Академик А. Е. Арбузов


Г. Х. Камай. "Академик А. Е. Арбузов"

Татгосиздат, Казань, 1952 г.
OCR Biografia.Ru

Книга опубликована с некоторыми сокращениями. Скачать книгу целиком Вы сможете в нашей "DjVu-библиотеке"

Александр Ерминингельдович Арбузов является одним из старейших химиков нашей страны. Благодаря своим блестящим экспериментальным исследованиям в области органической химии он широко известен как у нас в Советском Союзе, так и далеко за его пределами.
По целеустремленности и характеру своих исследований А. Е. Арбузов является достойным продолжателем лучших научных традиций славной казанской школы химиков. В течение 40 лет он является главой этой школы.
Особо следует отметить, что А. Е. Арбузов является первым академиком, избранным в Академию наук СССР непосредственно из нашего родного города Казани, и третьим по счету химиком академиком из числа казанских ученых, работавших в стенах Казанского университета после корифеев отечественной химической науки Н. Н. Зинина и А. М. Бутлерова.
Пройдя большой путь крупнейшего ученого, А. Е. Арбузов все свои знания и силы отдает на благо любимой Родины и трудящихся. Однако только после великого Октября интересы ученого-патриота совпали с интересами государства и народа.
А. Е. Арбузов родился 12 сентября 1877 года в селе Арбузов-Баран, б. Спасского уезда Казанской губернии. Первоначальное образование будущий ученый получил в сельской школе. Девятилетним мальчиком он был привезен из своей деревни в город Казань и определен в приготовительный класс 1-й гимназии.
После ее окончания А. Е. Арбузов в 1896 году поступает студентом на естественное отделение физико-математического факультета Казанского университета, который заканчивает в 1900 году с дипломом 1-й степени и званием кандидата естественных наук.
Еще до поступления в университет Александр Ерминингельдович в гимназии увлекался естественными науками, в особенности физикой и химией, мастерил физические приборы: электромагниты, катушки Румкорфа, производил простейшие химические опыты.
В университете в то время курс химии читали известные профессора: неорганической — Ф. М. Флавицкий, органической — А. М. Зайцев, — оба выдающиеся ученики А. М. Бутлерова. С первых же лекций, среди других многочисленных дисциплин, преподававшихся на естественном отделении, А. Е. Арбузов особенно стал увлекаться химией.
Уже в конце второго курса после успешного окончания практических занятий по количественному анализу А. Е. Арбузов приступил к разработке темы, предложенной ему приват-доцентом А. Я. Богородским, а именно: разработка титрометрического метода определения высших степеней окисления марганца титрованием соединениями низших степеней окисления марганца.
Вскоре, гднако, внимание будущего ученого было привлечено лекциями А. М. Зайцева к органической химии. Этому способствовала интенсивная научная работа в области органического синтеза, которая велась в лаборатории органической химии А. М. Зайцевым и его многочисленными учениками.
В этой лаборатории А. Е. Арбузов, будучи студентом третьего, а затем последнего курса, выполнил свою первую экспериментальную работу по органической химии на тему: „Синтез аллилметилфенилкарбинола". Проводилась она под непосредственным руководством профессора А. М. Зайцева и позднее была напечатана под заглавием „Об аллилметилфенилкарбиноле".
В этой работе А. Е Арбузов первым из русских химиков применил для синтеза этого спирта магнийорга-ническое соединение, вместо употреблявшихся ранее А. М. Зайцевым цинкорганических соединений.
По окончании Казанского университета А. Е. Арбузов по представлению проф. А. М. Зайцева был оставлен при кафедре органической химии профессорским стипендиатом (по современной номенклатуре аспирантом). Однако в конце 1900 года А. Е. Арбузов, не дождавшись утверждения профессорским стипендиатом министерством, по рекомендации проф. Ф. М Флавицкого занимает должность ассистента по кафедре органической химии и химического сельскохозяйственного анализа в Ново-Александрийском институте сельского хозяйства и лесоводства (г. Ново-Александрия, Люблинской губернии).
На плечи молодого, еще неопытного научного работника легла грудная задача: вести хозяйство кафедры и фактически руководить практическими занятиями студентов большой и сложной по своей обстановке лаборатории. Надо прибавить, что Александр Ермивингельдович был единственным ассистентом Лаборатория имела 80 студенческих мест и выполняла две функции: в осеннем семестре студенты изучали количественный анализ, в весеннем — анализ почв и удобрений. Кроме того, в его же обязанности входило ассистирование на лекциях по органической химии.
И все же со всеми этими многочисленными обязанностями молодой ученый не только успешно справлялся, но и находил время для теоретических и экспериментальных занятий по химии.
Вскоре от руководителя кафедры проф. Ф. Ф. Селиванова А Е. Арбузов получил тему — синтез третично-бутилуксусной кислоты. Тема, несомненно, представляла научный интерес, но в экспериментальном отношении оказалась весьма трудной.
К тому же проф. Ф. Ф. Селиванов, образованный и широко эрудированный химик, был, по словам А. Е Арбузова плохим экспериментатором и потому слабым руководителем в лаборатории. В итоге, после двух лет упорной работы, были получены весьма небольшие в научном отношении результаты.
Будучи скромным и требовательным к себе, А. Е. Арбузов, несмотря на предложение Ф. Ф. Селиванова опубликовать полученные результаты по синтезу третично-бутилуксусной кислоты, не дал своего согласия, и они так и остались неопубликованными.
Считая продолжение работы в этом направлении мало продуктивным и почти безнадежным делом, А. Е. Арбузов решительно отказывается от темы. После встретившихся неудач молодой ученый не ослабляет энергии и начинает подготовку к испытаниям на степень магистра химии.
Во время этой подготовки А. Е. Арбузов, штудируя знаменитый курс великого учителя русских химиков Д. И. Менделеева „Основы химии", заинтересовался вопросом строения фосфористой кислоты и ее органических производных и решил сделать его темой своих самостоятельных научных исследований.
