В XIX в. существовало несколько химических школ, известных далеко за пределами России и оказавших существенное влияние на развитие российской фармации.
Сначала первенство имела Казанская школа (Зинин, Бутлеров, Марковников, Зайцев).
Вторым и наиболее важным центром химической мысли, вскоре притянувшим к себе и главные силы из Казани, являлся Петербург. Здесь работал Воскресенский, Соколов, Менделеев, Меншуткин; в Харькове - работал Бекетов, в Киеве – Абашев.
В Московском университете преподавание химии почти до конца рассматриваемого периода не было поставлено на современную основу, и только с появлением в Москве Марковникова Московский университет стал вторым после Петербурга центром химической деятельности.
Великий русский химик Александр Михайлович Бутлеров (1828-1886) создатель теории химического строения, глава крупнейшей казанской школы русских химиков-органиков, общественный деятель. A.M. Бутлеров создал школу русских химиков, в которую входили В.В. Марковников, A.M. Зайцев, Е.Е. Вагнер, А.Е. Фаворский, И.Л. Кондаков. Бутлеров являлся председателем Отделения химии Русского физико-химического общества с 1878 по 1886 гг.
Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) - «Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь в области гидродинамики, метеорологии, геологии, в различных отделах химической технологии... и других сопредельных с химией и физикой дисциплинах, глубокий знаток химической промышленности вообще, особенно русской, оригинальный мыслитель в области учения о народном хозяйстве» – так характеризовал его профессор Л.А. Чугаев.
Значение работ Д.И. Менделеева для фармации трудно переоценить. В 1869-1871 гг. он впервые изложил основы учения о периодичности, открыл периодический закон и разработал периодическую систему химических элементов. Закон и система Менделеева лежат в основе современного учения о строении вещества, играют ведущую роль в изучении всего многообразия химических веществ и химических реакций, в том числе и в фармации.
В своих работах Менделеев неоднократно выступал за развитие фармацевтической науки. Так, в 1890 г. он высказался в поддержку развития органотерапии. Председательствуя на I Научном съезде по фармации в марте 1902 г. в Петербурге, он произнес речь о том, что провизоры должны усилить химический контроль качества медикаментов, поступающих с фабрично-заводских производств. В связи с этим он особо подчеркнул значение знания химии для развития фармацевтической науки. Работая в Главной палате мер и весов, Менделеев существенно способствовал развитию метрического дела в аптеках. Он говорил: «Со своей стороны считаю долгом высказать, во-первых, то, что в общежитии принято называть аптечные взвешивания образцом точности (нередко говорят: «Верно, как в аптеке»), а потому урегулирование аптечных взвешиваний должно поставить на один из первых планов в деле объединения мер и весов».
Д.И. Менделеев являлся членом и почетным членом более 90 академий наук, научных обществ (в том числе и Петербургского фармацевтического общества), университетов и институтов разных стран мира. Он был одним из основателей (1868) Русского химического общества и его президентом (1883-1884, 1891, 1892, 1894). Имя Д.И. Менделеева носят химический элемент №101, минерал, кратер на обратной стороне Луны, один из подводных горных хребтов. АН СССР в 1962 г. учредила премию и Золотую медаль им. Д.И. Менделеева за лучшие работы в области химии и химической технологии.
В феврале 1869 г. в Казанском университете была создана кафедра химии, руководителем которой стал Александр Михайлович Зайцев (1841-1910), создатель универсального способа получения третичных спиртов с радикалом аллилом. С помощью этого синтеза химиками было получено большое число органических соединений, среди которых терпены, витамины, гормоны и другие сложные физиологически активные соединения. В 1879 г. Зайцев открыл новый важный класс соединений, который получил названия лактонов. В 1885 г. академик Зайцев впервые получил диоксистеариновые кислоты. За этим последовал целый ряд других работ по окислению непредельных кислот, который привел к разработке синтезов сложнейших по строению и интереснейших в практическом отношении представителей органических соединений. Зайцев создал свою школу химиков, и число их огромно. В этом отношении Зайцев занимал в истории русской химии одно из первых мест (С.Н. и А.Н. Реформатские, А.А. Альбицкий, А.Е. Арбузов, Е.Е. Вагнер и др.).
Перечислим самые значительные имена в истории развития фармации в 19 начале 20 вв: Е.Е. Вагнер, В.В. Шкателов, Л.А. Чугаев , П.Г. Голубев, Л.Я. Карпов, Н.И. Курсанов, С.П. Ланговой, Н.Н. Любавин , Н.Д. Зелинский А.Я. Данилевский , И.Я. Горбачевский, А.И. Ходнев , К.Г. Шмидт .
Химия древности.
Химия, наука о составе веществ и их превращениях, начинается с открытия человеком способности огня изменять природные материалы. По-видимому, люди умели выплавлять медь и бронзу, обжигать глиняные изделия, получать стекло еще за 4000 лет до н.э. К 7 в. до н.э. Египет и Месопотамия стали центрами производства красителей; там же получали в чистом виде золото, серебро и другие металлы. Примерно с 1500 до 350 до н.э. для производства красителей использовали перегонку, а металлы выплавляли из руд, смешивая их с древесным углем и продувая через горящую смесь воздух. Самим процедурам превращения природных материалов придавали мистический смысл.
Греческая натурфилософия.
Эти мифологические идеи проникли в Грецию через Фалеса Милетского , который возводил все многообразие явлений и вещей к единой первостихии – воде. Однако греческих философов интересовали не способы получения веществ и их практическое использование, а главным образом суть происходящих в мире процессов. Так, древнегреческий философ Анаксимен утверждал, что первооснова Вселенной – воздух: при разрежении воздух превращается в огонь, а по мере сгущения становится водой, затем землей и, наконец, камнем. Гераклит Эфесский пытался объяснить явления природы, постулируя в качестве первоэлемента огонь.
Четыре первоэлемента.
Эти представления были объединены в натурфилософии Эмпедокла из Агригента – создателя теории четырех начал мироздания. В различных вариантах его теория властвовала над умами людей более двух тысячелетий. Согласно Эмпедоклу, все материальные объекты образуются при соединении вечных и неизменных элементов-стихий – воды, воздуха, земли и огня – под действием космических сил любви (притяжения) и ненависти (отталкивания). Теорию элементов Эмпедокла приняли и развили сначала Платон , уточнивший, что нематериальные силы добра и зла могут превращать эти элементы один в другой, а затем Аристотель .
