Жизнь одного химика. Воспоминания. Том 1. 1867-1917
Шрифт:
только опыт с глиноземом. Между тем, как мои опыты показали, что такого обобщения делать нельзя, и сам Сабатье в своих позднейших статьях подтвердил все мои опытные данные, сделанные в этом направлении. Далее Сабатье пишет, что Ипатьев испытал этот процесс и подтвердил на графитовой трубке. Это заключение Сабатье является совершенно нелогичным: зачем мне было подтверждать опыты Григорьева на графитовой трубке, когда проще было бы взять глинозем и положить его в стеклянную трубку, если бы я только занялся повторением его опытов? Как было описано выше, графитная трубка была взята для того, чтобы выяснить влияние угля и графита на ход каталитического разложения спирта, и глина была взята только как связующее вещество. Лишь после замеченного нового вида разложения алкоголя, я стал изучать, какая составная часть графитовой трубки является катализатором для разложения этилового спирта на этилен и воду.
Только описанный подход к изучению влияния катали-
при
В. Н. Ипатьев по поводу сообщения В. Е. Тищенко заявляет, что за последнее время им были произведены опыты пропускания паров этилового и изобутилового спиртов через раскаленную стеклянную трубку из тугоплавкого стекла, причем было замечено образование ничтожных количеств алдегида, малое выделение газов и отсутствие угля в трубке. Эти опыты указывают на громадное значение материала трубки на способность спиртов разлагаться под влиянием жара и побуждают произвести всестороннее исследование влияния контакта. Что же касается опытов разложения изобутилового и изопропилового эфиров, то отсутствие в продуктах распада алдегида и кетона должно приводить к вероятному заключению, что первоначальным продуктом пирогенетической реакции спиртов, не будут являться простые эфиры, так как в последнем случае мы должны были бы получать, вместо кетонов и алдегидов, только углеводороды и воду, чего на самом деле не наблюдается. Конечно, только цельный ряд систематически поставленных опытов поможет указать направление пирогенетической реакции спиртов и ее зависимость от всевозможных факторов, могущих здесь иметь место. .
заторов на пирогенитеческое разложение алкоголей дал мне возможность открыть глинозем, как катализатор, и предложить его для общего способа получения олефинов из алкоголей, как алифатических, так и циклических. Никто до меня не доказал, что глинозем есть катализатор для дегидратации спиртов, ибо, как я уже сказал ранее, данное вещество только тогда может получать это название, когда оно будет в состоянии, не претерпевая изменения, повторить данную реакцию громадное число раз, т. е. быть мультиактором. Что глинозем и глина обладает такой способностью, было показано на моих многочисленных опытах, и потому этот катализатор быстро завоевал себе право гражданства не только в лабораториях, но и в заводской практике.
Я приведу здесь один факт, который должен еще более убедить беспристрастного читателя, что честь открытия глинозема, как катализатора в органической химии, должна принадлежать мне. Вскоре после опубликования моей работы о дегидратирующем катализаторе глиноземе, я получил письмо от известной немецкой фирмы Шеринга в Берлине, которая просила меня сообщить, при каких условиях я мог разложить винный спирт на этилен и воду, так как произведенные ими опыты показали им, что разложение происходит при гораздо более высокой температуре, чем я указал в своей статье, и что, кроме того, этилен получается с выходом не более 60% и загрязнен другими газами; они сообщили, что они взяли очень хороший глинозем от (Кальбаума. Я могу спросить, мог ли в то время кто нибудь из химиков ответить на этот вопрос? На основании моих опытов и благодаря моим теоретическим воззрениям на природу каталитических реакций, мне было не трудно немедленно ответить на их вопрос и указать, какой глинозем мог быть катализатором для этой реакции.
Только такой философ-химик, как я, мог безвозмездно ответить на заданный мне вопрос со стороны богатой немецкой фирмы вместо того, чтобы взять патент и получать потом барыши. Я послал им письмо и удовлетворил их просьбу. Они в точности выполнили мои указания о приготовлении катализатора глинозема и получили чистый этилен с теоретическим выходом. Какаво же было мое удивление, когда через некоторое время в мой кабинет явился представитель общества Шеринг в Петербурге и передал мне 1000 марок за указания, которые я дал фирме по приготовлению хорошего катализатора глинозема.
Можно сделать Сабатье упрек, почему он не пометил в своей книге работу сделанную еще в XVIII столетии 4-мя голландскими химиками: Дайманом, Ван Троосвиком, Лаунвренбергом и Бондтом, что пары этилового спирта разлагаются глиной на газы, в которых преобладает маслородный газ (этилен). Работа, сделанная этими химиками свыше 100 лет тому назад, была забыта, нигде не была упоминаема, — даже в «Handbuch» Бейлынтейна. Но во всяком случае было бы гораздо логичнее, чтобы Сабатье упоминал об работах этих химиков, чем о краткой заметке Григорьева, которой никто не мог придать какого либо серьозного значения. Голландские химики, конечно, тоже не могли сделать какого-либо заключения об имеющемся здесь каталитическом воздействии глинозема, так как в то время и не существовало никакого представлении о каталитических реакциях.