После преодоления некоторых трудностей работа в этом направлении пошла чрезвычайно быстрым темпом и уже в 1903 году на заседании Общества естествоиспытателей при Варшавском университете А. Е. Арбузов сделал свое первое научное сообщение „О соединениях полугалоидных солей меди с эфирами фосфористой кислоты", „Раздумывая над вопросом, каким образом можно было бы подойти к выяснению строения производных фосфористой кислоты, — вспоминает А. Е. Арбузов, — мне как-то поздно вечером пришла в голову счастливая мысль попытаться найти надежный метод, с помощью которого можно было бы уверенно отличить производные так называемого трехвалентного фосфора от пятивалентного. Тогда, думал я, распутывание сложной картины фосфор-органических соединений решалось бы весьма просто. Окрыленный этой мыслью, в первом часу ночи, я отправился в лабораторию и начал поиски соединений, способных давать характерные кристаллические производные трехвалентного фосфора. Более двух часов пытался я найти неорганические соли, которые, по моим соображениям! могли дать кристаллические соединения с приготовленным мной фениловым эфиром фосфористой кислоты. Однако все мои старания были безрезультатны. Ожидаемые вещества или вовсе не получались, или получались в виде густых некристаллизующихся сиропов. На следующее утро — все та же безотрадная картина. Однако, внимательно присмотревшись, я заметил на дне одной из чашечек два маленьких кристаллика, блестящих, как ограненный алмаз. Эти кристаллики представляли собой соединения однохлористой меди с фениловым эфиром фосфористой кислоты и являлись первым найденным мной представителем класса соединений, характерных для треж-валентного фосфора".
Так описывает А. Е. Арбузов начало своих известных исследований, которые он продолжал вести с возрастающим успехом.
Здесь уместно отметить большие экспериментальные способности А. Е. Арбузова, особенно его чрезвычайные успехи, а позднее мастерство в стеклодувном искусстве, которое сыграло большую роль в осуществлении многих интересных работ ученого.
Еще студентом А. Е Арбузов познакомился в лаборатории профессора А. М. Зайцева с простейшими стеклодувными приемами. Лаборант Е. И. Любарский руководил органическим анализом и по принятому в лаборатории методу обучал студентов производить анализ в трубке, закрытой с одного конца. Для этой цели один конец трубки оттягивался в виде шеи и головы гуся. А. Е. Арбузов в течение каких-нибудь 2—3 недель усвоил приемы стеклодувного искусства и в дальнейшем для себя и своих товарищей по лаборатории (а их было 12), как тогда выражались, „тянул гуся" и делал ампулки для взятия навески.
Эти начальные навыки по стеклодувному искусству чрезвычайно пригодились впоследствии. В институте не было стеклодува. А. Е. Арбузову пришлось применить свой опыт в стеклодувном деле и значительно его обогатить. По существу не только простейшие, но и более сложные стеклянные приборы, необходимые для химических исследований, приходилось делать самому. Следует отметить, что некоторые более сложные приемы стеклодувного искусства А. Е. Арбузов перенял от ученика А. М. Бутлерова проф. Н. М. Семенова, занимавшего в институте кафедру неорганической химии.
В дальнейшем А. Е. Арбузов в стеклодувном искусстве достиг необычайных успехов: все необходимые для своих разнообразных работ приборы и сложные аппараты он делает сам.
А. Е. Арбузов представляет редкий пример химика-экспериментатора, который не зависит от стеклодува-профессионала. Свой многолетний опыт в стеклодувном деле ученый обобщил в "Руководстве к самостоятельному изучению стеклодувного искусства". Первое издание этого руководства вышло в 1912 году. Второе, значительно расширенное, вышло в 1934 году. Это руководство пользуется большим успехом у химиков и физиков, занимающихся экспериментами. К нему часто прибегают и стеклодувы-профессионалы.
В 1905 году А. Е. Арбузов опубликовал свою магистерскую диссертацию „О строении фосфористой кислоты и ее производных". В том же году после сдачи магистерских испытаний он блестяще защитил ее при Казанском университете.
Магистерская диссертация А. Е. Арбузова в свое время была высоко оценена многими выдающимися химиками: Г. Г. Густавсоном, Н. Я. Демьяновым, А. Е. Фаворским и др. За эту же работу в 1905 году А. Е. Арбузов был удостоен Русским физико-химическим обществом премии имени Зинина и Воскресенского, которая присуждалась один раз в четыре года за лучшие работы по химии, выполненные молодыми русскими химиками в России. Этой работой А. Е. Арбузов положил начало систематическому изучению некоторых отделов органических производных фосфора.
Интерес химиков к изучению эфиров фосфористой кислоты появился давно. Он возник в связи с необходимостью решить вопрос о строении этой кислоты, полученной Дэви в 1812 году при действии воды на треххлористый фосфор.
По вопросу о строении фосфористой кислоты среди химиков долгое время существовало два мнения. Часть ученых во главе с Гремом, Райльтоном считала фосфористую кислоту трехосновной, обладающей тремя гидроксилами, и придавала симметрическую формулу с трехвалентным атомом фосфора.
Представители второго направления Вюрц и другие принимали фосфористую кислоту за двухосновную и придавали ей формулу строения с пятивалентным фосфором. Этот взгляд на строение фосфористой кислоты основывался на том, что при обменной реакции со щелочами или другими основаниями только два водородных атома способны замещаться на металл. Отсюда делали вывод, что фосфористая кислота содержит один атом водорода, непосредственно связанный с фосфором. Этого взгляда придерживались Розе, Берцелиус и особенно Вюрц.
Против такого воззрения возражал Н. А. Меншуткин который стоял за то, что фосфористая кислота не может быть насыщенном соединением, как это требует формула Вюрца, потому что она прямо присоединяет кислород. Н. А. Меншуткин считал фосфористую кислоту двухосновной, но трехатомной, подчеркивая этим неравноценность частей водорода в ней.
Наиболее капитальным исследованием в этом направлении является труд А. Е. Арбузова. В противоположность ранее проведенным исследованиям русских и зарубежных химиков А. Е. Арбузов этот трудный и сложный вопрос о строении фосфористой кислоты блестяще разрешил, изучая органические производные этой кислоты, именно ее сложные эфиры. Он синтезировал и выделил в химически чистом виде большое число полных и кислых эфиров фосфористой кислоты и изучил все главнейшие их свойства. Он выработал методику их получения, определил их физико-химические константы и изучил многочисленные реакции с ними.
А. Е. Арбузов впервые получил в химически чистом виде метиловый, этиловый, н-пропиловый, изопропиловый и изобутиловый эфиры фосфористой кислоты. Он показал, что все предыдущие исследователи как Райльтон,. Циммерман и другие не имели в своих руках чистых препаратов, а принимали за них сложную смесь, состоящую из полных и кислых эфиров фосфористой кислоты, а также эфиров фосфорной кислоты.
