Николай Дмитриевич Зелинский

Николай Дмитриевич Зелинский⁵² родился 6 февраля 1861 г. в г. Тирасполе. В это время у власти в России стояли богатые землевладельцы-дворяне и только начиналось развитие капиталистических производственных отношений.

По завершении среднего образования Зелинский поступил на физико-математический факультет незадолго до этого основанного Новороссийского университета в Одессе. В это время в Новороссийском университете преподавали такие выдающиеся и прогрессивные профессора, как зоолог и бактериолог И. И. Мечников, физиолог И. М. Сеченов и другие.

Николай Дмитриевич Зелинский (1861-1953)

Кроме изучения химии Зелинский интересовался другими естественнонаучными дисциплинами, а также философскими вопросами.

Капиталистическое развитие России сопровождалось значительным притоком иностранного капитала в страну. Братья Нобель и французские капиталисты проявили особый интерес к русской нефти. Добыча нефти сильно возросла после 1860 г. и составила в 1900 г. около 10 млн. тонн - примерно половину мирового объема добычи этого продукта. Все увеличивающееся значение нефти для хозяйственной жизни России во многом обусловило появление у Зелинского интереса к изучению углеводородов и решению практических вопросов химии нефти.

В 1884 г. Зелинский опубликовал свою первую научную работу и стал приват-доцентом Новороссийского университета. В 1889 г. ученый защитил магистерскую диссертацию "К вопросу об изомерии в тиофеновом ряду", а в 1891 г. ему была присуждена докторская степень за работу "Исследования явлений стерео-изомерии в рядах предельных углеродистых соединений". Обе эти работы были посвящены решению особо актуальных в то время вопросов стереохимии органических соединений. Докторская диссертация Зелинского явилась первой крупной работой по стереохимии на русском языке.

Для синтеза стереоизомеров янтарной (бутандикарбоновой) и глутаровой (пентандикарбоновой) кислот Зелинский использовал эфир бромзамещенной пропановой кислоты, полученной при каталитическом бромировании жирных кислот. Результаты этих работ сделали имя молодого ученого таким же известным в научном мире, как имена наиболее признанных тогда специалистов в области препаративной химии Фольгарда, Гьельта и Бишофа.

В 1893 г. Зелинский был приглашен экстраординарным профессором на кафедру органической и аналитической химии Московского университета. Там Зелинский стал преемником выдающегося русского химика В. В. Марковникова, с которым до его кончины вместе работал на этой кафедре. Среди первых воспитанников Зелинского в Московском университете был Л. А. Чугаев, ставший впоследствии выдающимся советским ученым в области химии комплексных соединений.

Зелинский продолжил работы Марковникова по синтезу циклических углеводородов, начав с исследования циклоалканов и их производных, и выделению из бакинской нефти циклических углеводородов. Работами Марковникова, Н. Д. Зелинского и других химиков в последние десятилетия XIX в. было проведено систематическое изучение соединений ряда циклогексаметилена. В эти годы Зелинскому удалось впервые получить кетоны из бензиновых фикций и хлоридов карбоновых кислот в присутствии хлористого алюминия.

Развитие в конце столетия капитализма, все более приобретавшего империалистический характер, привело к экономическому кризису в хозяйстве разных стран и вызвало военные авантюры империалистических держав. На этот же путь была втянута и Царская Россия. Все это обусловило создание в России революционной ситуации, которая обострилась в результате империалистической войны между Японией и Россией (1904-1905 гг.) и нашла свое наиболее полное выражение в буржуазно-демократической революции 1905 г. В это время большую политическую активность проявили большевики под руководством В. И. Ленина. Зелинский в этой ситуации стал выразителем прогрессивного общественного мнения. Будучи любимым преподавателем студентов, Зелинский открыто поддержал в 1904-1905 гг. революционное движение студенческой молодежи. Когда полиция, направленная для подавления студенческих волнений, ворвалась в аудиторию и напала на учащихся, Зелинский выступил в защиту студентов.

В. С. Садиков (1874-1942); химик, сотрудник Н. Д. Зелинского

В 1911 г. царское правительство вновь попыталось вмешаться в жизнь Московского университета. В знак протеста Зелинский вместе с группой прогрессивных профессоров покинул университет, где он создал одну из самых замечательных лабораторий, и переехал в Петербург. В Петербурге ему не удалось получить место профессора в высшем учебном заведении. Он вынужден был работать в примитивно оборудованной лаборатории Министерства финансов, лишенный своих преданных сотрудников. И тем не менее даже в таких условиях он сумел выполнить немало значительных работ. Вместе с В. С. Садиковым ему удалось разработать новый способ мягкого гидролиза белков.