После доклада, сделанного мною на собрании членов химической секции — «О двояком каталитическом разложении алкоголей», начальство Артиллерийской Академии и Училища организовало завтрак для членов съезда. На этом завтраке профессору А. Е. Фаворскому, прекратившему чтение лекций по органической химии в Михайловском Артиллер. Училище, был поднесен особый жетон (медаль), а я в своей речи отметил ту пользу, которую он принес для улучшения преподавания химии, и, кроме того, поблагодарил за его помощь, оказанную мне лично в моих первых научных исследованиях. После завтрака в химической аудитории состоялся второй интересный доклад В. Омелянского: «О брожении клетчатки». Он доказал впервые, что в зависимости от природы фермента может быть два вида распада клетчатки: метановое и водородное. Его доклад вызвал очень оживленный обмен мнений.
Таким образом в этот день были доложены две работы, в которых было показано, что существуют селективные катализаторы и энзимы, которые вызывают и различный распад одного и того же органического вещества. Данные обоих докладов сближали каталитическое действие катализаторов и энзимов.
В конце съезда был устроен особый обед членов химической секции, который мне остался очень памятным потому, что мне пришлось услышать от очень многих больших и малых химиков лестные отзывы о моих каталитических исследованиях. Во время обеда Г. Г. Густавсон предложил очень интересный тост: «Мы, — сказал Г. Г., — всегда интересуемся всем загадочным, что совершается вокруг нас; мы стараемся понять причины, порождающие эти таинственные явления, и прославляем тех, кто приближает нас к их пониманию. Каталитические реакции принадлежат ныне к числу таких загадочных явлений, и потому я предлагаю поднять бокал за здоровье двух химиков, которые направили свои научные исследования в эту интересную область химии, — катализ: за здоровье профессора Д. П. Коновалова и В. Н. Ипатьева».
Для меня молодого химика это была очень высокая награда, и оценка моих успехов в этой области явлений со стороны выдающегося химика Густавсона, с которым я был тогда еще очень мало знаком, произвело на меня глубокое впечатление.
С открытием нового катализатора глинозема передо мною открывалась громадная перспектива для изучения дегидратации органических соединений. Ассистент А. Е. Фаворского, К. И. Дебу, задал мне вопрос: получал ли я изобутилен из первичного изобутилового спирта, и если да, то насколько он однороден. Я ему ответил, что этот углеводород я уже получил при помощи глинозема, но еще не доказал его чистоту. На это он прибавил: «Ну, если Вы получите однородный изобутилен, то заслужите почетную медаль». Он мне задал этот вопрос потому, что существовавшими в то время способами получение изобутилена представляло большие трудности. Я вскоре показал, что, употребляя катализатор глинозем, мы можем из первичного изобутилового спирта, а также из третичного бутилового спирта, получать чистейший изобутилен, и до сего дня этот способ продолжает применяться на практике. Как то в заседании Р. Ф.-Х. Общества проф. Ф. Ф. Бейлыптейн подошел ко мне и сказал, что, будучи летом заграницей, он посетил в Германии проф. Ладенбурга, который показал ему аппарат, в котором получался изобутилен по моему способу; он очень его хвалил, так как он позволяет получать чистейший изобутилен с теоретическим выходом и с большою скоростью по несколько десятков литров газа в час на маленькой установке.
Продолжая исследование получения олефинов из алкоголей в графитовой трубке, я должен был решить вопрос, кто является катализатором этой реакции. Я исследовал отдельно влияние кремнезема, глинозема и, наконец, глины и доказал, что лучшим катализатором является глинозем, обладающий особыми свойствами. Не всякий глинозем может служить для этиленового разложения спиртов. Глина также может быть катализатором для этой цели, надо только поднять температуру реакции. Кремнезем не есть хороший катализатор для дегидратации. Открыв в глиноземе свойство каталитической дегидратации алкоголей, я, в виду его дешевизны, не стал искать тотчас же катализаторов среди других окислов, которые, по моему убеждению, могли бы вызвать подобную каталитическую реакцию. На основании данной мною гипотезы можно было предвидеть, какие окислы будут давать альдегидное разложение алкоголей; эта гипотеза вполне оправдалась последующими опытами, как моими, так и других исследователей. Сабатье и Сандеренс, спустя несколько лет после моего открытия, перепробовали различные окислы металлов для разложения алкоголей и нашли, что еще окись тория (очень дорогая для промышленности) также хорошо разлагает спирты на олефин и воду, как и глинозем. В своей книге Сабатье дал таблицу, в которой разделил окислы металлов на две группы в зависимости их способности вызывать альдегидное или этиленовое разложение этилового спирта. Должен заметить, что некоторые из приведенных в таблице данных, к сожалению, не отвечают действительности и не согласны с произведенными мною ранее опытами. В особенности не верны данные для окиси хрома и окиси магния, а потому Сабатье неверно построил свою таблицу (смотри мою книгу: “Catalytic Reactions at High Pressures and Temperatures,” New York, The Macmillan Co., 1936).