Как было показано А. Е. Арбузовым, полные эфиры фосфористой кислоты, являясь производным трехвалентного фосфора, характеризуются сильно выраженной способностью к реакциям присоединения. Так, они легко окисляются, переходя в соединения пятивалентного фосфора, легко реагируют с хлором, бромом, йодом.
Как уже сказано выше, А. Е. Арбузовым был найден прекрасный реактив на трехвалентный фосфор — одно-галоидные соли меди. Полученные впервые в чистом виде А. Е. Арбузовым эфиры фосфористой кислоты давали с указанным реактивом хорошо кристаллизующиеся соединения, что доказывало присутствие трехвалентного фосфора в полных эфирах фосфористой кислоты.
Все испытанные А. Е. Арбузовым эфиры с пятивалентным фосфором в реакции с одногалоидными солями меди не вступают.
Одной из замечательных реакций полных эфиров фосфористой кислоты, найденных А. Е. Арбузовым, является превращение их при действии галоидных алкилов в соединении с пятивалентным фосфором в так называемые эфиры алкилфосфиновых кислот. Это превращение эфиров фосфористой кислоты в дальнейшем получило в химической литературе название „арбузовской перегруппировки". С помощью этой перегруппировки получается большое количество разнообразных фосфорорганических соединений. По образному выражению академика А. Н. Несмеянова, „она стала столбовой дорогой синтеза фосфор-органических соединений".
„Арбузовская перегруппировка" имеет значение не только как новый путь получения органических производных фосфора, но и представляет большой теоретический интерес. Эти работы сразу выдвинули молодого ученого в первые ряды русских химиков и создали ему известность в науке.
В 1906 году А. Е. Арбузов, после ухода в отставку проф. Ф. Ф. Селиванова, был избран по конкурсу Советом Ново-Александрийского института адъюнкт-профессором на кафедру органической химии и химического сельскохозяйственного анализа. До Ф. Ф. Селиванова эту кафедру занимали выдающиеся русские химики Е. Е. Вагнер и И. И. Бевад.
После получения кафедры А. Е. Арбузов продолжает свои исследования в области органических производных фосфора. В дальнейшем эта область остается главной темой его многочисленных работ.
Одновременно внимание ученого начинают привлекать и другие классы органических соединений. В 1907 г. он опубликовал интересное исследование о получении ацеталей. Далее его интересует строение и превращения эфиров сернистой кислоты и некоторых других производных серы.
В 1910 г. А. Е. Арбузов начал изучать двойные соединения одногалоидных солей меди с различными азотистыми основаниями и в том числе с фенилгидразином. Эти исследования в конечном итоге привели А. Е. Арбузова к открытию нового способа получения так называемых нитрилов и показали, что в процессе получения индолов по спосову Э. Фишера, соли (хлористый цинк и другие) играют роль катализаторов и их можно брать в количестве 0,05% по сравнению с тем количеством, которое брал Э. Фишер. Индолы имеют значительное применение в парфюмерии для приготовления духов.
В 1911 году по Всероссийскому конкурсу А. Е. Арбузов был избран физико-математическим факультетом и Советом Казанского университета и. о. экстраординарного профессора на кафедру органической химии и таким образом занял после смерти А. М. Зайцева кафедру своего учителя. Химическая лаборатория Казанского университета в его лице получила достойного руководителя и продолжателя славных традиций казанской школы знаменитых русских химиков Н. Н. Зинина и А. М. Бутлерова.
В этой лаборатории А. Е. Арбузов полностью развернул свой богатый талант химика-экспериментатора. Переоборудовав химический корпус университета, перестроив знаменитую бутлеровскую лабораторию, молодой профессор развил интенсивную научную деятельность. Результаты не замедлили сказаться: уже в 1913 году из лаборатории А. Е. Арбузова выходит более 10 работ, большинство которых выполнено им совместно с его новыми учениками А. А. Ивановым, А. В. Карташевым, А. П. Фриауфом и другими.
Верный традициям казанской школы химиков, А. Е. Арбузов одновременно выполнял ряд работ лично, например, работу „О соединениях эфира с бромом" и другие.
Руководя лабораторией и ведя преподавание органической химии на физико-математическом и медицинском факультетах, А. Е. Арбузов не прерывал работы над докторской диссертацией „О явлениях катализа в области превращения некоторых соединений фосфора", начатой еще в Ново-Александрии. В 1914 г. диссертация была напечатана. В этой диссертации, кроме исторического очерка развития учения о каталитических реакциях, очерка, имеющего самостоятельное значение, излагается богатый экспериментальный материал из области каталитической изомеризации эфиров фосфористой кислоты и некоторых других эфиров, сходных по строению с только что названными, но содержащих вместо атомов кислорода атомы серы.
Изучая каталитические превращения всех этих разнообразных соединений трехвалентного фосфора в соединении пятивалентного фосфора и параллельно изучая калориметрическим методом теплоту и скорость реакции присоединения серы к многим из перечисленных соединений, А. Е. Арбузов приходит к ряду фундаментальных выводов, касающихся теории тогда еще мало изученных каталитических явлений в гомогенной среде.
На основании изложенного в диссертации экспериментального материала А. Е. Арбузов решительно склоняется в пользу так называемой теории промежуточных реакций и выступает против распространенных тогда, идеалистических по своему характеру, энергетических воззрений В. Оствальда.
Результаты этой работы явились крупным вкладом в учение о катализе и не потеряли своего значения и в настоящее время.
В 1915 году А. Е. Арбузов представляет докторскую диссертацию в Совет Казанского университета и с успехом ее защищает. В этом же году его утверждают ординарным профессором Казанского университета.
Из работ, напечатанных в 1914 году, следует остановиться на одной, выполненной совместно с ассистентом А. А. Дувдшым,— „О действии галоидзамещенных эфиров жирных кислот на эфиры фосфористой кислоты". В результате описанных в этой работе опытов были впервые синтезированы эфиры фосфонуксусной, в-фосфонпропионовой и а-фосфонмасляной кислот.
Эфиры фосфонкарбоновых кислот и сами фосфонкар-боновые кислоты более подробно были изучены А. Е. Арбузовым совместно с его учениками (Г. X. Камаем, А. И. Разумовым и др.) в советский период деятельности.