Согласно Аристотелю, элементы-стихии – это не материальные субстанции, а носители определенных качеств – тепла, холода, сухости и влажности. Этот взгляд трансформировался в идею четырех «соков» Галена и господствовал в науке вплоть до 17 в. Другим важным вопросом, занимавшим греческих натурфилософов, был вопрос о делимости материи. Родоначальниками концепции, получившей впоследствии название «атомистической», были Левкипп , его ученик Демокрит и Эпикур . Согласно их учению, существуют только пустота и атомы – неделимые материальные элементы, вечные, неразрушимые, непроницаемые, различающиеся формой, положением в пустоте и величиной; из их «вихря» образуются все тела. Атомистическая теория оставалась непопулярной в течение двух тысячелетий после Демокрита, но не исчезла полностью. Одним из ее приверженцев стал древнегреческий поэт Тит Лукреций Кар , изложивший взгляды Демокрита и Эпикура в поэме О природе вещей (De Rerum Natura ).
Алхимия.
Алхимия – искусство совершенствования вещества через превращение металлов в золото и совершенствования человека путем создания эликсира жизни. Стремясь к достижению самой привлекательной для них цели – созданию неисчислимых богатств, – алхимики разрешили многие практические задачи, открыли множество новых процессов, наблюдали разнообразные реакции, способствуя становлению новой науки – химии.
Эллинистический период.
Колыбелью алхимии был Египет. Египтяне блестяще владели прикладной химией, которая, однако, не была выделена в самостоятельную область знания, а входила в «священное тайное искусство» жрецов. Как отдельная область знания алхимия появилась на рубеже 2 и 3 в. н.э. После смерти Александра Македонского его империя распалась, но влияние греков распространялось на обширные территории Ближнего и Среднего Востока. Особенно бурного расцвета алхимия достигла в 100–300 н.э. в Александрии.
Примерно в 300 н.э. египтянин Зосима написал энциклопедию – 28 книг, охватывавших все знания по алхимии за предыдущие 5–6 вв., в частности сведения о взаимопревращениях (трансмутациях) веществ.
Алхимия в арабском мире.
Завоевав Египет в 7 в., арабы усвоили греко-восточную культуру, сохранявшуюся в течение веков александрийской школой. Подражая древним властителям, халифы начали покровительствовать наукам, и в 7–9 вв. появились первые химики.
Самым талантливым и прославленным арабским алхимиком был Джабир ибн Хайян (конец 8 в.), позднее ставший известным в Европе под именем Гебер. Джабир полагал, что сера и ртуть являются двумя противоположными началами, из которых образуются семь других металлов; труднее всего образуется золото: для этого нужно особое вещество, которое греки называли xerion – «сухой», а арабы изменили на al-iksir (так появилось слово «эликсир»). Эликсир должен был обладать и другими чудесными свойствами: излечивать от всех болезней и давать бессмертие. Другой арабский алхимик, ар-Рази (ок. 865–925) (в Европе известен под именем Разес) занимался также медициной. Так, он описал методику приготовления гипса и способа наложения повязки на место перелома. Однако самым знаменитым врачом был бухарец Ибн Сина , известный также под именем Авиценна. Его сочинения служили руководством для врачей в течение многих веков.
Алхимия в Западной Европе.
Научные воззрения арабов проникли в средневековую Европу в 12 в. через Северную Африку, Сицилию и Испанию. Работы арабских алхимиков были переведены на латынь, а затем и на другие европейские языки. Вначале алхимия в Европе опиралась на работы таких корифеев, как Джабир, но спустя три столетия вновь проявился интерес к учению Аристотеля, особенно в трудах немецкого философа и теолога-доминиканца, ставшего впоследствии епископом и профессором Парижского университета, Альберта Великого и его ученика Фомы Аквинского . Убежденный в совместимости греческой и арабской науки с христианской доктриной, Альберт Великий способствовал введению их в схоластические курсы обучения. В 1250 философия Аристотеля была введена в курс преподавания в Парижском университете. Алхимическими проблемами интересовался и английский философ и естествоиспытатель, монах-францисканец Роджер Бэкон , предвосхитивший многие позднейшие открытия; он изучал свойства селитры и многих других веществ, нашел способ изготовления черного пороха. Среди других европейских алхимиков следует упомянуть Арнальдо да Вилланова (1235–1313), Раймонда Луллия (1235–1313), Василия Валентина (немецкого монаха 15–16 вв.).
Достижения алхимии.
Развитие ремесел и торговли, возвышение городов в Западной Европе 12–13 вв. сопровождались развитием науки и появлением промышленности. Рецепты алхимиков использовались в таких технологических процессах, как обработка металлов. В эти годы начинаются систематические поиски способов получения и идентификации новых веществ. Появляются рецепты производства спирта и усовершенствования процесса его перегонки. Важнейшим достижением было открытие сильных кислот – серной, азотной. Теперь европейские химики смогли осуществить многие новые реакции и получить такие вещества, как соли азотной кислоты, купорос, квасцы, соли серной и соляной кислот. Услугами алхимиков, которые нередко были искусными врачами, пользовалась высшая знать. Считалось также, что алхимики владеют тайной трансмутации обычных металлов в золото.
К концу 14 в. интерес алхимиков к превращению одних веществ в другие уступил место интересу к производству меди, латуни, уксуса, оливкового масла и различных лекарств. В 15–16 вв. опыт алхимиков все чаще использовался в горном деле и медицине.
ЗАРОЖДЕНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ХИМИИ
Конец средних веков отмечен постепенным отходом от оккультизма, спадом интереса к алхимии и распространением механистического взгляда на устройство природы.
Ятрохимия.
Совершенно иных взглядов на цели алхимии придерживался Парацельс (1493–1541). Под таким выбранным им самим именем («превосходящий Цельса») вошел в историю швейцарский врач Филипп фон Гогенгейм. Парацельс, как и Авиценна, считал, что основная задача алхимии – не поиски способов получения золота, а изготовление лекарственных средств. Он заимствовал из алхимической традиции учение о том, что существуют три основные части материи – ртуть, сера, соль, которым соответствуют свойства летучести, горючести и твердости. Эти три элемента составляют основу макрокосма (Вселенной) и связаны с микрокосмом (человеком), образованным духом, душой и телом. Переходя к определению причин болезней, Парацельс утверждал, что лихорадка и чума происходят от избытка в организме серы, при избытке ртути наступает паралич и т.д. Принцип, которого придерживались все ятрохимики, состоял в том, что медицина есть дело химии, и все зависит от способности врача выделять чистые начала из нечистых субстанций. В рамках этой схемы все функции организма сводились к химическим процессам, и задача алхимика заключалась в нахождении и приготовлении химических веществ для медицинских нужд.