Зелинский работал в Петербурге, когда вспыхнула первая мировая война, имевшая целью передел мира. Царская Россия приняла участие в этой войне на стороне Антанты. После того как агрессивные планы германских империалистов на Западном фронте потерпели крах и началась длительная позиционная война, связанная со значительными материальными потерями, немецкие войска в 1915 г. применили химические боевые вещества. Так Германия первой из воюющих держав нарушила международные соглашения. Когда стало известно об этом преступлении, Зелинский разработал специальный фильтр, защищающий людей от боевых отравляющих веществ с высокой молекулярной массой. Несмотря на значительное противодействие со стороны царских властей и прямую враждебность продажных чиновников, Зелинскому удалось при помощи изобретенной им угольной противогазовой маски спасти жизнь тысяч русских солдат.

Иван Михайлович Сеченов (1829-1905); русский физиолог, работы которого заложили основы современной физиологии головного мозга

Во времена царизма Зелинский, как и многие другие прогрессивные русские ученые, выступал за всеобщий и всесторонний подъем народного образования. Основу этого Зелинский видел в расширении на основе естественнонаучных знаний борьбы с суеверием и засилием церковников. Зелинский выступал также за равноправие женщин при получении высшего образования и был одним из основателей Высших женских курсов и Народного университета Шанявского. В своей научной и общественной работе Зелинский действовал вместе с физиологами И. М. Сеченовым и И. П. Павловым, а также геохимиком В. И. Вернадским.

С победой Великой Октябрьской социалистической революции начался период необычайно активной деятельности Зелинского как исследователя и преподавателя. Советское правительство предоставило Зелинскому все условия для работы, понимая выдающуюся роль науки в подъеме производительности труда.

После победы Октября Зелинский вернулся в Москву⁵³. Как патриот и передовой ученый он с первых дней начал сотрудничать с советской властью. Молодое социалистическое государство стояло тогда перед необычайно серьезными трудностями в области экономики и политики. Первые работы Зелинского в Москве в 1918 г. были посвящены решению проблемы снабжения горючим только что созданной Красной Армии. Он разработал способы ароматизации и крекинга солярового масла, имевшегося тогда в больших количествах на нефтеперерабатывающих заводах Средней и Нижней Волги. Вскоре Зелинский начал исследовать также мазут, сапропель и волжский горючий сланец. Последующие работы Зелинского были связаны с получением топлива и переработкой нефти. В то же время он продолжал свои исследования, начатые ранее в Москве и Петербурге.

Владимир Васильевич Марковников (1838- 1904); русский химик, ученик и сотрудник А. М. Бутлерова; сформулировал правило присоединения галогеноводородов к ненасыщенным углеводородам

После Великой Октябрьской революции Зелинский стал одним из известнейших профессоров Московского университета. Число студентов, слушавших лекции Зелинского, постоянно росло, а руководимые им лаборатории и исследовательские отделы расширялись. Зелинский был вдохновенным преподавателем высшей школы, который твердо стоял на стороне советской власти и коммунистического мировоззрения. Он писал своим студентам: "Двигаться к коммунизму, это значит всегда шагать впереди, углублять и расширять свои знания, участвовать в соревновании. Успех каждого поднимает в советской стране работу всех на новую ступень, великих свершений можно добиться лишь совместным трудом. Не борись в одиночку за новое, учись у лучших. Следи за достижениями науки и техники" [69, с. 56-57].

Н. Д. Зелинский скончался 31 июля 1953 г., будучи одним из самых уважаемых и выдающихся химиков Советского Союза.

Научная работа Зелинского была необычайно многообразной. Он изучал протекание реакций под давлением, процессы полимеризации, синтез каучука и каталитические процессы превращения углеводородов, занимался решением практических вопросов нефтехимии и техникой поглощения газообразных отравляющих веществ, пришел к новым выводам о природе белковых веществ.

Результаты исследований по катализу, проведенных Зелинским в годы перед первой мировой войной, заслуженно выдвинули его в число выдающихся ученых, работавших в области органической химий.

