Вклад ученых Кенигсбергского университета в развитие химии



В статье представлены результаты исследования вклада ученых Кенигсбергского университета (Альбертины) в развитие химии. Сделан вывод о том, что хоть химия и не являлась ведущим научным направлением в данном университете, некоторые из его ученых сыграли значительную роль в развитии фармации и органической химии. Речь идет об известном фармацевте Карле Готфриде Хагене и Карле Гребе, основные исследования которого относятся к химии ароматических соединений.

Ключевые слова: история химии, Кенигсбергский университет, фармация, органическая химия, химия.

Кенигсбергский университет (Альбертина) известен, прежде всего, своими выдающимися учеными в области философии, астрономии, математики и медицины. Однако и ученые-химики этого университета внесли свой вклад в развитие европейской научной мысли в XVIII-XIX веках.

Наиболее известными из ученых-химиков Кенигсбергского университета являются Карл Готфрид Хаген (1749–1829) и Карл Гребе (1841–1927).

Исследования Карла Готфрида Хагена, ученого-фармацевта, который был профессором не только химии, но и физики, минералогии и ботаники, относятся о второй половине XVIII века. В 1775 году он стал профессором Кенигсбергского университета [4, с. 573].

К. Г. Хагена часто называют основателем фармации как науки, так как в 1778 году он издал первый учебник по аптечному делу, а в 1790 году — научный труд «Основы экспериментальной фармации», а также открыл первую в немецких университетах фармацевтическую лабораторию. Современник Хагена Иммануил Кант, также бывший профессором Кенигсбергского университета, называл «Основы экспериментальной фармации» шедевром. В 1810 году был опубликован «Катехизис аптекарского искусства», ставший продолжением «Учебника аптекарского искусства», в 1812 году — научный труд «Теория и практика химико-фармацевтических работ». На протяжении более полувека учебники К. Г. Хагена оставались стандартом учебной литературы в области фармации [5, с. 162]. Что же касается книги «Основы экспериментальной фармации», то она сыграла важную роль в становлении химии как современной науки [2, с. 55].

К востоку от своей родины, в России, К. Г. Хаген считался знаменитым аптекарем, и весь императорский двор, включая царя и великих князей, выписывал лекарственные препараты его изготовления из Кенигсберга [6, с. 117]. В Германии же, во Франции и в других западноевропейских странах же К. Г. Хаген был известен не столько как аптекарь-практик, сколько как фармацевт-ученый. Его фармацевтическая школа вошла в историю как «Кенигсбергская школа научной фармации» [3, с. 97].

О признании заслуг К. Г. Хагена в развитии химии свидетельствует то, что он являлся членом целого ряда международных научных сообществ. В честь К. Г. Хагена было названо три рода растений. Его друг, Иоганн Фридрих Гмелин, немецкий врач, ботаник и химик, в 1791 году назвал в честь него Hagenia (Хагения) произрастающий в горах Эфиопии и тропической Восточной Африки род древесных растений из семейства Розовые. Hagenia также назвали открытые ими рода растений Конрад Мёнх в 1794 году и Франц Герхард Эшвайлер в 1824 году.

Перейдем к следующему ученому из Кенигсбергского университета, который также известен своим вкладом в развитие химии.

Карл Гребе — немецкий химик-органик, основные исследования которого относятся к химии ароматических соединений. Он стал профессором Альбертины (Кёнигсбергского университета) в 1870 году, имея опыт и химика-практика, и химика-теоретика. До этого Гребе работал в крупной химической компании Meister Lucius und Brüning, где он не только контролировал производство синтетического красителя, но и занимался исследованием получаемых их йода фиолетовых красителей. Ко времени переезда в Кенигсберг Гребе был уже довольно известным химиком, он получил степень доктора наук в Гейдельбергском университете и был профессором в Лейпциге [7, с. 214].

В 1868 году ему совместно с Карлом Либерманом удалось синтезировать из каменноугольной смолы антрацен (они применили восстановление природного ализарина цинковой пылью), а год спустя — синтезировать из антрацена ализарин (1,2-дигидроксиантрахинон), органическое соединение, производное антрахинона с химической формулой C ₁₄ H ₈ O ₄ [1, с. 651].

Ализарин представляет собой почти нерастворимый в воде порошок красного цвета, используемый как краситель. Его с древности получали из корней марены. Ализарин позволяет окрашивать ткани в разные цвета, в зависимости от того, какой металл применяется при протравливании. При использовании алюминия получается красный цвет, железа — фиолетовый, хрома — коричневый. Работы Гребе и Либермана позволили перейти к промышленному производству антрахиноновых красителей на основе синтетического ализарина и привело к прекращению выращивания марены.

На основе своего опыта синтезирования антрацена и ализарина, уже работая в Кенигсбергском университете, Гребе синтезировал и исследовал другие вещества, выделенные им из каменноугольной смолы. В 1870 году совместно с Г. Каро — акридин, в 1872 году — фенантрен, в 1894 году — карбазол [1, с. 651].

