жаждал приключений. Имея медь и азотную кислоту, я решил выяснить, что же на самом деле означает слово “воздействовать”. Ради этого я был готов пожертвовать одной из нескольких медных монеток, которые у меня тогда были. Я положил монету на стол, открыл бутылку с азотной кислотой, вылил немного жидкости на монету и приготовился наблюдать за происходящим. Ожидания меня не обманули: зрелище было замечательным! Изменения были налицо, причем изменения разительные. Жидкость позеленела, стала пениться и дымиться. Я попытался собрать всю эту гадость и выкинуть ее в окно, которое перед этим открыл. И тут я узнал еще одну вещь: азотная кислота воздействует не только на медь, но и на пальцы. Боль заставила меня произвести еще одно необдуманное действие: я вытер пальцы о штаны и тут же узнал следующий факт — азотная кислота воздействует также на штаны».

В 1867 году Ремсен окончил Колледж врачей и хирургов при Колумбийском университете, получив степень магистра. Но его влекла химия, а в те времена законодателем мод в химии была Германия. В 1870 году, работая в Гёттингене под руководством Фиттига, Ремсен опубликовал диссертацию «Исследование строения пипериновой кислоты» и в 24 года получил докторскую степень. В 1875 году он вернулся в США, стал профессором химии — сначала в колледже Уильямса, затем в университете Джонса Хопкинса, где основал отделение химии и возглавил химическую лабораторию. В 1907—1913 годах Ремсен был президентом Национальной академии наук США.

В этом же университете, изучая химию каменноугольного дегтя, Ремсен совершил большое открытие, причем случайно. На российских, немецких и американских сайтах можно найти разные, противоречащие друг другу версии этой истории. Согласно одной, Ремсен, обедая дома после целого дня работы в лаборатории, почувствовал, что булочки имеют необычный сладкий вкус, который потом переходит в горьковатый. Его жена не заметила ничего необычного, и тогда Ремсен догадался, что виновато какое-то вещество, оставшееся на его пальцах. На другой день, осторожно перепробовав в лаборатории вещества, с которыми он работал накануне, Ремсен понял, что вкус вызывает какой-то продукт окисления орто-толуолсульфонамида CH3C6H4SO2NH2.

Однако сотрудник Ремсена (сейчас его бы назвали постдоком) Константин Фальберг утверждал, что именно он обнаружил чрезвычайно сладкий вкус вещества, не вымыв как следует руки после работы в лаборатории. Несколько слов о Фальберге, поскольку сведений о нем на русском языке практически нет. Он родился в Тамбове в 1850 году, в семье выходца из Лифляндии Иеронима Фальберга и Варвары Трофимовой. Учился в Дерпте, затем в политехническом училище в Москве. В 1870 году продолжил образование в Берлине, Висбадене и Лейпциге. В 1874 году поехал в Британскую Гвиану (ныне Гайана) изучать производство сахара из тростника. Некоторое время работал в университете Джонса Хопкинса под руководством Ремсена, когда и был открыт сахарин.

Чтобы дознаться, как было дело, нужно посмотреть первые научные публикации о сахарине. Первая статья Ремсена и Фальберга под названием «Ьber die Oxydation des Orthotoluolsulfamids» («Об окислении орто-толуолсульфамида») была опубликована в 1879 году в знаменитом журнале «Berichte» — «Известиях Немецкого химического общества». Статья поступила в редакцию 27 февраля, фамилии авторов стояли в алфавитном порядке: C.Fahlberg und Ira Remsen. В 1880 году статья с тем же названием, но по-английски, была опубликована в «American Chemical Journal». (Его основал сам Ремсен в 1879 году и редактировал в течение 35 лет, после чего журнал слился со знаменитым и по сей день «Journal of the American Chemical Society».) В этой статье первой стоит фамилия Ремсена. Других совместных публикаций у Ремсена и Фальберга нет.

Ни в той, ни в другой статье не говорится, кто обнаружил сладкий вкус вещества. В любом случае приоритет этим не определяется — каждый из соавторов, если нет специальных оговорок, имеет равные права на содержание статьи. Что же можно прочитать в этих двух публикациях? Немецкая статья просто констатирует, что новое вещество «имеет приятный сладкий вкус, даже более сладкий, чем сахар». Однако уже первые фразы этой статьи ясно показывают, кто есть кто: «Несколько лет назад (в сноске: в Liebig's Annalen der Chemie, том 178, 1875 г.) один из нас (Ремсен) описал попытку получить орто-сульфобензойную кислоту из орто-толуолсульфокислоты. Для пара-производных реакция идет очень легко... тогда как с орто-производными окисление хромовой кислотой не дало результата». И далее цитируется предыдущая статья Ремсена в «Annalen»: «Возможно, более удовлетворительные результаты будут получены при использовании другого окислителя, например перманганата калия. Предварительный опыт со щелочным раствором перманганата показал, что окисление идет легко, и я вскоре приступлю к детальному изучению этой реакции». То есть уже в 1875 году Ремсен наметил дальнейший путь работы, который привел к сахарину.