На рубеже XX в. работы Оствальда значительно оживили исследования в области катализа. Почти сразу же катализ стали применять в органической химии, а именно в реакциях присоединения водорода к определенным углеводородам. Вместо простых препаративных методов галогенирования и этерификации при помощи фосфора как катализатора химики стали широко применять в качестве катализаторов металлы VII побочной группы периодической системы элементов. Вклад Зелинского в развитие гетерогенного катализа заключается прежде всего в том, что он применил катализаторы в мелкораздробленном виде на веществах-носителях (асбест, уголь) и таким образом добился значительного увеличения их активной поверхности.

Николай Дмитриевич Зелинский среди учеников (Москва, 1907 г.)

Особую ценность предоставляют результаты работ Зелинского по катализу для практического использования в наши дни. Так, "катализатор Зелинского" является прототипом современного Ni-Al₂O₃-контакта, используемого для гидрирования фенола и реакций изотопного обмена.

Основным направлением работ Зелинского было изучение углеводородов, особенно поиски путей синтеза производных циклопентана и циклогексана. Эти синтезы играют важную роль в современной нефтехимии. Они позволили объяснить состав и повысить качество бензинов, в том числе и получаемых при газификации твердых топлив. Кроме того, Зелинский исследовал, а также синтезировал и другие виды бензинов, не содержащие циклических углеводородов. Начатые им в 1911 г. исследования каталитического гидрирования и дегидрирования углеводородов получили развитие главным образом в годы советской власти. Зелинский заложил основы ароматизации производных циклогексана и попутно установил, что алканы в отличие от циклоалканов при этой реакции не изменяются. Ученый назвал это явление селективным катализом. В наши дни селективный катализ широко используется в промышленности для получения ароматических углеводородов. В дальнейшем работы Зелинского были посвящены исследованию расщепления циклопентана и его производных с образованием производных насыщенных углеводородов, а также превращению алканов в ароматические соединения. Для этих реакций Зелинский с сотрудниками предложил несколько катализаторов. Кроме того, Зелинский занимался и изучением полимеризации ацетилена в бензол. Ему удалось показать, что углеводороды, ранее разделенные на отдельные гомологические ряды, представляют собой единый класс веществ, в котором имеют место прямые переходы между отдельными соединениями. Определяющими для познания этой связи между ними явились препаративные работы, проведенные Зелинским в начале его научной деятельности, а затем его исследования катализа.

Значительным был вклад Зелинского в учение о происхождении нефти. Он доказал экспериментально, что органические вещества средней или высокой молекулярной массы при сравнительно низкой температуре могут превращаться в смесь различных углеводородов в присутствии хлористого алюминия как катализатора. На основании этого Зелинский предположил, что нефть образуется в природе, если органические вещества длительное время соприкасаются с глинами (алюмосиликатные соединения) в присутствии микроорганизмов.

На основании положений органического катализа Зелинский провел исследования белков и пришел к логическому выводу, что гидролиз белков при пищеварении является каталитическим процессом. Зелинский провел гидролиз белковых веществ в автоклавах с разбавленной соляной кислотой в течение довольно короткого времени и получил при этом помимо нерастворимых продуктов (например, высшие монокарбоновые кислоты и стерины) водорастворимый гидролизат. В водном гидролизате Зелинский обнаружил кроме аминокислот также их циклические ангидриды - дикетопиперазины. В результате специально поставленных опытов Зелинский пришел к выводу, что дикетопиперазины образуются не при гидролизе из аминокислот, а присутствуют уже в самих белковых веществах. Тем самым он внес выдающийся вклад в изучение носителей живой материи - белковых веществ. Ученик Зелинского Н. И. Гаврилов продолжил эти исследования и пришел к заключению, что элементарной составной частью белковых веществ является пиперазинтрипептид. Этот синтетический продукт дает важнейшие аналитические реакции на белки и расщепляется природными ферментами⁵⁴.

Научные заслуги Зелинского были высоко и неоднократно оценены Советским государством. В 1926 т. ему было присвоено звание заслуженного деятеля науки, в 1929 г. Зелинский стал действительным членом Академии наук СССР. Ему было присвоено также звание Героя Социалистического Труда, он был награжден двумя орденами Трудового Красного Знамени и четырьмя орденами Ленина. Трижды Зелинский был лауреатом Государственной премии.

После окончания второй мировой войны Зелинский отдал все силы борьбе за укрепление мира. В возрасте почти девяноста лет Нестор советских химиков обратился к ученым всех стран в страстном воззвании "разоблачить поджигателей войны, этих врагов человечества". "Представители творческого труда и культуры,- продолжал Зелинский,- должны вместе с представителями всех других профессий вести борьбу за прочный мир во всех частях мира" [69, с. 59].