Акридин представляет собой бледно-жёлтые кристаллы, хорошо растворимые во многих органических растворителях, но малорастворимые в воде, и имеет химическую формулу C₁₃H₉N. Он является исходным веществом для синтеза красителей и лекарственных веществ. Производные акридина широко применяются в самых разных сферах, от текстильной промышленности до аналитической химии, где их используют в качестве индикаторов. Большое значение производные акридина имеют и в медицине, так как входят в состав многих лекарственных препаратов — противоопухолевых, антисептических, противомалярийных, антидепрессантов, и т. д. [8, с. 24].

Второе вещество, фенантрен, является органическим веществом, трициклическим ароматическим углеводородом. Производные фенантрена широко распространены в живой природе. Его применяют при производстве красителей, а также используют как стабилизатор взрывчатых веществ.

И, наконец, карбазол — органическое соединение класса гетероциклов. Его химическая формула C ₁₂ H ₉ N. Карл Гребе совместно со своим учеником Фрицем Ульманом открыл реакцию получения карбазолов, получившую название «реакция Гребе — Ульмана». Свое техническое применение это вещество нашло в 1910 году, когда в Германии из него стали выпускать высокопрочные гидроновые красители. Позже освоили промышленное производство на основе карбазола азотолов, которые применяются как красители, инсектицидов, а также полимеров и сополимеров [9, с. 382].

Таким образом, все вещества, впервые выделенные, синтезированные и исследованные Карлом Гребе, нашли широкое применение.

Этот выдающийся химик, кроме того, получил фталевую кислоту из нафталина и установил его бициклическую структуру.

Вкладом в развитие органической химии Карла Гребе также было доказательство того, что нафталин, антрацен и другие углеводороды с конденсированными циклами следует относить к ароматическим соединениям [1, с. 651].

Уже покинув Кенигсбергский университет, в 1770–1880 годах Гребе опубликовал серьезный научный труд по истории органической химии.

За выдающиеся исследования Карл Гребе неоднократно удостаивался высших научных наград, в том числе медали Лавуазье от Французского химического общества в 1911 году. Он был членом, почетным членом и членом-корреспондентом многочисленных научных ассоциаций, в том числе президентом Немецкого химического общества с 1907 года. В 1887 году Гребе был принят в Немецкую академию естествоиспытателей, с 1907 года являлся членом-корреспондентом Прусской академии наук, а с 1913 года — Академии наук в Париже.

Таким образом, несмотря на то, что химия не являлась ведущим научным направлением в Кенигсбергском университете, некоторые из его ученых внесли заметный вклад в развитие этой науки. Один из них — Карл Готфрид Хаген, который основал научную фармацевтику и экспериментальную лабораторную работу, сделал Альбертину родиной методов химического исследования, благодаря которым Германия стала главенствующей в химии в течение нескольких лет. Его учебники привлекли большое внимание в стране и за рубежом и являлись эталоном более полувека. Другой профессор Кенигсбергского университета, Карл Гребе синтезировал и исследовал вещества, выделенные из каменноугольной смолы, которые нашли широкое применение в химической промышленности.

Литература:

1. Большая российская энциклопедия. Том 7. — М.: Научное изд-во «Большая российская энциклопедия», 2007. — 767 с.
2. Гальцов В. И. Университет в Кёнигсберге. Хроника событий и люди. — Калининград: Изд-во БФУ им. И. Канта, 2012. — 124 с.
3. Ермакова Н. И. Алхимический аспект в педагогической деятельности профессора кёнигсбергского университета К. Г. Хагена / История и философия науки в эпоху перемен. Сборник научных статей. — М.: Русское общество истории и философии науки, 2018. — С. 96–98.
4. Кенигсберг — Калининград: [1255–2005]: иллюстрированный энциклопедический справочник / под общ. ред. А. С. Пржездомского. — Калининград: Янтарный сказ, 2006. — 792 с.
5. Коротеева Н. Н. Становление и развитие фармацевтического образования в России в XVII — начале XX вв. // Ученые записки Российского государственного социального университета. 2010. № 2 (78). С. 161–166.
6. Лавринович К. К. Альбертина: Очерки истории Кёнигсбергского университета. К 450-летию со времени основания. — Калининград: Калининградское книжное изд-во, 1995. — 410 с.
7. Очерки истории Восточной Пруссии / Г. В. Кретинин, В. Н. Брюшинкин, В. И. Гальцов и др. — Калининград: Янтарный сказ, 2002. — 533 с.
8. Пресс И. А. Основы органической химии для самостоятельного изучения. — СПб: Изд-во «Лань», 2016. — 432 с.
9. Файн В. Я., Зайцев Б. Е., Рябов М. А. Новый этап развития химии антрахинонов и строение ализарина // Журнал органической химии. 2012. — Т. 48. — № 3. — С. 381–387.