Нобелевские лауреаты: Альфред Вернер

О человеке, который даже после взрыва дома не перестал заниматься химией, сделал основополагающие открытия в неорганической химии и заслужил признание даже у недолюбливавших его коллег, в очередном выпуске рубрики «Как получить Нобелевку» расскажет Indicator.Ru.

Альфред Вернер

Родился 12 декабря 1866 года, в Мюлузе, Франция

Умер 15 ноября 1919 года, в Цюрихе, Швейцария

Нобелевская премия по химии 1913 года. Формулировка Нобелевского комитета: «в знак признания его работ о природе связей атомов в молекулах, которые позволяли по-новому взглянуть на результаты ранее проведенных исследований и открывали новые возможности для научно-исследовательской работы, особенно в области неорганической химии»

Так получилось, что нашему герою довелось прожить сразу в трех государствах, при этом переезжать пришлось всего единожды. Он родился во Франции, потом его Эльзас стал частью Пруссии, а затем он переехал в нейтральную Швейцарию. Но обо всем по порядку.

Альфред Вернер родился 12 декабря 1866 года во французском городе Мюлузе в семье Жана-Адама Вернера, сначала слесаря, затем токаря, переквалифицировавшегося потом в фермера. Впрочем, жителем Мюлуза Вернеру довелось пробыть всего четыре с небольшим года: во франко-прусской войне победителями оказались не французы, и город на долгие 37 лет стал Мюльгаузеном. Немцы проводили активную политику германизации, многие эмигрировали в то, что осталось от Франции, но семья Вернеров решила остаться.

Шести лет Альфред пошел в школу. Как говорил его учитель, мальчик мог легко стать первым учеником в классе и в школе, если бы только захотел. Но мешали два качества: неусидчивость и самоуверенность. В 12 лет мальчик отправился в Техническое училище, некогда L'École professionnelle, а ныне — Hoçhere Gewerbeschule.

По-видимому, учиться для Вернера было огромным удовольствием. И именно тогда он увлекся химией. Сначала свою лабораторию Вернер устроил непосредственно дома, но после того, как он частично разнес свое жилище (это не метафора), папа настоял на переезд в сарай. Нужно сказать, что Жан-Адам Вернер оказался правильным отцом: с одной стороны, не одобрял занятия химией, с другой стороны – не запрещал. Даже после взрыва дома. Правда, денег на реактивы тоже не давал, а поощрял зарабатывать самостоятельно.

В любом случае, перед самым окончанием училища руководитель химического факультета, профессор Эмилио Нелтинг, получил первую статью Вернера «Сообщение о мочевой кислоте и о рядах теобромина, кофеина и их производных» (в нем выводились ошибочные структуры указанных веществ), а также, как вспоминал потом его ученик, научный наследник и нобелевский лауреат 1937 года Пауль Каррер, смелый вопрос: «скажите, а сколько мне примерно ждать до того, как я стану профессором»?

Видимо, конкретный ответ Нелтинга не сумел сбить спесь с нахального студента, поскольку призванный на год в прусскую армию «одногодичный вольноопределяющийся» Каррер все свободное от службы в Карлсруэ время тратил на лекции химика Карла Энгера в местном технологическом институте. Отслужив в прусской армии, Вернер решил стать «невозвращенцем», и на рубеже 1886–1887 годов уехал в Швейцарию, поступив в Цюрихскую высшую политехническую школу (ныне это знаменитая ETH Zurich). Он остался здесь до конца своей, увы, очень короткой по современным меркам жизни.

В Цюрихе Вернер нашел себя. Высочайший уровень науки, прекрасные преподаватели и наставники… Все это привело к тому, что уже в 1889 году он под руководством замечательного химика-органика Артура Ганча (те, кто занимался химией хотя бы на уровне олимпиад, прекрасно помнят синтез пиридинов по Ганчу, синтез тиазолов по Ганчу, синтез пирролов по Ганчу) защитил диплом. В дипломной работе Вернер показал себя прекрасным синтетиком: этот труд содержал необычно большое количество синтезов, среди которых был очень непростой флуоресцеин.