Фосфонуксусные и аналогично построенные эфиры, подобно ацетоуксусному эфиру, содержат в молекуле водород, способный замещаться на металл, например, натрий, калий, и потому можно было предположить, что эти металлы, подобно тому как это имеет место в ацетоуксусном эфире, могут обмениваться при действии галоидных алкилов на органические радикалы. Действительно, такое предположение оправдалось, и А. Е. Арбузову с сотрудниками (А. А. Дунин, А. И. Разумов и Г. X. Камай) удалось осуществить ряд синтезов, аналогичных синтезам с ацетоуксусным и малоновым эфиром, с образованием соответствующих замещенных фосфонуксусных эфиров. Эта неожиданная, на первый взгляд, аналогия в проявлении свойств столь, казалось, далеких друг от друга соединений, несомненно, представляет большой тео-ретичесАсий интерес. В краткой статье нет возможности детально рассказать даже о наиболее интересных работах А. Е. Арбузова; общее число их более 200, из них более 170 выполнено в советский период деятельности.
Исключительный интерес имеют исследования А. Е. Арбузова в области изучения строения так называемого хлорангидрида Бойда.
Эти исследования, имеющие логическую связь со всеми предыдущими работами А. Е. Арбузова, не только привели к правильному решению вопроса о строении хлор-ангидрида Бойда, но и ознаменовались открытием ряда новых, до сих пор неизвестных классов фосфорорганических соединений.
Что касается строения хлорангидрида Бойда, то в обширном экспериментальном исследовании, произведенном А. Е. Арбузовым совместно с Б. А. Арбузовым, было показано, что выводы английского химика неверны и находятся в противоречии с экспериментальными данными.
На основании своих опытов А. Е. и Б. А. Арбузовы пришли к выводу, что хлорангидрид Бойда и все другие аналогичные соединения являются производными не трехвалентного, а пятивалентного фосфора. Позднее этот вывод был окончательно подтвержден Хаттом, учеником Бойда.
Аналоги хлорангидрида Бойда с различными триарил-метильными радикалами были получены и изучены А. Е. Арбузовым совместно с К. В. Никоноровым.
(...)При изучении вновь открытой реакции получения свободных радикалов оставалась неизвестной судьба фосфор-органической части. Можно было сделать предположение, что фосфорная часть после реакции остается в виде эфира субфосфорной кислоты, однако прямых доказательств такого предположения не было.
В поисках подтверждения правильности своих выводов А. Е. Арбузов попытался получить эфир субфосфорной кислоты, действуя на диэтилфосфористый натрий не бромистым трифенилметилом, а свободным бромом. При этом неожиданно, наряду с ожидаемым эфиром субфосфорной кислоты, были получены и после больших трудностей при фракционированной разгонке выделены в чистом виде также эфиры пирофосфорной кислоты и первый представитель до сих пор неизвестного класса фосфорор-ганических соединений—эфир пирофосфористой кислоты. Замечу также, что эфиры субфосфорной и пирофосфорной кислот А. Е. и Б. А. Арбузовы впервые получили в аналитически чистом виде и впервые были точно определены их главнейшие физические константы.
Вновь открытые эфиры пирофосфористой кислоты ока-залшь необычайно реакционными соединениями. Так, например, при действии эквивалентных количеств воды на этиловый эфир пирофосфористой кислоты происходит почти мгновенная реакция с выделением огромного количества тепла. Эта реакция выделяет тепла значительно больше, чем известная каждому химику реакция действия воды на серную кислоту.
Расширяя исследования в только что упомянутой области фосфорорганических соединений, А. Е. Арбузов со своим сотрудником Б. А. Арбузовым изучал реакцию действия хлора на диэтилфосфористый натрий. Оказалось, что течение реакции в этом случае весьма существенно отличается от аналогичных реакций с бромом, причем одним из продуктов, который с трудом удалось выделить из реакционной смеси, оказался хлорангидрид диэтилфос-фористой кислоты.
Соединение это являлось первым представителем вновь открытого типа фосфорорганических соединений хлоран-гидридом диалкилфосфористых кислот. Следует отметить, что западноевропейские химики более 60 лет безуспешно пытались получить соединения этого класса.
Изложенные выше в общих чертах исследования (разумеется, далеко не все) А. Е. Арбузова в области фосфорорганических соединений вызвали необычайный интерес среди многих химиков мира. Так, например, шведский химик Нилен, работающий в области фосфорсргани-ческих соединений, в письме выразил пожелание приехать в Казань, чтобы посмотреть на лабораторную обстановку, в которой могут производиться столь тонкие химические исследования, как получение эфиров пирофосфористой кислоты и т. п. Нилен отметил, что он в Упсале (Швеция), к сожалению, такой благоприятной обстановки не имеет. Необходимо сказать, что в лаборатории А. Е. Арбузова обстановка самая обыкновенная и весь „секрет" заключается в исключительном экспериментальном искусстве советского ученого.
В более позднее время разрабатывается методика получения, изучаются свойства фенилфосфинистых и фенил-фосфиновых кислот, а также условия изомеризации некоторых из эфиров. Сюда относятся работы с Г. X. Камаем, А. И. Разумовым. Изучаются реакции взаимодействия треххлористого фосфора с двухатомными о-фенолами (с Ф. Г. Валитовой), в результате которых были получены и изучены пирокатехиновые эфиры фосфористой кислоты и ряд других подобных исследований, на которых я не имею возможности остановиться более подробно. В последнее время, в особенности, его занимает явление таутомерии и в связи с этим реакция двойного обмена таутомерных соединений.
Систематические долголетние труды А. Е. Арбузова в области органических соединений фосфора привели его к широкому выводу о существовании тесной связи в области таутомерии между чисто органическими, азоторганическими, фосфорорганическими и другими аналогичными соединениями, таутомерии, огромное значение которых так гениально предвидел А. М. Бутлеров. В этом направлении лично А. Е. Арбузовым и совместно с его учениками подробно изучаются классические примеры явления таутомерии производных изатина, карбостирила, амидов кислот и многих других аналогичных соединений, причем был получен целый ряд новых производных, например, тритилизатин, тритилкарбостирил и другие.
Весьма интересными свойствами обладает тритилизатин, полученный А. Е. Арбузовым в двух кристаллических формах — красной и желтой, обладающих различной растворимостью. Причина этого удивительного явления пока еще не выяснена.