Основными представителями ятрохимического направления были Ян Гельмонт (1577–1644), по профессии врач; Франциск Сильвий (1614–1672), пользовавшийся как медик большой славой и устранивший из ятрохимического учения «духовные» начала; Андреас Либавий (ок. 1550–1616), врач из Ротенбурга. Их исследования во многом способствовали формированию химии как самостоятельной науки.
Механистическая философия.
С уменьшением влияния ятрохимии натурфилософы вновь обратились к учениям древних о природе. На первый план в 17 в. вышли атомистические (корпускулярные) воззрения. Одним из виднейших ученых – авторов корпускулярной теории – был философ и математик Рене Декарт .Свои взгляды он изложил в 1637 в сочинении Рассуждение о методе . Декарт полагал, что все тела «состоят из многочисленных мелких частиц различной формы и размеров,... которые не настолько точно прилегают друг к другу, чтобы вокруг них не оставалось промежутков; эти промежутки не пустые, а наполнены... разреженной материей». Свои «маленькие частички» Декарт не считал атомами, т.е. неделимыми; он стоял на точке зрения бесконечной делимости материи и отрицал существование пустоты. Одним из виднейших противников Декарта был французский физик и философ Пьер Гассенди . Атомистика Гассенди была по существу пересказом учения Эпикура, однако, в отличие от последнего, Гассенди признавал сотворение атомов Богом; он считал, что Бог создал определенное число неделимых и непроницаемых атомов, из которых и состоят все тела; между атомами должна быть абсолютная пустота. В развитии химии 17 в. особая роль принадлежит ирландскому ученому Роберту Бойлю . Бойль не принимал утверждения древних философов, считавших, что элементы мироздания можно установить умозрительно; это и нашло отражение в названии его книги Химик-скептик . Будучи сторонником экспериментального подхода к определению химических элементов (который в конечном счете и был принят), он не знал о существовании реальных элементов, хотя один из них – фосфор – едва не открыл сам. Обычно Бойлю приписывают заслугу введения в химию термина «анализ». В своих опытах по качественному анализу он применял различные индикаторы, ввел понятие химического сродства. Основываясь на трудах Галилео Галилея Эванджелиста Торричелли , а также Отто Герике , демонстрировавшего в 1654 «магдебургские полушария», Бойль описал сконструированный им воздушный насос и опыты по определению упругости воздуха при помощи U-образной трубки. В результате этих опытов был сформулирован известный закон об обратной пропорциональности объема и давления воздуха. В 1668 Бойль стал деятельным членом только что организованного Лондонского королевского общества, а в 1680 был избран его президентом.
Техническая химия.
Научные успехи и открытия не могли не повлиять на техническую химию, элементы которой можно найти в 15–17 вв. В середине 15 в. была разработана технология воздуходувных горнов. Нужды военной промышленности стимулировали работы по усовершенствованию технологии производства пороха. В течение 16 в. удвоилось производство золота и в девять раз возросло производство серебра. Выходят фундаментальные труды по производству металлов и различных материалов, используемых в строительстве, при изготовлении стекла, крашении тканей, для сохранения пищевых продуктов, выделки кож. С расширением потребления спиртных напитков совершенствуются методы перегонки, конструируются новые перегонные аппараты. Появляются многочисленные производственные лаборатории, прежде всего металлургические. Среди химиков-технологов того времени можно упомянуть Ванноччо Бирингуччо (1480–1539), чей классический труд О пиротехнике был напечатан в Венеции в 1540 и содержал 10 книг, в которых речь шла о рудниках, испытании минералов, приготовлении металлов, перегонке, военном искусстве и фейерверках. Другой известный трактат, О горном деле и металлургии , был написан Георгом Агриколой (1494–1555). Следует упомянуть также об Иоганне Глаубере (1604–1670), голландском химике, создателе глауберовой соли.
ВОСЕМНАДЦАТЫЙ ВЕК
Химия как научная дисциплина.
С 1670 по 1800 химия получила официальный статус в учебных планах ведущих университетов наряду с натурфилософией и медициной. В 1675 появился учебник Николя Лемери (1645–1715) Курс химии , завоевавший огромную популярность, в свет вышло 13 его французских изданий, а кроме того, он был переведен на латинский и многие другие европейские языки. В 18 в. в Европе создаются научные химические общества и большое количество научных институтов; проводимые в них исследования тесно связаны с социальными и экономическими потребностями общества. Появляются химики-практики, занимающиеся изготовлением приборов и получением веществ для промышленности.
Теория флогистона.
В сочинениях химиков второй половины 17 в. большое внимание уделялось толкованиям процесса горения. По представлениям древних греков, все, что способно гореть, содержит в себе элемент огня, который высвобождается при соответствующих условиях. В 1669 немецкий химик Иоганн Иоахим Бехер попытался дать рационалистическое объяснение горючести. Он предположил, что твердые вещества состоят из трех видов «земли», и один из видов, названный им «жирной землей», принял за «принцип горючести».
Последователь Бехера немецкий химик и врач Георг Эрнст Шталь трансформировал концепцию «жирной земли» в обобщенную доктрину флогистона – «начала горючести». Согласно Шталю, флогистон – это некая субстанция, содержащаяся во всех горючих веществах и высвобождающаяся при горении. Шталь утверждал, что ржавление металлов подобно горению дерева. Металлы содержат флогистон, а ржавчина (окалина) уже не содержит флогистона. Это давало приемлемое объяснение и процессу превращения руд в металлы: руда, содержание флогистона в которой незначительно, нагревается на древесном угле, богатом флогистоном, и последний переходит в руду. Уголь же превращается в золу, а руда – в металл, богатый флогистоном. К 1780 теория флогистона была принята химиками почти повсеместно, хотя и не отвечала на очень важный вопрос: почему железо при ржавлении становится тяжелее, хотя флогистон из него улетучивается? Химикам 18 в. это противоречие не казалось столь важным; главное, по их мнению, было объяснить причины изменения внешнего вида веществ.
В 18 в. работало много химиков, чья научная деятельность не укладывается в обычные схемы рассмотрения этапов и направлений развития науки, и среди них особое место принадлежит русскому ученому-энциклопедисту, поэту, поборнику просвещения Михаилу Васильевичу Ломоносову (1711–1765). Своими открытиями Ломоносов обогатил почти все области знания, и многие его идеи более чем на сто лет опередили науку того времени. В 1756 Ломоносов провел знаменитые опыты по обжиганию металлов в закрытом сосуде, которые дали неоспоримое доказательство сохранения вещества при химических реакциях и роли воздуха в процессах горения: наблюдаемое увеличение веса при обжигании металлов еще до Лавуазье он объяснял соединением их с воздухом. В противоположность господствовавшим представлениям о теплороде он утверждал, что тепловые явления обусловлены механическим движением материальных частиц. Упругость газов он объяснял движением частиц. Ломоносов разграничивал понятия «корпускула» (молекула) и «элемент» (атом), что получило всеобщее признание лишь в середине 19 в. Ломоносов сформулировал принцип сохранения материи и движения, исключил флогистон из числа химических агентов, заложил основы физической химии, создал при Петербургской АН в 1748 химическую лабораторию, в которой проводились не только научные работы, но и практические занятия студентов. Обширные исследования проводил он в смежных с химией областях знания – физике, геологии и др.
