Жизнь Огюста Лорана (1807-1853) была недолгой и драматичной. Окончив Парижский горный институт, он работал ассистентом у Ж. Дюма. Он синтезировал и исследовал целый ряд органических соединений (в том числе фталевую кислоту и ее ангидрид, адипиновую кислоту). Эти работы сделали его имя известным. Но успех сопутствовал Лорану недолго, и причиной тому-независимый характер ученого и обстановка, сложившаяся в то время в Академии. По словам Либиха, «Парижская Академия присваивала себе право издавать законы науки, и каждого, кто делает это вместо нее, она считает вором и убийцей; молодой ученый, который хочет заставить и заставляет «стариков» учиться по его законам, не может больше ждать никакого продвижения вперед».
Учёный-отступник
Так случилось с Лораном и его другом Ш. Жераром. В 1836 г. Лоран выступил со статьей «Теория органических соединений», в которой впервые высказал ряд положений, послуживших основой для создания теории ядер. И сразу же со стороны многих ученых (и в первую очередь со стороны Дюма) в отношениях к Лорану почувствовался холодок. Он был вынужден покинуть Париж и переехать в г. Бордо, где стал преподавать в университете. Провинциальные университеты тогда финансировались очень плохо, в них трудно было вести научную работу, поэтому многие профессора ограничивались лишь чтением лекций. Лоран же продолжал свои исследования. Так, проанализировав около 400 различных органических соединений, он расширил границы травила четности», установленного в 1842 г. Жераром для веществ, содержащих углерод, водород и азот. Согласно уточненному и расширенному правилу четности сумма всех атомов водорода, азота, фосфора, галогенов и других элементов в органических веществах должна быть четной. Эти выводы Лоран опубликовал в статье «Исследования азотсодержащих соединений» (1846). Они облегчали установление формул замещенных органических соединений и определение их молекулярных масс.
«,..г. Лоран настаивал-писал впоследствии Дюма, на идентичности роли хлора и водорода в веществах, образованных путем замещения, еще задолго до того, как опыт решил это в положительном смысле».
Признание теорий Лорана
Теперь Жан Батист Дюма начал защищать то, что недавно отрицал. В своем стремлении отстоять теорию замещения он даже утверждал, что и углерод в органических веществах тоже можно заместить. По этому поводу в Либиховских «Анналах» была опубликована злая пародия-письмо, полученное якобы из Парижа. Автор письма утверждал, что ему будто бы удалось заменить в клетчатке атомы всех элементов хлором, и несмотря на это новое вещество обладало свойствами исходного соединения. Впоследствии выяснилось, что автором этого письма был Фридрих Вёлер. Но годы шли, и теория замещения получала, казалось, все большее экспериментальное подтверждение. Так, в 1842 г. сотрудник Дюма бельгийский ученый Л. Мельзенс, действуя на хлоруксусную кислоту водородом «в момент выделения», восстановил ее в уксусную кислоту. А через три года ассистент Либиха, впоследствии крупнейший немецкий химик А. Гофман получил хлор- и бромпроизводные анилина и установил, что их свойства сходны со свойствами анилина. Правда, такое сходство уменьшается по мере замены атомов водорода галогенами. Теперь и Либих вынужден был признать правильность положений этой теории.
«Гофман… кажется, привел в своей работе определенное доказательство, – писал Либих, – что химический характер соединения ни в коем случае не обусловливается природой находящихся в нем элементов, как это предполагает электрохимическая гипотеза, а единственно их положением».
Однако теория замещения рассматривала строение соединений довольно поверхностно. На смену ей пришли другие теории, в которых связь между свойствами органических соединений и их строением анализировалась более глубоко. Наиболее значительной из них была теория типов, предложенная французскими химиками О. Лораном и Ш. Жераром.