Вся эта пестрая картина, пишет А. Е. Арбузов в одной из своих статей, чрезвычайно напоминает картину реакции двойного обмена металлических производных ацетоуксусного эфира, малонового эфира, амидов кислот, изатина и многих других органических соединений, реагирующих таутомерно.
(...) Химия фосфорорганических соединений дает богатый алатериал для изучения одного из важнейших видов химических превращений — именно наиболее широко распространенных реакций двойного обмена таутомерных соединений, и, в частности, показывает, каким поразительным образом может влиять природа галоида Сl, Вr на характер получающихся продуктов при двойном обмене.
Характерным для научных исследований Арбузова является применение в своих работах наряду с чисто химическими и физико-химических методов. Так, в 1915 году была получена ясная картина различия атомной рефракции для трех-и пятивалентного атома фосфора (А. Арбузов и А. Иванов). Характерно, что английские исследователи, работавшие позднее в этом направлении, не смогли внести сколько-нибудь существенных изменений в определение физических констант всех исследованных А. Е. Арбузовым фосфорорганических соединений. В 1940 году А. Е. Арбузов совместно с аспирантом П. И. Раковым, геройски погибшим на фронте Великой Отечественной войны, произвел исследование по дипольным моментам некоторых органических соединений фосфора. Путем исследования фосфорорганических соединений была получена определенная картина различия дипольмоментов трех- и пятивалентных производных фосфора.
В 1946 году А. Е. Арбузов совместно с М. И. Батуевым и В. С. Виноградовой сообщили предварительные результаты по исследованию строения диалкилфосфористых кислот методом комбинационного рассеяния света (Раман-спектра).
В кратком обзоре изложить всю научную деятельность А. Е. Арбузова в области органических соединений фосфора невозможно. Однако мы должны с гордостью отметить, что советским ученым и его учениками получен такой огромный материал, который по количеству синтезированных соединений занимает одно из первых мест среди всех химиков мира, когда-либо работавших в области фосфорорганических соединений. Ведущую роль А. Е. Арбузова в исследованиях органических производных фосфора должны были признать и зарубежные химики. Так, в недавно вышедшей в Америке монографии по фосфорорганическим соединениям, в предисловии автор монографии был вынужден заявить, что если прошлое по фосфорорганическим соединениям принадлежало немецкому химику Михаэлису, то будущее будет принадлежать Арбузову и его школе. Это заявление необходимо уточнить и дополнить, ибо нам, представителям славной бутлеровской школы, принадлежит не только будущее, но и настоящее.
Создание одного из крупнейших направлений современной органической химии — химии фосфорорганических соединений не помешало А. Е. Арбузову развернуть весьма плодотворную работу и в других областях, имеющих большое теоретическое и практическое значение.
В 1925 году немецким химиком Шейблером было описано чрезвычайно интересное соединение с двухвалентным углеродом — ацеталь окиси углерода, которое вошло в руководство по органической химии. Заинтересовавшись этим соединением, А. Е. Арбузов совместно с А. И. Разумовым поставили многочисленные опыты по синтезу указанного соединения, которые с несомненностью показали, что как по первому, так и по второму методу Шейблера ацетали окиси углерода не могут быть получены. Любопытно, что вещество, которое Шейблер описал под видом этилового ацеталя окиси углерода, по опытам А. Е. Арбузова оказалось обыкновенным этиловым спиртом с ничтожной примесью каких-то душистых веществ. Впоследствии и другими учеными ставились аналогичные опыты, которые также подтвердили невозможность получения ацеталя окиси углерода.
Совершенно самостоятельную область, не связанную со всеми предыдущими работами, представляет исследование А. Е. Арбузова в области изучения состава живицы и скипидаров различных видов сосны, в особенности «быкновенной сосны (Pinus sylvestris).
До Великой Октябрьской социалистической революции канифоль и скипидар, получаемые из смолы-живицы, добываемой путем так называемой подсочки сосны, несмотря на изобилие в нашей стране хвойных лесов, ввозились из-за границы. Это объяснялось тем, что существовало мнение о нерентабельности этой подсочки сосны вследствие суровости климата России. В 1924 г. Высшим Советом Народного Хозяйства был поставлен вопрос о выяснении возможности развития подсочки в различных местах Советского Союза. А. Е. Арбузов горячо откликнулся на призыв ВСНХ и в течение 1925—27 гг. в Раифском лесничестве близ Казани под его руководством были поставлены на площади в 1 га опыты, имеющие своей целью выяснить возможность подсочного промысла в Поволжье и разработать наиболее рациональные методы добычи смолы-живицы. После многочисленных опытов в лесу А. Е. Арбузов опроверг существовавшее ранее мнение зарубежных специалистов о невозможности добычи смолы-живицы в условиях средней полосы России и доказал полную возможность широкого развития рентабельного подсочного хозяйства в Татарской, Марийской АССР и других областях Поволжья. Эта большая работа, проведенная А. Е. Арбузовым, дала толчок для возникновения и бурного развития новой отрасли лесохимической промышленности. Достаточно сказать, что в 1940 году наша страна по добыче канифоли и скипидара вышла на второе место в мире. Эти работы А. Е. Арбузова имеют не только практический, но и значительный теоретический интерес. В результате этих исследований впервые было обнаружено наличие в системе смоляных ходов сильного давления (манометр показывал до 2—3 атмосфер) и установлен ряд закономерностей для самого выделения смол, а также выработан метод получения живицы в чистом и неизмененном виде.
Эти работы чисто научного характера имеют тем больший интерес, что они — с одной стороны — непосредственно связаны с обоснованием истинной теории подсочки хвойных, а с другой — выработанный А. Е. Арбузовым метод получения живицы при минимальном испарении и окислении ее позволил произвести точный анализ живицы и скипидара из нее и определить полный состав компонентов.
Дальнейшее изучение состава скипидаров с применением физико-химического (оптического) метода Дармуа — Дюпона впервые разъяснило истинный состав и природу отечественных скипидаров, что имело большое значение для химической переработки их в промышленности. Работы в этой области особенно интенсивно и плодотворно продолжаются учеником и в течение многих лет ближайшим сотрудником А. Е. Арбузова — Б. А. Арбузовым.