А дальше было воровство, одно из первых в истории химии, и совершил его Фальберг. Сообразив, что этот рядовой синтез может иметь коммерческий успех, он запатентовал «сахарин Фальберга» (патенты США № 319082 и № 326281, 1885). В 1893 и 1896 году Фальберг взял еще два патента по синтезу сахарина и его очистке.

Ремсен же успел многое, с 1869 по 1923 год он опубликовал 160 статей (в 42-х он единственный автор). Великолепный педагог, он усовершенствовал систему химического образования в США. Его книга «The principles of theoretical chemistry» выдержала с 1876 года 28 изданий и 15 переводов на иностранные языки. Книга «The Elements of Chemistry: A Text-Book for Beginners» была в 2011 году переиздана в США. На русском языке в 1896—1907 годы вышло несколько изданий книги Ремсена «Введение к изучению органической химии или химии углеродистых соединений».

Еще по теме

С древних времен до нас дошло рассуждение о разрезании яблока. Можно ли продолжать процесс деления (любого тела, конечно, а не только яблока) бесконечно, получая все более мелкие частицы? Или же на каком-то этапе мы получим такие крошечные тельца, которые дальше уже разделить нельзя? Во втором случае материя будет не сплошной, а зернистой. >>
Алхимиков, работавших в Средние века , нельзя назвать учеными в современном смысле этого слова. Они руководствовались какими-то теориями, однако не делали попыток проверить их экспериментально. Они снова и снова повторяли манипуляции, пытаясь провести их «правильно». По представлениям алхимиков все, что нужно, уже было сказано жившими до них авторитетами. Для успеха необходимо только скрупулезно выполнять их заветы. Поэтому алхимию следует признать не наукой, а ремеслом и отчасти — искусством. >>
Первые химические знания люди получили, когда научились использовать огонь (обработка пищи, выплавка металлов, обжиг керамики), брожение сахаристых веществ и приготовление косметических составов. Косметикой пользовались в доисторические времена, а она невозможна без химии. >>
Когда говорят «иероглиф», обычно вспоминают древнеегипетские стилизованные рисунки и таинственные китайские значки, обозначающие слоги, целые слова и понятия. Можно считать, что знаки любого алфавита — это тоже иероглифы, только они обозначают отдельные звуки. Тогда и уравнение химической реакции записывается иероглифами. >>
Если химиками считать также алхимиков, то и среди них можно встретить немало женщин. Более того, именно они были первыми химиками, что неудивительно: у плиты совершаются самые разные химические превращения. >>
В XVI веке закончился тысячелетний алхимический период и начался «период объединения», когда в химию влились иатрохимия — приготовление лекарств и «пневматическая химия» — свойства газов. В это время в химии работали и женщины. >>
Жизнь немецкого химика и алхимика Иоганна Рудольфа Глаубера (1604—1670) пришлась на период расцвета ятрохимии. Эта наука своей основной задачей ставила приготовление лекарств, отсюда и ее название, от греч. γιατρόζ — врач. Фармакология в значительной степени определила жизнь Глаубера.Он чудом выжил во время эпидемии тифа, вылечился, благодаря воде целебного источника, и впоследствии выделил из этой воды ту самую "чудесную соль", с которой оказалось связано его имя.
>>
Сейчас имя австрийского химика знакомо специалистам в области редкоземельных элементов. А когда-то он был известен по всему миру. Потом его затмила слава Эдисона, и не случайно — оба имени связаны с искусственным освещением. >>
Имя Тимана связано с химией душистых веществ. В 1816 году из стручков ванили было выделено кристаллическое вещество с приятным запахом, которое назвали ванилином. Его строение было установлено в 1862 году, оказалось, что ванилин — производное бензальдегида, в молекуле которого помимо альдегидной содержатся ОН- и ОСН3-группы. Синтезировали его в 1874 году Тиман и его коллега Вильгельм Хаарман — окислением хромовой кислотой кониферина, выделенного из изоэвгенола (он содержится в сосновой коре). Через год Хаарман в маленьком городке Гольцминдене в Брауншвейге основал фабрику, производящую ванилин из кониферина; это было первое в мире масштабное промышленное производство синтетического душистого вещества. >>