Пневматическая химия.
Недостатки теории флогистона наиболее ясно выявились в период развития т.н. пневматической химии. Крупнейшим представителем этого направления был Р.Бойль: он не только открыл газовый закон, носящий теперь его имя, но и сконструировал аппараты для собирания воздуха. Химики получили важнейшее средство для выделения, идентификации и изучения различных «воздухов». Важным шагом было изобретение английским химиком Стивеном Хейлзом (1677–1761) «пневматической ванны» в начале 18 в. – прибора для улавливания газов, выделяющихся при нагревании вещества, в сосуд с водой, опущенный вверх дном в ванну с водой. Позже Хейлз и Генри Кавендиш установили существование неких газов («воздухов»), отличающихся по своим свойствам от обычного воздуха. В 1766 Кавендиш систематически исследовал газ, образующийся при взаимодействии кислот с некоторыми металлами, позже названный водородом. Большой вклад в изучение газов внес шотландский химик Джозеф Блэк .Он занялся исследованием газов, выделяющихся при действии кислот на щелочи. Блэк установил, что минерал карбонат кальция при нагревании разлагается с выделением газа и образует известь (оксид кальция). Выделившийся газ (углекислый газ – Блэк назвал его «связанным воздухом») можно было вновь соединить с известью и получить карбонат кальция. Среди прочего, это открытие устанавливало неразрывность связей между твердыми и газообразными веществами.
Химическая революция.
Больших успехов в выделении газов и изучении их свойств достиг Джозеф Пристли – протестантский священник, увлеченно занимавшийся химией. Близ Лидса (Англия), где он служил, находился пивоваренный завод, откуда можно было получать в больших количествах «связанный воздух» (теперь мы знаем, что это был диоксид углерода) для проведения опытов. Пристли обнаружил, что газы могут растворяться в воде, и попытался собирать их не над водой, а над ртутью. Так он сумел собрать и изучить оксид азота, аммиак, хлороводород, диоксид серы (конечно, это их современные названия). В 1774 Пристли сделал самое важное свое открытие: он выделил газ, в котором вещества горели особенно ярко. Будучи сторонником теории флогистона, он назвал этот газ «дефлогистированным воздухом». Газ, открытый Пристли, казался антиподом «флогистированного воздуха» (азота), выделенного в 1772 английским химиком Даниэлом Резерфордом (1749–1819). В «флогистированном воздухе» мыши умирали, а в «дефлогистированном» были весьма активным. (Следует отметить, что свойства газа, выделенного Пристли, еще в 1771 описал шведский химик Карл Вильгельм Шееле , но его сообщение по небрежности издателя появилось в печати лишь в 1777.) Великий французский химик Антуан Лоран Лавуазье сразу же оценил значение открытия Пристли. В 1775 он подготовил статью, где утверждал, что воздух не простое вещество, а смесь двух газов, один из них – «дефлогистированный воздух» Пристли, который соединяется с горящими или ржавеющими предметами, переходит из руд в древесный уголь и является необходимым для жизни. Лавуазье назвал его oxygen , кислород, т.е. «порождающий кислоты». Второй удар по теории элементов-стихий был нанесен после того, как выяснилось, что вода – это тоже не простое вещество, а продукт соединения двух газов: кислорода и водорода. Все эти открытия и теории, покончив с таинственными «стихиями», повлекли за собой рационализацию химии. На первый план вышли только те вещества, которые можно взвесить или количество которых можно измерить каким-то иным способом. В течение 80-х годов 18 в. Лавуазье в сотрудничестве с другими французскими химиками – Антуаном Франсуа де Фуркруа (1755–1809), Гитоном де Морво (1737–1816) и Клодом Луи Бертолле – разработал логическую систему химической номенклатуры; в ней было описано более 30 простых веществ с указанием их свойств. Этот труд, Метод химической номенклатуры , был опубликован в 1787.
Переворот в теоретических взглядах химиков, который произошел в конце 18 в. в результате быстрого накопления экспериментального материала в условиях господства теории флогистона (хотя и независимо от нее), обычно называют «химической революцией».
ДЕВЯТНАДЦАТЫЙ ВЕК
Состав веществ и их классификация.
Успехи Лавуазье показали, что применение количественных методов может помочь в определении химического состава веществ и выяснении законов их объединения.
Атомная теория.
Рождение физической химии.
К концу 19 в. появились первые работы, в которых систематически изучались физические свойства различных веществ (температуры кипения и плавления, растворимость, молекулярный вес). Начало таким исследованиям положили Гей-Люссак и Вант-Гофф, показавшие, что растворимость солей зависит от температуры и давления. В 1867 норвежские химики Петер Вааге (1833–1900) и Като Максимилиан Гульдберг (1836–1902) сформулировали закон действующих масс, согласно которому скорость реакций зависит от концентраций реагентов. Использованный ими математический аппарат позволил найти очень важную величину, характеризующую любую химическую реакцию, – константу скорости.
Химическая термодинамика.
Тем временем химики обратились к центральному вопросу физической химии – о влиянии теплоты на химические реакции. К середине 19 в. физики Уильям Томсон (лорд Кельвин), Людвиг Больцман и Джеймс Максвелл выработали новые взгляды на природу теплоты. Отвергая калористическую теорию Лавуазье, они представляли теплоту как результат движения. Их идеи развил Рудольф Клаузиус . Он разработал кинетическую теорию, согласно которой такие величины, как объем, давление, температура, вязкость и скорость реакций, можно рассматривать исходя из представления о непрерывном движении молекул и их столкновениях. Одновременно с Томсоном (1850) Клазиус дал первую формулировку второго начала термодинамики, ввел понятия энтропии (1865), идеального газа, длины свободного пробега молекул.
Термодинамический подход к химическим реакциям применил в своих работах Август Фридрих Горстман (1842–1929), который на основе идей Клаузиуса попытался объяснить диссоциацию солей в растворе. В 1874–1878 американский химик Джозайя Уиллард Гиббс предпринял систематическое изучение термодинамики химических реакций. Он ввел понятие свободной энергии и химического потенциала, объяснив суть закона действующих масс, применил термодинамические принципы при изучении равновесия между различными фазами при разных температуре, давлении и концентрации (правило фаз). Работы Гиббса создали фундамент современной химической термодинамики. Шведский химик Сванте Август Аррениус создал теорию ионной диссоциации, объясняющую многие электрохимические явления, и ввел понятие энергии активации. Он также разработал электрохимический метод измерения молекулярной массы растворенных веществ.