Большое число работ напечатано А. Е. Арбузовым и его учениками в области химии терпенов. В этой области ученый и его школа продолжали разрабатывать вопросы, которые занимали Е. Е. Вагнера. Питомцем Казанского университета, учеником А. Е. Арбузова — Б. А. Арбузовым с успехом изучены свойства и строение тех терпенов, которые по самым различным причинам не могли быть предметом исследования в далекие времена Бутлерова, Флавицкого и Вагнера.
Сказанным не исчерпывается круг тех вопросов, которыми занимаются представители арбузовской школы в Казани. Укажу только, что с 1928 года работы лаборатории А. Е. Арбузова были распространены и на другие элементы пятой группы (мышьяк). Работы ведутся в течение почти четверти века (Г. Камай). Они дали новый материал для изучения производных этого ближайшего аналога фосфора.
В химическом институте вновь организованного Казанского филиала Академии наук СССР А. Е. Арбузов с группой учеников с большой интенсивностью возобновил работы по изучению свойств различных эфиров пиро-фосфористой, субфосфорной и пирофосфорной кислот в связи с тем, что некоторые из этих соединений приобрели в последнее время огромное практическое значение как высокоэффективные средства в борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур и растений, о чем подробнее будет сказано ниже.
В 1946 году удалось значительно упростить и улучшить способы получения этилового и н-бутилового эфиров пирофосфористой кислоты. Выход этих эфиров — 60% теоретического (работы совместно с К. В. Никоноровым и П. И. Алимовым). Все эфиры пирофосфористой кислоты оказались чрезвычайно реакционным соединением.
Весьма интересные результаты были получены Арбузовым с П. И. Алимовым при изучении реакции окисления эфиров пирофосфористой и субфосфорной кислот кислородом воздуха. В обоих случаях конечным продуктом окисления, почти с количественным выходом, является эфир пирофосфорной кислоты. Эта реакция по своей простоте и доступности может служить препаративным лабораторным методом получения эфиров пирофосфорной кислоты в химически чистом виде. К этому необходимо добавить, что А. Е. Арбузовым и его учениками изучено несколько реакций и синтезирован ряд новых ценных продуктов, которые могут найти практическое применение.
Интересные работы осуществлены сотрудниками и учениками в области синтеза циклических хлорангидридов и смешанных циклических эфиров фосфористой, мышьяковистой, арилмышьяковистой и др. кислот (Зороастрова,, Камай, Ризположенский). Весьма интересные исследования проведены над выяснением реакции действия четы-реххлористого углерода на различные эфяры фосфористой, алкилфосфинистой, арилфосфинистой, пирофосфористой и др. кислот.
Интересные результаты получены в последнее время (А. Н. Пудовик, В. С. Абрамов) при изучении реакции взаимодействия диалкилфосфористых кислот и их солей-на некоторые непредельные углеводороды, альдегиды и кетоны.
Накежец, несколько слов и о судьбе вышеизложенной уже фосфорсодержащей части, образующейся в результате реакции взаимодействия трифенилбромметана на диэтилфосфористый натрий.
А. Е. Арбузовым совместно с Ф. Г. Валитовой этот вопрос был решен совсем недавно. В 1951 году было доказано, что в продуктах реакции бромистого трифенил-метила на диэтилфосфористый натрий присутствует эфир субфосфорной кислоты.
Как блестящий экспериментатор А. Е. Арбузов неутомим. Работу в лаборатории он не прекращает и поныне. Так, в 1952 году ученый вместе со своей сотрудницей Ф. Г. Валитовой проводит экспериментальную работу на тему: „Циклогексиловые э.фиры фосфористой кислоты".
Создав свою школу, А. Е. Арбузов воспитал значительное количество учеников, из которых можно отметить А. А. Дунина, А. А. Иванова, А. В. Карташева, Л. Н. Парфентьева, В. В. Евлампиева, Б. А. Арбузова, А. И. Разумова, Г. X. Камай, В. С. Абрамова, А. Н. Пудовика, Ф. Г. Валитову, М. Ш. Бастанову, О. М. Шапшинскую, В. М. Зороастрову, К. В. Никонорова, П. И. Алимова и других.
После Великой Октябрьской социалистической революции под руководством славной большевистской партии — партии Ленина — Сталина советская наука как никогда окрепла. На место гениальных одиночек, работав иих в тяжелых условиях царского режима, пришли большие коллективы научных школ, получающие широкую и повседневную помощь нашего правительства. Наглядным примером тому служит арбузовская школа, химиков-органиков.
Помимо научной и педагогической деятельности кратко изложим важнейшие труды А. Е. Арбузова в области химической технологии органического синтеза.
Еще в самом начале первой мировой войны в России, отрезанной от своих обычных иностранных источников лекарственных препаратов, возник острый недостаток: многих важнейших медикаментов, особенно группы салициловых препаратов. Это обстоятельство, усугубляемое огромным ростом потребления лекарственных препаратов в условиях военного времени, поставило перед многими русскими химиками задачу организации самостоятельного производства медикаментов. Во многих больших городах России — Петербурге, Москве, Киеве и др. возникли химические производства лекарственных препаратов.
Молодой профессор Казанского университета А. Е, Арбузов задался более широкой целью создать в Казани опытный феноло-салициловый завод, задачей которого было не только производство фармацевтических препаратов, но и подготовка опытных кадров молодых технологов, химиков и техников, необходимых для организации отечественной промышленности фармацевтических препаратов.
Однако осуществление этой важной задачи уже в начальной стадии натолкнулось на большие и неожиданные трудности; надо было преодолеть господствовавшее мнение о невозможности в условиях русской действительности приготовить такие широко распространенные фармацевтические препараты, как салициловую кислоту салициловокислый натрий, аспирин, салол и прочее.
Когда этот трудный этап благодаря энергии учёного-патриота был пройден, в 1915 году на постройку завода было ассигновано 15 тысяч рублей; дело быстро пошло вперед. Опытный феноло-салициловый завод был организован при заводе бр. Крестовниковых (ныне имени Вахитова).
В отличие от многих других предприятий подобного рода на Казанском феноло-салициловом заводе салициловые препараты изготовлялись не из каменноугольного бензола, а из нефтяного бензола — побочного продукта Казанского газового завода, работавшего на нефти. Все другие вещества, нужные для синтеза, как например, углекислота, уксусный ангидрид и др. получались на самом заводе. Как в создании конструкции всех аппаратов завода, так и в их монтировке А. Е. Арбузов неизменно принимал личное участие.