Знакомство с Жераром
Осенью 1843 г. Лоран познакомился с Ш. Жераром, который был в то время профессором химии в Монпелье, и между ними установились дружеские отношения. С 1845 г. Лоран и Жерар издают журнал «Отчеты о работах по химии». Главной его целью было противодействовать «всесилию Парижа», освещать работы ученых из провинциальных университетов, распространять новые идеи, давать беспристрастную оценку исследованиям зарубежных химиков. Нетрудно догадаться, как был встречен этот журнал академиками в Париже, но зато он получил признание за пределами Франции.
Строптивый учёный
Научные заслуги Лорана были столь очевидны, что всесильные академики все же избрали его членом-корреспондентом Академии наук. В 1846 г. Лоран вернулся в столицу. Он остался все тем же непокорным и независимым Лораном, не боявшимся спорить с авторитетами. Его статья «О способах соединения веществ», в которой общепринятая теория радикалов подверглась критике, была (как и его многие другие теоретические исследования) встречена академиками в штыки, и он скоро это почувствовал. Ему было предписано министром на¬родного просвещения уйти из Сорбонны, где он блестяще читал лекции (студенты встречали его аплодисментами!), и вернуться в Бордо. «Вот что значит иметь больших покровителей,-с горькой иронией писал Лоран Жерару,-вот куда нас приводит манера писать SO4K2, когда все пишут SO3•KO. Что касается Вас, то извлеките пользу из моего случая: пишите SO3•KO».
Строптивый ученый не подчинился приказу и вновь остался без работы. Наконец, через год ему предоставили должность … химика при Монетном дворе. Исследованиями приходилось заниматься в подвале, где размещалась темная, сырая, холодная лаборатория. Здоровье Лорана резко ухудшилось, и через пять лет, в 1853 г., он умер от туберкулеза.
Теория ядер
Не сразу пришел Лоран к общей теории типов. Ей предшествовала теория ядер (1836). Согласно этой теории все органические соединения можно рассматривать как производные углеводородов, основой которых является углеводородный «скелет» (ядро). При замене в ядре водорода на эквивалентные количества других элементов возникают другие вещества со сходными свойствами. Если же к основному ядру присоединяется другое вещество, то образуется ядро с новыми свойствами. Так, если к этилену (C2H4) – основному ядру – присоединяется вода, получается этиловый спирт (C2H6O), ядро которого обладает другими свойствами. На основании теории ядер Лоран построил классификацию органических веществ.Известный немецкий химик Л. Гмелин использовал теорию ядер при написании своего учебника «Руководство по органической химии» (1848), признавая, что она «дает наиболее объемлющее и простое обозрение тысяч органических соединений и объединяет их в естественные группы или ряды».
Теория типов Дюма
В это же время Дюма выступил со своей теорией типов. Впервые о них он упоминает в 1839 г. в статье о хлоруксусной кислоте. Получив из уксусной кислоты трихлоруксусную, а из альдегида – хлораль, он делает следующий вывод:
«…в органической химии существуют определенные типы соединений, которые сохраняются даже в том случае, когда со-держащийся в них водород замещается равным объемом хлора, брома или йода. Иначе говоря, теория замещения покоится на реальных фактах и именно на очевиднейших фактах органической химии».
Органический же тип «составляет здание, в котором можно заменить кирпичи водорода кирпичами хлора, брома или кислорода, без того чтобы внешние отношения здания от этого изменились. Но надо, когда удаляют кирпичи водорода, что- нибудь класть на их место, иначе здание обрушится или перестроится».
Последнее положение резко противоречило дуалистической теории Берцелиуса, которую Дюма считал «вредной для развития органической химии». Берцелиус, в свою очередь, расценивал типы Дюма как «плод фантазии» французского химика.
Но как бы ни спорили химики, не зная точно состав органического вещества, нельзя было установить его формулу и, следовательно, невозможно было сделать и правильную классификацию органических соединений, основанную на сходстве их химических свойств и строения. За решение этой задачи взялся друг Лорана Шарль Жерар.