Крупным ученым, благодаря которому физическая химия была признана самостоятельной областью знаний, был немецкий химик Вильгельм Оствальд , применивший концепции Гиббса при изучении катализа. В 1886 он написал первый учебник по физической химии, а в 1887 основал (вместе с Вант-Гоффом) журнал «Физическая химия» (Zeitschrift für physikalische Chemie).
ДВАДЦАТЫЙ ВЕК
Новая структурная теория.
С развитием физических теорий о строении атомов и молекул были переосмыслены такие старые понятия, как химическое сродство и трансмутация. Возникли новые представления о строении материи.
Модель атома.
В 1896 Антуан Анри Беккерель (1852–1908) открыл явление радиоактивности, обнаружив спонтанное испускание солями урана субатомных частиц, а спустя два года супруги Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри выделили два радиоактивных элемента: полоний и радий. В последующие годы было установлено, что радиоактивные вещества испускают три вида излучения: a -частицы, b -частицы и g -лучи. Вместе с открытием Фредерика Содди , показавшим, что при радиоактивном распаде происходит превращение одних веществ в другие, все это придало новый смысл тому, что древние называли трансмутацией.
В 1897 Джозеф Джон Томсон открыл электрон, заряд которого с высокой точностью измерил в 1909 Роберт Милликен . В 1911 Эрнст Резерфорд , исходя из электронной концепции Томсона, предложил модель атома: в центре атома находится положительно заряженное ядро, а вокруг него вращаются отрицательно заряженные электроны. В 1913 Нильс Бор , используя принципы квантовой механики, показал, что электроны могут находиться не на любых, а на строго определенных орбитах. Планетарная квантовая модель атома Резерфорда – Бора заставила ученых по-новому подойти к объяснению строения и свойств химических соединений. Немецкий физик Вальтер Коссель (1888–1956) предположил, что химические свойства атома определяются числом электронов на его внешней оболочке, а образование химических связей обусловливается в основном силами электростатического взаимодействия. Американские ученые Гилберт Ньютон Льюис и Ирвинг Ленгмюр сформулировали электронную теорию химической связи. В соответствии с этими представлениями молекулы неорганических солей стабилизируются электростатическими взаимодействиями между составляющими их ионами, которые образуются при переходе электронов от одного элемента к другому (ионная связь), а молекулы органических соединений – за счет обобществления электронов (ковалентная связь). Эти идеи лежат в основе современных представлений о химической связи.
Новые методы исследования.
Все новые представления о строении вещества могли формироваться только в результате развития в 20 в. экспериментальной техники и появления новых методов исследования. Открытие в 1895 Вильгельмом Конрадом Рентгеном Х-лучей послужило основой для создания впоследствии метода рентгеновской кристаллографии, позволяющей определять структуру молекул по картине дифракции рентгеновских лучей на кристаллах. С помощью этого метода была расшифрована структура сложных органических соединений – инсулина, дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), гемоглобина и др. С созданием атомной теории появились новые мощные спектроскопические методы, дающие информацию о строении атомов и молекул. Различные биологические процессы, а также механизм химических реакций исследуются с помощью радиоизотопных меток; широкое применение радиационные методы находят и в медицине.
Биохимия.
Эта научная дисциплина, занимающаяся изучением химических свойств биологических веществ, сначала была одним из разделов органической химии. В самостоятельную область она выделилась в последнее десятилетие 19 в. в результате исследований химических свойств веществ растительного и животного происхождения. Одним из первых биохимиков был немецкий ученый Эмиль Фишер . Он синтезировал такие вещества, как кофеин, фенобарбитал, глюкоза, многие углеводороды, внес большой вклад в науку о ферментах – белковых катализаторах, впервые выделенных в 1878. Формированию биохимии как науки способствовало создание новых аналитических методов. В 1923 шведский химик Теодор Сведберг сконструировал ультрацентрифугу и разработал седиментационный метод определения молекулярной массы макромолекул, главным образом белков. Ассистент Сведберга Арне Тизелиус (1902–1971) в том же году создал метод электрофореза – более совершенный метод разделения гигантских молекул, основанный на различии в скорости миграции заряженных молекул в электрическом поле. В начале 20 в. русский химик Михаил Семенович Цвет (1872–1919) описал метод разделения растительных пигментов при прохождении их смеси через трубку, заполненную адсорбентом. Метод был назван хроматографией. В 1944 английские химики Арчер Мартин и Ричард Синг предложили новый вариант метода: они заменили трубку с адсорбентом на фильтровальную бумагу. Так появилась бумажная хроматография – один из самых распространенных в химии, биологии и медицине аналитических методов, с помощью которого в конце 1940-х – начале 1950-х годов удалось проанализировать смеси аминокислот, получающиеся при расщеплении разных белков, и определить состав белков. В результате кропотливых исследований был установлен порядок расположения аминокислот в молекуле инсулина (Фредерик Сенгер), а к 1964 этот белок удалось синтезировать. Сейчас методами биохимического синтеза получают многие гормоны, лекарственные средства, витамины.
Промышленная химия.
Вероятно, наиболее важным этапом в развитии современной химии было создание в 19 в. различных исследовательских центров, занимавшихся, помимо фундаментальных, также прикладными исследованиями. В начале 20 в. ряд промышленных корпораций создали первые промышленные исследовательские лаборатории. В США в 1903 была основана химическая лаборатория «Дюпон», а в 1925 – лаборатория фирмы «Белл». После открытия и синтеза в 1940-х годах пенициллина, а затем и других антибиотиков появились крупные фармацевтические фирмы, в которых работали профессиональные химики. Большое прикладное значение имели работы в области химии высокомолекулярных соединений. Одним из ее основоположников был немецкий химик Герман Штаудингер (1881–1965), разработавший теорию строения полимеров. Интенсивные поиски способов получения линейных полимеров привели в 1953 к синтезу полиэтилена (Карл Циглер ,), а затем других полимеров с заданными свойствами. Сегодня производство полимеров – крупнейшая отрасль химической промышленности.
Не все достижения химии оказались благом для человека. В 19 в. при производстве красок, мыла, текстиля использовали соляную кислоту и серу, представлявшие большую опасность для окружающей среды. В 20 в. производство многих органических и неорганических материалов увеличилось за счет вторичной переработки использованных веществ, а также за счет переработки химических отходов, которые представляют опасность для здоровья человека и окружающей среды.