Все эти трудности, которые неизбежны даже для небольшого завода, были быстро преодолены и предприятие стало регулярно выпускать такие продукты, как фенол, салициловая кислота, салициловокислый натр, салол, аспирин.
В период наибольшего подъема своей деятельности феноло-салициловый завод, в котором не имелось ни одного квалифицированного рабочего, выпускал ежедневно до 16 кг аспирина, не уступавшего по своим химическим и фармакологическим качествам знаменитому патентованному немецкому аспирину Байера.
Можно к сказанному прибавить, что планы советского ученого оправдались и что опыт, накопленный всем техническим персоналом завода, был столь значительным, что А. Е. Арбузов позднее давал советы по конструк-. ции и эксплоатации салициловых автоклавов большому заводу Земгора и указания по заводскому получению уксусного ангидрида химико-фармацевтическому заводу в Москве и т. п.
В 1926 году А. Е Арбузов встал во главе группы химиков и инженеров с целью создания небольшого завода, вырабатывающего растворимый в воде нигрозин, в котором остро нуждалась местная кожевенная промышленность. Завод был организован и стал выпускать нигрозин также высокого качества.
Я не буду говорить о других химических предприятиях, в организации которых так или иначе принимал участие А. Е. Арбузов. Например, он был консультантом мыловаренного, стеаринового и глицеринового заводов.
В 1934 году А. Е. Арбузов совместно с инженером Б. П. Луговкиным разработал оригинальный метод получения фурфурола из отбросов сельского хозяйства, например, соломы, овсяной мякины и т. п.
Способ заключается в том, что в качестве катализатора вместо серной или соляной кислот применяется фосфорная кислота. Продукт получается более высокого качества, чем при других способах. Видимо, этот метод получения фурфурола является лучшим из всех существующих. Любопытно добавить, что ранее А. Е. Арбузова фосфорную кислоту в качестве катализатора пробовали применять американские химики, но они получили отрицательные результаты. А. Е. Арбузов и его лаборатория органической химии химического института Казанского филиала Академии наук СССР, начиная с 1947 года, большое внимание уделяли и уделяют вопросу выработки промышленного метода получения этилового эфира пиро-фосфорной кислоты. Это соединение, как было сказано выше, впервые в чистом виде было получено А. Е, и. Б. А. Арбузовыми еще в 1931 году. По своим химическим свойствам это вещество является интересным соединением. Тетраэтилпирофосфат обладает токсическими и, в частности, инсектисидными свойствами. Так, для уничтожения многих видов вредных насекомых достаточна концентрация в 1 г на 10—20 литров растворителя. Такая высокая активность тетраэтилпирофосфата вызвала к нему большой интерес.
1948 году группой химиков под руководством А. Е. Арбузова после многочисленных опытов был разработан доступный для технического оформления метод приготовления тетраэтилпирофосфата. Одновременно с разработкой нового метода синтеза вышеуказанного вещества А. Е. Арбузов и его сотрудники начали и в настоящее время успешно продолжают исследования в области синтеза новых инсектисидных фосфорорганиче-ких препаратов в целях получения таких веществ, кото-могли бы являться эффективными средствами в борьбе с главнейшими вредителями сельского хозяйства нашей страны.
К началу 1952 года синтезировано несколько десятков инсектисидных препаратов. Некоторые из них оказались весьма эффективными контактными инсектисидами.
Эти примеры активного участия А. Е. Арбузова в разработке вопросов практического характера можно было бы продолжить далее, но полагаю, что и приведенного достаточно, чтобы судить о размахе деятельности А. Е. Арбузова в этом направлении.
Не менее обширна и плодотворна общественная деятельность А. Е. Арбузова, которая началась почти одновременно с его переездом в Ново-Александрию, где он был избран членом кружка любителей естествознания, сельского хозяйства и лесоводства. По характеру своей работы кружок был похож на одно из отделений Общества естествоиспытателей, существовавших в то время при виднейших русских университетах Московском, Казанском, Варшавском и др. Вскоре А. Е. Арбузов был избран на должность секретаря кружка, затем члена правления и, наконец, председателя, В Казани общественная деятельность А. Е. Арбузова продолжала развиваться с возрастающей активностью. Он был избран членом Общества естествоиспытателей при Казанском университете, а затем членом его правления и выступал в нем с докладами.
После Великой Октябрьской социалистической революции А. Е. Арбузов принимает активное участие в работе многих общественных организаций: он был членом президиума Доброхима, затем Осоавиахима, где оказывал большую помощь химической секции, членом комитета химизации при Совнаркоме ТАССР, членом президиума комитета химизации при Совнаркоме СССР, членом Областного бюро секции научных работников нескольких созывов.
В 1901 году А. Е. Арбузов был избран членом Русского физико-химического общества и, таким образом, является одним из старейших его членов. После преобразования этого общества во Всесоюзное химическое общество им. Д. И. Менделеева А. Е. Арбузов несколько лет был членом Президиума оргкомитета Менделеевского общества и поныне состоит членом Президиума Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева. Бессменный председатель Казанского отделения Всесоюзного химического общества им. Менделеева, А. Е. Арбузов является активным участником всех менделеевских съез доз, начиная с III менделеевского съезда (первого съезда при советской власти), и состоит членом организационного комитета по созыву этих съездов. На III и IV менделеевских съездах А. Е. Арбузов избирается председателем съезда. При организации в 1928 году Казанского V менделеевского съезда, посвященного столетию со дня рождения А. М. Бутлерова, А. Е. Арбузов состоял председателем организационного бюро съезда, а также председателем самого съезда. Казанский менделеевский съезд благодаря энергии А. Е. Арбузова прошел с исключительным успехом.
Всесоюзное химическое об оцество им. Д. И. Менделеева оказало А. Е. Арбузову высшие почести, избрав его на пленуме совета 27 июня 1947 года почетным членом Всесоюзного физико-химического общества им. Менделеева.
По инициативе А. Е. Арбузова при Казанском университете учрежден Химический научно-исследовательский институт имени А. М. Бутлерова, бессменным директором которого А. Е. Арбузов является и поныне. Следует особо отметить, что научно-исследовательский институт им. Бутлерова является первым институтом в системе Министерства просвещения РСФСР.