После окончания Вернер начинает работать над диссертацией, уже как друг и соавтор Ганча. В 1890 году выходит их совместная статья, теоретическая часть диссертации под названием «О пространственном расположении атомов в азотсодержащих молекулах». Здесь Вернер впервые задумался о природе химической связи и о стереохимии. В этой работе была высказана мысль о том, что «три валентности атома азота в некоторых соединениях направлены к углам тетраэдра, четвертый угол которого занимает сам атом азота». Так было положено начало стереохимии азота. Попутно Вернер сумел объяснить, как в оксимах, содержащих двойную связь C=N, может быть изомерия.

Затем случилась короткая «французская пауза»: по инициативе Ганча и на его деньги Вернер уехал в Коллеж де Франс на стажировку к Марселену Бертло (если вы помните, он сыграл заметную роль в жизни и других нобелевских лауреатов: Поля Сабатье, Анри Муассана, Виктора Гриньяра, однако сам премию так и не получил – номинировался 11 раз, но скончался в 1907 году).

Уже в следующем году вышла статья «К теории сродства и валентности», в которой Вернер формулирует идеи о «химическом сродстве», утверждая, что «сродство есть сила притяжения, действующая из центра атома равномерно ко всем частям его шарообразной поверхности».

Это было очень неожиданно и практически революционно, несмотря на то, что уже известный нам Вант-Гофф что-то похожее говорил об атомах углерода. Но то органическая химия, которая считалась особенной – и стереоизомерия, оптические изомеры (когда молекула не совпадает со своим зеркальным отражением, и два вещества не отличаются почти ничем, кроме того, в какую сторону они вращают плоскость поляризованного света) допускались только для органики. А тут, фактически, распространение этого принципа на всю химию.

Наш герой был готов к критике, к триумфу, к обструкции… Но статью не заметили.

Самоуверенный Вернер не сдался. В 1893 году – всего через три года после защиты докторской диссертации – выходит его основополагающая статья «Строение неорганических соединений». 93 страницы, на которых изложена координационная теория. Суть ее такова: в неорганических молекулярных соединениях центр, ядро представляют собой так называемые комплексообразующие атомы. Вокруг этих центральных атомов расположено в форме простого геометрического октаэдра (не всегда заполняя все вершины) определенное число других атомов или молекул. Это число Вернер назвал координационным числом. Он считал, что при координационной связи существует общая пара электронов, которую одна молекула, входящая в состав более сложного соединения или, в простом случае, атом, отдает комплексообразующему атому.

Теория предсказывала много неизвестных соединений и новых изомеров. Например, цис-транс-изомеры комплексных соединений или оптические изомеры (последнее считалось возможно только для соединений углерода). И, чтобы доказать собственную правоту, Вернер со своими сотрудниками садится за работу и в течение долгих лет синтезирует, синтезирует, синтезирует. К 1911 году он публикует 150 статей с новыми синтезами, в которых одних оптических изомеров неорганических веществ синтезировано более сорока.

Против такого количества аргументов консервативное химическое сообщество не могло ничего сделать. В 1913 году (напомним, Вернеру нет и 47) он получает Нобелевскую премию по химии. Представляя нового лауреата, швед Теодор Нордстрем сказал: «Работа Вернера дала импульс развитию неорганической химии, стимулировав возрождение интереса к этой области после того, как она какое-то время пребывала в забвении».

…Обычно после эпизода с присуждением премии мы еще можем что-то рассказать о нашем лауреате, тем более, что он молод. Но увы. Уже во время получения премии, Вернер выбывал из строя из-за постоянно накатывавшей на него ужасной головной боли, длящейся днями. Как пишут его биографы, атеросклероз сосудов головного мозга развился из-за «напряженной работы, большого количества сигар и алкоголя, и самых разных видов стресса, который он постоянно испытывал». С лета 1915 года он уже не мог полноценно работать, 15 октября 1919 года вышел в отставку и ровно через месяц скончался в Цюрихе.

Как вы, может быть знаете, химики-органики недолюбливают химиков-неоргаников. Не всегда, но часто. И тем ценнее будет завершить наш рассказ словами, сказанными в честь столетия Вернера великим химиком-органиком Леопольдом Хорнером, знаменитым стереохимиком второй половины XX века: «Альфред Вернер […] был звездой неоцененной яркости на европейском интеллектуальном небосклоне. Придя из скромного окружения, этот герой мысли засиял на пять десятилетий яркости, и продолжит сиять в веках. Альфред Вернер ушел физически, но наполнил задачами и идеями целые поколения».

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.