Литература:
Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии
. М., 1969
Джуа М. История химии
. М., 1975
Азимов А. Краткая история химии
. М., 1983
Россия - страна с богатой историей. Многие знатные личности-первооткрыватели прославили своими достижениями большую державу. Одними из таковых являются великие русские химики.
Химией сегодня называют одну из наук естествознания, которая изучает внутренние составы и строение материй, разложения и изменений веществ, закономерность образований новых частиц и их изменений.
Русские химики, прославившие страну
Если говорить об истории химической науки, то нельзя не вспомнить величайших людей, определенно заслуживающих всеобщего внимания. Список известных личностей возглавляют великие русские химики:
- Михаил Васильевич Ломоносов.
- Дмитрий Иванович Менделеев.
- Александр Михайлович Бутлеров.
- Сергей Васильевич Лебедев.
- Владимир Васильевич Марковников.
- Николай Николаевич Семёнов.
- Игорь Васильевич Курчатов.
- Николай Николаевич Зинин.
- Александр Николаевич Несмиянов.
И многие другие.
Ломоносов Михаил Васильевич
Русские ученые химики не смогли бы работать в условиях отсутствия работ Ломоносова. Михаил Васильевич был родом из деревни Мишанинская (Санкт-Петербург). Родился будущий ученый в ноябре 1711 года. Ломоносов - химик-основатель, давший химии верное определение, ученый-естествоиспытатель с большой буквы, мировой физик и знаменитый энциклопедист.
Научные работы Михаила Васильевича Ломоносова в середине 17-го века были близки к современной программе химико-физических исследований. Ученый вывел теорию молекулярно-кинетического тепла, которая во многом превосходила тогдашние представления о структуре материи. Ломоносов сформулировал много фундаментальных законов, среди которых был закон о термодинамике. Ученый основал науку о стекле. Михаил Васильевич первым открыл тот факт, что у планеты Венеры есть атмосфера. Он стал профессором химии в 1745 году, через три года, после того как получил аналоничное звание в физической науке.
Дмитрий Иванович Менделеев
Выдающийся химик и физик, русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев родился в конце февраля 1834 года в городе Тобольске. Первый русский химик был семнадцатым ребенком в семействе Ивана Павловича Менделеева - директора училищ и гимназий Тобольского края. До сих пор сохранилась метрическая книга с записью о рождении Дмитрия Менделеева, где на старинной странице значатся имена ученого и его родителей.
Менделеева называли самым гениальным химиком 19-го столетия, и это было верное определение. Дмитрий Иванович - автор важных открытий в химии, метеорологии, метрологии, физике. Менделеев занимался исследованиями изоморфизма. В 1860 году ученый открыл критическую температуру (кипения) для всех видов жидкостей.
В 1861 году ученый издал книгу “Органическая химия”. Он исследовал газы и выводил правильные формулы. Менделеев сконструировал пикнометр. Великий химик стал автором многих работ по метрологии. Он занимался исследованиями угля, нефти, разработал системы для орошения землеугодий.
Именно Менделеев открыл одну из главных природных аксиом - периодический закон химических элементов. Им мы пользуемся и теперь. Он дал характеристики всем химическим элементам, теоретически определив их свойства, состав, размеры и вес.
Александр Михайлович Бутлеров
Родился А. М. Бутлеров в сентябре 1828 года в городе Чистополе (Казанская губерния). В 1844 году стал студентом Казанского университета, факультета естественных наук, по окончании которого был оставлен там для получения профессорского звания. Бутлеров интересовался химией и создал теорию химического строения органических веществ. Основатель школы “Русских химиков”.
Марковников Владимир Васильевич
В список “русские химики” без сомнений входит еще один известный ученый. Владимир Васильевич Марковников, уроженец Нижегородской губернии, появился на свет 25 декабря 1837 года. Ученый-химик в области органических соединений и автор теории строения нефти и химического строения материи в общем. Его труды сыграли важную роль в развитии науки. Марковников заложил принципы органической химии. Он проводил много исследований на молекулярном уровне, устанавливая определенные закономерности. Впоследствии эти правила получили названия в честь их автора.
В конце 60-х годов 18-го века Владимир Васильевич защитил диссертацию о взаимном воздействии атомов в химических соединениях. Вскоре после этого ученый синтезировал все изомеры глутаровой кислоты, а потом - циклобутандикарбоновой кислоты. Марковников открыл нафтены (класс органических соединений) в 1883 году.
За свои открытия был награжден золотой медалью в Париже.
Сергей Васильевич Лебедев
С. В. Лебедев родился в ноябре 1902 года в Нижнем Новгороде. Образование будущий ученый-химик получил в Варшавской гимназии. В 1895 году поступил на физико-математический факультет Петербургского университета.
В начале 20-х годов 19-го века советом народного хозяйства был объявлен международный конкурс на выработку синтетического каучука. Предлагалось не только найти альтернативный способ его изготовления, но и предоставить результат работы - 2 кг готового синтетического материала. Сырье для производственного процесса также должно было быть дешевым. Каучук требовалось получить высокого качества, не хуже натурального, но дешевле последнего.
Стоит ли говорить, что Лебедев принял участие в конкурсе, в котором стал победителем? Он разработал специальный химический состав каучука, доступного и дешевого для всех, завоевав себе звание великого ученого.
Николай Николаевич Семёнов
Николай Семенов родился в 1896 году в г. Саратове в семье Елены и Николая Семеновых. В 1913 году Николай поступил в Петербургский университет на физико-математическую кафедру, где под наставлением известного российского физика Иоффе Абрама стал лучшим студентом на потоке.
Николай Николаевич Семенов занимался изучением электрических полей. Он проводил исследования по прохождению электротока через газы, на основе чего была разработана теория теплового пробоя диэлектрика. Позже он выдвинул теорию о тепловом взрыве и горении газовых смесей. Согласно данному правилу, тепло, выделяемое при химической реакции, при соблюдении некоторых условий может привести к взрыву.
Николай Николаевич Зинин
25 августа 1812 года в городе Шуши (Нагорный Карабах) родился Николай Зинин, будущий химик-органик. Николай Николаевич закончил физико-математический факультет в Петербургском университете. Стал первым президентом в русском химическом обществе. которая была подорвана 12 августа 1953 г. После этого последовала разработка термоядерной взрывчатки РДС-202, мощность которой составила 52 000 кт.
Курчатов являлся одним из основоположников применения в мирных целях ядерной энергии.