В годы Великой Отечественной войны А. Е. Арбузов принимал деятельное участие в размещении эвакуированных из Москвы и Ленинграда научных и научно-учебных учреждений, прежде всего научных институтов Академии наук СССР и создании условий для их нормальной научной работы.
Во время войны А. Е. Арбузов был председателем химико-технологической секции научно-технического совета при Госплане ТАССР, состоял членом комиссии по мобилизации ресурсов Среднего Поволжья и Прикамья при Академии наук СССР на нужды обороны, а также активно участвовал во многих других комиссиях общественного характера.
Научно-педагогическая и административная деятельность А. Е. Арбузова протекала и протекает, главным образом, в стенах Казанского государственного университета им. В. И. Ульянова-Ленина, Казанского химико-технологического института им. С. М. Кирова и Казанского филиала Академии наук СССР. Ряд лет А. Е. Арбузов читал лекции и вел преподавание в сельскохозяйственном,, педагогическом и ветеринарном институтах.
С 1911 и до 1920 года А. Е. Арбузов состоял профессором Казанского университета.
В 1930 году в связи с временным закрытием химических отделений университетов и организацией Казанского химико-технологического института А. Е. Арбузов был утвержден профессором кафедры органической химии, в этом звании он состоит и до настоящего времени.
В период 1924—25 гг. А. Е.Арбузов состоял деканом химического факультета университета, с 1925 по 1927 год был членом правления и проректором университета, некоторое время исполнял обязанности ректора Казанского университета.
В 1932 году А. Е. Арбузов избран членом-корреспондентом, а в 1943 году действительным членом Академии наук СССР.
В 1945 г. Президиумом Академии наук СССР он назначен председателем комиссии по организации Казанского филиала Академии наук СССР, который при деятельном его участии и был организован. А. Е. Арбузов является бессменным председателем президиума филиала.
В 1947 году, в связи с 70-летием со дня рождения академика Александра Ерминингельдовича Арбузова химическому институту Казанского филиала Академии наук СССР присвоено его имя.
Широко известны публичные лекции А. Е. Арбузова. Они всегда привлекают большую аудиторию и пользуются огромным успехом у слушателей. Блестящий лектор и экспериментатор, А. Е. Арбузов свои публичные лекции богато обставляет тщательно подготовленными опытами. Таковы, например, его публичные лекции „О радии", „О свободных радикалах". (...) Особым видом научно-литературной деятельности А Е. Арбузова являются его многочисленные речи, статьи и очерки по истории химии.
Особенно блестящи его характеристики наших виднейших ученых химиков. Такова, например, его речь „Памяти Д И. Менделеева и А. М. Бутлерова", произнесенная при открытии менделеевского съезда 15-го июня 1928 года в г. Казани, речь „Казанская школа химиков", произнесенная к 135-летию Казанского государственного университета (1941), речь „Жизнь и научная деятельность Н. Н. Зинина" (1943) и доклад „Сергей Васильевич Лебедев" к десятилетию со дня смерти (1944), очерк о А. М. Бутлерове, В. В. Марковникове, А. М. Зайцеве (1948) — содержат яркие характеристики выдающихся русских химиков.
Из числа работ исторического характера укажем на такие: „Влияние работ казанской школы химиков на развитие мировой химической промышленности" (1945), „Академия наук и развитие органической химии" (очерк к 220-летию Академии наук СССР) и, наконец, монография под заглавием „Краткий очерк истории органической химия в России", которая пользуется широкой популярностью среди студентов и научных работников нашей страны. Эта книга недавно переведена на румынский язык. Академик Арбузов является председателем комиссии ио истории химии Академии наук СССР.
А. Е. Арбузов является собирателем и ревностным хранителем материалов и реликвий по истории русской химии, всегда отстаивающим приоритет отечественной науки. Кабинет заведующего кафедрой органической химии Казанского государственного университета, в котором некогда творил Бутлеров, по сути дела стал музеем казанской школы химиков. В нем бережно хранятся препараты, собственноручно изготовленные Н. Н. Зининым и другими представителями казанской школы, а также рукописи, фотографии, предметы лабораторного оборудования и много других исторических материалов.
За выдающиеся заслуги в области науки, техники и преподавательской деятельности А. Е. Арбузову присуждено звание заслуженного деятеля наук РСФСР и заслуженного деятеля науки и техники ТАССР; он трижды награжден орденом Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалью „За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941 — 45 гг.".
За блестящие исследования в области фосфорорганических соединений А. Е. Арбузову дважды присвоено звание лауреата Сталинской премии.
Будучи крупнейшим ученым и талантливым исследователем, А. Е. Арбузов не замыкается в стенах лаборатории. Он принимает активнейшее участие в общественной жизни республики. Ценя большие заслуги ученого перед Родиной, трудящиеся избирают его в органы государственной власти. С 1935 г. по выборам первого созыва А. Е. Арбузов состоит членом Бауманского райсовета Казани и принимает деятельное участие в работе секции просвещения и благоустройства города. С большим вниманием относится он к нашему городскому строительству, особенно вузовскому, вникая во все вопросы архитектурного искусства, давая ценные советы. В 1946 и 1949 гг. А. Е. Арбузов избирался депутатом Верховного Совета СССР.
Являясь передовым советским ученым, А. Е. Арбузов все свои силы и знания отдает делу укрепления могущества нашей великой Родины, делу расцвета мирного созидательного труда советского народа. В 1951 г. А. Е. Арбузов был избран делегатом III Всесоюзной конференции сторонников мира.
В заключение своего далеко неполного очерка добавлю, что А. Е. Арбузов является незаурядным любителем-музыкантом, тонко и глубоко понимающим музыку, одним из деятельных участников концертов, устраиваемых научными работниками и студентами Казани. А. Е. Арбузов с горячим желанием организовывал музыкальные вечера, посвященные деятельности „могучей кучки" русских композиторов, на которых он делал прекрасные доклады.
Таков вкратце жизненный путь академика А. Е. Арбузова.
Являясь достойным представителем славной бутлеровской школы русских химиков, А. Е. Арбузов вырос в ученого с мировым именем в Казани, где крепко чтят заветы наших учителей, замечательных патриотов нашей Родины — Зинина и Бутлерова. Знамя бутлеровской школы А. Е. Арбузов несет высоко, отдавая все свои силы и знания служению нашей горячо любимой социалистической Родине.