Общее собрание академии наук СССР (3-5 февраля 1964 г.) (стр. 28 )

102

ОБЩЕЕ  СОБРАНИЕ  АКАДЕМИИ  НАУК  СССР

Успешно развиваются исследования и в области классических ме-таллоорганических соединений.

Интересно отметить, что в анализе современного состояния науки и тенденций ее развития, проделанном Комиссией ЮНЕСКО под руко­водством П. Оже, элементоорганической химии отведено вдвое больше места, чем общей и органической химии.

Во всех областях синтетической химии наблюдается все большее смыкание органической химии и химии физической, особенно в части кинетики и механизма химического превращения. Однако, если в боль­шой химии методы химической физики применяются для детального исследования кинетики и механизма сравнительно небольшого числа процессов, то в малой химии кинетические и иные физико-химические - методы используются для исследования сравнительно широкого круга веществ и реакций; исследование ведется, так сказать, не вглубь, а вширь. Такие исследования существенно усиливают предсказательные возможности органической химии, укрепляют и расширяют базу слож­ного органического синтеза.

В последние годы достигнут особо заметный прогресс в области стереохимии реакций сложных органических (и неорганических) ком­плексных веществ. В Академии наук СССР начали хорошо развиваться исследования по овладению направленным стереоспецифическим син­тезом. В частности, можно упомянуть успешные стереоспецифические синтезы высших непредельных кислот, входящих в состав природных жиров. Это направление заслуживает всяческой поддержки в даль­нейших наших планах.

Другой новой развивающейся ветвью стереохимии является уста­новление стереохимических факторов электронных влияний в молеку­лах. Сюда относятся влияние конфигурации и конформации на реак­ционную способность, открытие и изучение пространственной обуслов­ленности сопряжений, многие вопросы передачи взаимного влияния атомов на большие расстояния в молекуле (транс-аннелярный эффект, передача электронов по системе водородных связей в молекулах бел­ка, специфические особенности нуклеиновых кислот, обусловленные стереохимией двойной спирали и т. п.). Тут я, кажется, опять вторга­юсь в чужую область, но это общие для всей химии вопросы. Разумеет­ся, это не чисто стереохимические проблемы, но в равной мере про­блемы электронных влияний в молекулах.

За последнее время в этой области у нас открыта большая роль так называемых слабых (низкочастотных) сопряжений, которые обычно остаются незамеченными при исследовании, например, оптическими или любыми другими методами, связанными с энергетическими воз­действиями больших квантов. Такие сопряжения оказывают часто весьма существенное влияние на реакционную способность молекул, особенно неплоскостного строения, таких как молекулы элементоор-ганических соединений или многоядерных ароматических или гетеро­циклических веществ. Но это только одна сторона проблемы сопряже­ния. Другую сторону составляет проблема двойственной (вообще';мно-жественной) реакционной способности таутомерных и родственных им соединений с сопряженными связями. С этим явлением химик-органик сталкивается чуть ли не при каждом многостадийном синтезе. Уста­новление качественных закономерностей в этой области и, соответ­ственно, разграничение собственно таутомерии от двойственной реак­ционной способности было завершено в недавние годы. Сейчас начал­ся период установления количественных закономерностей подобных явлений. Для таутом >рии это в основном сделано, а для явления двои-

НАУЧНЫЕ  ПРОБЛЕМЫ  РАЗВИТИЯ  ХИМИИ,

103

ственной реакционной способности еще нет. Между тем выяснение этих вопросов намного облегчит и ускорит решение ряда задач синте­за, особенно красящих веществ компонентов цветного кино, фар­мацевтических препаратов и сельскохозяйственных пестицидов. И здесь теория реакционной способности неотделима от органического синтеза.

В установлении строения и, что еще важнее, тонкого влияния дета­лей строения на химические свойства все большую роль играет физи­ка: ядерно-магнитный резонанс, электронно-парамагнитный резонанс, эффект Мессбауэра, масс-спектроскопия, не говоря уже об инфракрас­ной спектроскопии. Здесь мы страдаем от отставания нашего приборо­строения. Сюда надо бросить средства и конструкторскую мысль.

Часть затронутых проблем ближе примыкает к области химической физики. К ним относится в первую очередь исследование нестойких промежуточных продуктов реакций, таких как свободные радикалы, механизма реакции замещения в органической химии. Наиболее прод­винуты нуклеофильное замещение при насыщенном атоме углерода и электрофильное замещение в ароматическом ядре. В последнее вре­мя существенные успехи в Советском Союзе достигнуты в области исследования механизма электрофильного замещения при атоме уг­лерода.