Известные русские химики тогда и сейчас
Современная химия не стоит на месте. Ученые со всего мира трудятся над новыми открытиями ежедневно. Но не стоит забывать, что важные основы этой науки были заложены еще в 17-19-м веках. Выдающиеся русские химики стали важными звеньями в последующей цепочке развития химических наук. Не все современники используют в своих исследованиях, к примеру, закономерности Марковникова. Но давно открытой таблицей Менделеева, принципами органической химии, условиями критической температуры жидкостей и прочим мы пользуемся до сих пор. Русские химики прошлых лет оставили важный след в мировой истории, и этот факт неоспорим.
всегда выделялись среди других, ведь многие наиболее важные открытия принадлежат именно им. На уроках химии ученикам рассказывают о самых выдающихся ученых в этой области. Но знания об открытиях наших соотечественников должны быть особенно яркими. Именно русские химикисоставили наиболее важную таблицу для науки, проанализировали минерал обсидиан, стали основоположниками термохимии, стали авторами множества научных работ, которые помогли продвинуться другим ученым в изучении химии.
Герман Иванович Гесс
Герман Иванович Гесс - это еще один знаменитый российский химик. Герман родился в Женеве, но после обучения в университете его выслали в Иркутск, где он работал врачом. В это же время ученый писал статьи, который отправлял в журналы, специализирующиеся на темы химии и физики. Спустя некоторое время Герман Гесс обучал химии знаменитого
Герман Иванович Гесс и термохимия
Главным в карьере Германа Ивановича стало то, что он сделал множество открытий в области термохимии, что сделало его одним из ее основоположников. Он открыл важный закон, который называется законом Гесса. Спустя некоторое время он узнал состав четырех минералов. Помимо этих открытий, он исследовал минералы (занимался геохимией). В честь русского ученого даже назвали минерал, который был впервые исследован именно им - гессит. Герман Гесс и по сей день считается знаменитым и почитаемым химиком.
Евгений Тимофеевич Денисов
Евгений Тимофеевич Денисов является выдающимся русским физиком и химиком, однако, про него известно крайне мало. Евгений родился в городе Калуга, выучился в Московском государственном университете на химическом факультете по специальности физической химии. Затем продолжил свой путь в научной деятельности. Евгений Денисов имеет несколько печатных трудов, которые стали весьма авторитетными. Также у него есть цикл работ на тему циклических механизмов и несколько моделей, построенных им. Ученый является академиком в Академии творчества, а также в Международной академии наук. Евгений Денисов - это человек, который всю свою жизнь посвятил химии и физике, а также обучал молодое поколение этим наукам.
Михаил Дегтев
Михаил Дегтев выучился в Пермском университете на химическом факультете. Через несколько лет он защитил диссертацию и закончил аспирантуру. Он продолжил свою деятельность в Пермском университете, где возглавил научно-исследовательский сектор. За несколько лет ученый провел множество исследований в университете, а затем стал руководителем на кафедре аналитической химии.
Михаил Дегтев сегодня
Несмотря на то, что ученому уже 69 лет, он до сих пор трудится в Пермском университете, где пишет научные труды, проводит исследования и обучает химии молодое поколение. Сегодня ученый руководит двумя научными направлениями в университете, а также работами и исследованиями аспирантов и докторантов.
Владимир Васильевич Марковников
Трудно недооценить вклад этого знаменитого русского ученого в такую науку, как химия. Владимир Марковников родился в первой половине 19 века в дворянской семье. Уже в десятилетнем возрасте Владимир Васильевич начал проходить обучение в Нижегородском дворянском институте, где окончил гимназические классы. После этого он прошел обучение в Казанском университете, где его учителем был профессор Бутлеров, известный российский химик. Именно в эти годы Владимир Васильевич Марковников открыл в себе интерес к химии. После окончания Казанского университета Владимир стал лаборантом и усердно работал, мечтая получить профессорское звание.
Владимир Марковников изучал изомерию и уже через несколько лет успешно защитил свой научный труд на тему изомерии органических соединений. В этой диссертации уже профессор Марковников доказал, что такая изомерия существует. После этого он был послан на работу в Европу, где работал с самыми известными зарубежными учеными.
Кроме изомерии, Владимир Васильевич изучал и химический Несколько лет он проработал в Московском университете, где обучал молодое поколение химии и до самой старости читал свои лекции студентам на физико-математическом отделении.
Помимо этого, Владимир Васильевич Марковников еще и выпустил книгу, которую назвал "Ломоносовским сборником". В ней представлены практически все знаменитые и выдающиеся русские химики, а также поведано об истории развития химии в России.
Заложил основы квантовой теории. Клеменс Винклер и Р. Книтч разработали основы промышленного синтеза серной кислоты контактным способом.
1901 - Эжен Демарсе открыл редкоземельный элемент европий.
1903 - Михаил Степанович Цвет заложил основы метода адсорбционной хроматографии. Эмиль Фишер установил, что белки построены из альфа-аминокислот; осуществил первые синтезы пептидов.
1905 - Альфред Вернер предложил современный вариант (длиннопериодный) Периодической системы элементов.
1907 - Жорж Урбен открыл редкоземельный элемент лютеций, последний из стабильных редкоземельных элементов.
1908 - Вильгельм Оствальд (лауреат Нобелевской премии 1909 г.) разработал основы технологии производства азотной кислоты каталитическим окислением аммиака.
1909
- Серен Серенсен ввел водородный показатель кислотности среды - рН.
Ирвинг Ленгмюр (лауреат Нобелевской премии 1932 г.) разработал основы современного учения об адсорбции.
1910 - Сергей Васильевич Лебедев получил первый образец синтетического бутадиенового каучука.
1911 - Эрнест Резерфорд (лауреат Нобелевской премии 1908 г.) предложил ядерную (планетарную) модель атома.
1913
- Нильс Бор (лауреат Нобелевской премии 1922 г.) сформулировал основные постулаты квантовой теории атома, согласно которой электроны в атоме обладают определенной энергией и вследствие этого могут вращаться в электронной оболочке лишь на определенных энергетических уровнях.
Казимир Фаянс и Фредерик Содди (лауреат Нобелевской премии 1921 г.) сформулировали закон радиоактивных сдвигов (тем самым структура радиоактивных семейств была увязана со структурой Периодической системы элементов).
А. Ван ден Брук высказал предположение, что номер элемента в Периодической системе численно равен заряду его атома.
1914 - Р. Мейер предложил поместить все редкоземельные элементы в побочной подгруппе III группы Периодической системы.
1915 - И. Штарк ввел понятие "валентные электроны"
1916
- Вальтер Коссель и Гильберт Льюис разработали теорию атомной связи и ионной связи.
Николай Дмитриевич Зелинский сконструировал противогаз.