Особенно большое значение для этих и аналогичных проблем тео­ретической органической химии имеет вопрос о строении переходных комплексов. До сих пор судят об их структуре на основании либо кос­венных данных о кинетике и стереохимии, либо очень общих и неточ­ных квантовохимических соображений. Важнейшей задачей теоретиче-кой химии является нахождение методов экспериментального исследо­вания и установления строения переходных комплексов. Это даст ис­следователям сильное оружие для развития теоретической органиче­ской химии и целенаправленности органического синтеза.

До сих пор речь шла о реакционной способности органических ве­ществ в связи с синтезом. Другая, не менее обширная проблема органи­ческой химии,— это проблема физических и других свойств органиче­ских веществ. Нам нужны новые красители для текстильной промышлен­ности — свето - и термопрочные, фиксирующиеся на волокне, пригодные для окрашивания синтетических волокон, нужны красители — компо­ненты цветного кино, невыцветающие и немигрирующие в фотопленке, нужны люминесцентные красители, дающие светящиеся ночью расцвет­ки, нужны термостойкие жидкости для гидросистем, флотореагенты для обогащения руд цветных металлов, экстратенты для очистки ме­таллов и многие другие продукты сложного органического синтеза, об областях применения которых уже говорилось. Теория должна дать предвидение и расчет свойств веществ по формуле. В этом смысле она должна направлять органический синтез. Сейчас известны многочис­ленные качественные закономерности, но мало количественных. Зада­ча заключается в их отыскании.

Многое, однако, в синтезе веществ определенного назначения пока осуществляется эмпирически, по глазомерной оценке, и лишь ничтож­ная часть проходит ту или иную одностороннюю оценку. Малая химия могла бы давать практике гораздо больше, если бы все эти десятки тысяч веществ проходили хотя бы небольшой круг разносторонних испытаний и получали паспорт. Отобранные таким образом вещества можно было бы подвергнуть более глубоким специализированным ис­пытаниям. Организация этого дела во всесоюзном масштабе — насущ­ное дело.  Особенно  важно  ввести  стихию  вузовской  малой  химии  в

104

ОБЩЕЕ  СОБРАНИЕ  АКАДЕМИИ  НАУК  СССР

надлежащее русло.  Это  было  бы великим  организационным  началом в синтезе.

Я перечислил, не пытаясь исчерпать их, ряд направлений работ в большой и малой химии. Все эти исследования координируются, объе­диняются и направляются 16 научными советами, работающими при Отделении.

Большая часть направлений, обрисованных мною по необходимости лишь в общих чертах, находит базу в существующих институтах. Тем, кто знаком с направлениями работы академических химических инсти­тутов, ясно, как распределяются по сети институтов задачи, вытекаю­щие из решений декабрьского Пленума ЦК КПСС. Однако потребует­ся серьезная работа по профилированию всей этой сети.

Не предвосхищая этой работы, выскажу лишь несколько соображе­ний. Прежде всего мы щедро развили научную нефтехимию, и это пра­вильно, однако химия твердого топлива и продуктов его переработки имеет пока недостаточную научную базу. Я думаю, в отношении угля и коксохимии это прежде всего задача Академии наук Украинской ССР и нашего Сибирского отделения. По сланцу ведутся работы в Ака­демии наук Эстонской ССР, по торфу — в Академии наук Белорусской ССР и в Институте торфа в Калинине. В химическом использовании этого сырья необходимо найти пути, дополняющие использование неф­ти, а не соперничающие с ним.

Массовым химическим сырьем является целлюлоза. По-видимому, нужно иметь общесоюзный научный целлюлозный центр, вероятно, в системе промышленности и вузов. Во всяком случае, здесь несомненно есть некоторый пробел.

Еще одно слабое место — научная работа по методам и контролю получения чистых и сверхчистых органических веществ. В Институте физической химии организованы исследования по цеолитам и адсор­бентам и ведется координация соответствующих исследований во все­союзном масштабе. Однако другие методы не имеют таких центров. Думается, что Институт органической химии мог бы стать таким цен­тром по точной фракционировке и газожидкостной хроматографии. Проблемная лаборатория в Горьком также могла бы принять в этом участие. Такой центр следовало бы иметь и на Украине.

В Академии наук СССР имеется 6 институтов органической химии. К ним примыкает Институт нефтехимического синтеза. В академиях наук союзных республик есть институты органической химии и соот­ветствующие отделы в других химических институтах.

Дело не в том, что органических институтов слишком много,— ор­
ганическая химия необъятна. Но нужно хорошо разграничить и ко­
оперировать их деятельность. Наш Институт органической химии по
составу кадров и опыту — типичный институт большой химии углево­
дородов, гетерогенного катализа. Таким ему и надо оставаться. Пожа­
луй, следует добавить сюда разработку методов превращения углево­
дородов в простейшие азотистые, кислородные, сернистые галоидные
производные и заботу о чистом веществе, о расширении фронта работ
по катализу.