1919 - Эрнест Резерфорд (лауреат Нобелевской премии 1908 г.) осуществил первую ядерную реакцию искусственного превращения элементов.
1920 - Важнейшие исследования строения атома, приведшие к современным представлениям о модели атома. В этих исследованиях участвовали Луи Де Бройль (лауреат Нобелевской премии 1929 г.) (волновая природа электрона), Эрвин Шредингер (лауреат Нобелевской премии 1933 г.) (ввел основное уравнение квантовой механики), Вернер Гейзенберг (лауреат Нобелевской премии 1932 г.), Поль Дирак (лауреат Нобелевской премии 1933 г.).
1923
- Дьердь Хевеши и Д. Костер открыли гафний.
Йоханнес Бренстед предложил считать кислотами вещества, отдающие протоны, а основаниями - вещества, присоединяющие протоны.
1925
- Вольфганг Паули сформулировал принцип запрета.
Г. Уленбек и С. Гоудсмит ввели представление о спине электрона.
1931 - Эрих Хюккель заложил основы квантовой химии органических соединений. Сформулировал (4n + 2) - правило ароматической стабильности, устанавливающее принадлежность вещества к ароматическому ряду. Сергей Васильевич Лебедев решил проблемы промышленного получения синтетического каучука.
1932
- Дж. Чедвик (лауреат Нобелевской премии 1935 г.) открыл нейтрон.
Д. Д. Иваненко предложил протонно-нейтронную модель атомного ядра.
Лайнус Полинг (лауреат Нобелевской премии 1954 г.) количественно определил понятие электроотрицательности, предложил шкалу электроотрицательности и выразил зависимость между электротрицательностью и энергией химической связи.
1933 - П. Блэкетт и Г. Оккиалини открыли позитрон.
1934 - Ирен и Жолио Кюри (лауреаты Нобелевской премии 1935 г.) открыли явление искусственной радиоактивности.
1937 - Карло Перриер и Эмилио Сегре открыли новый элемент - первый искусственно синтезированный элемент технеций с Z = 43.
1939 - Маргарет Перей открыла франций - элемент с Z = 87. Разработаны технологии промышленных производств искусственных волокон (найлон, перлон)
1940
- Д. Корсон, К. Маккензи, Э. Сегре синтезировали астат (Z = 85).
Э. Макмиллан (лауреат Нобелевской премии 1951 г.), Ф. Эйблсон синтезировали первый трансурановый элемент нептуний
с Z = 93.
Гленн Сиборг, Э. Макмиллан (лауреаты Нобелевской премии 1951 г.), Дж. Кеннеди, А. Валь синтезировали плутоний с Z = 94 .
1944
- Гленн Сиборг (лауреат Нобелевской премии 1951 г.), Р. Джеймс, Альберт Гиорсо синтезировали кюрий с Z = 96.
Гленн Сиборг выдвинул актиноидную концепцию размещения трансурановых элементов в Периодической системе.
1945 - Гленн Сиборг (лауреат Нобелевской премии 1951 г.), Р. Джеймс, П. Морган, А. Гиорсо синтезировали америций с Z = 95.
1947 - Э. Чаргафф впервые получил чистые препараты ДНК.
1949 - Гленн Сиборг (лауреат Нобелевской премии 1951 г.), С. Томпсон, Альберт Гиорсо синтезировали берклий (Z = 97) и калифорний (Z = 98).
1951
- Лайнус Полинг (лауреат Нобелевской премии 1954 г.) разработал модель полипептидной спирали.
В.М. Клечковский сформулировал правило (n
+ l) - заполнения электронных оболочек и подоболочек атомов по мере роста Z.
Т. Кили, П. Посон синтезировали небензоидное ароматическое соединение "сэндвичевой" структуры - ферроцен (С 5 H 5) 2 Fe.
1952 - Гленн Сиборг (лауреат Нобелевской премии 1951 г.), Альберт Гиорсо и др. открыли эйнштейний (Z = 99) и фермий (Z = 100).
1953
- Дж. Уотсон и Ф. Крик (лауреаты Нобелевской премии 1962 г.) предложили модель ДНК - двойную спираль из нитей полинуклеотидов, связанных водородными "мостиками".
А. Тодд и Д. Браун разработали схему строения РНК.
1954 - К. Циглер, Дж. Натт (лауреаты Нобелевской премии 1963 г.) открыли смешанные металлоорганические катализаторы для промышленного синтеза полимеров.
1955
- Гленн Сиборг (лауреат Нобелевской премии 1951 г.) и др. cинтезировали менделевий (Z = 101)
Н. Н. Семенов и С. Хиншельвуд (лауреаты Нобелевской премии 1962 г.) провели фундамендальные исследования механизма радикальных химических реакций.
1958 - А. Корнберг и С. Очоа открыли механизм биосинтеза РНК и ДНК (лауреаты Нобелевской премии 1959 г.).
1961 - Установлена новая Международная шкала атомных масс - за единицу принята 1/12 массы изотопа 12 С. Альберт Гиорсо, Т. Сиккеланд, А. Ларош, Р. Латимер синтезировали лоуренсий (Z = 103).
1962 - Получены первые соединения благородных газов.
1963 - Р. Меррифилд разработал твердофазный метод пептидного синтеза; осуществлен полный синтез инсулина - первый химический синтез белка.
1964 - 1984 - Георгий Николаевич Флеров с сотрудниками cинтезировал новые элементы - курчатовий (Z = 104) (1964) и нильсборий (Z = 105) (1970). Юрий Цолакович Оганесян с сотрудниками получили элементы с Z = 106 (1974), Z = 107 (1976), Z = 108 (1982), Z = 110 (1986). Петер Армбрустер с сотрудниками синтезировал элемент с Z = 109 (1984).
1974 - А.С. Хохлов установил последовательность аминокислот в антибиотике актиноксантине.
1975 - И.В. Березин открыл явление биоэлектрокатализа. Д. Демарто получил соединение со связью ксенон - азот: FeXeN(SO 2 F) 2 .
1975-1980 - Р.З. Сагдеев и его сотрудники установили влияние магнитных полей на химические процессы.
1976 - Дж. Вейн обнаружил новый простагландин - простациклин и установил его химическую структуру.
1977-1980 - У. Гилберт предложил метод расшифровки первичной структуры ДНК, базирующийся на принципе локализации оснований по величине фрагментов ДНК. Е.А. Шилов осуществил исследование фотокаталитического получения водорода и кислорода из воды. Получены первые "органические металлы" - полиацетилен (Х. Ширакава), полипиррол (А. Диас).
1978-1980 - М. В. Алфимов создал теоретические основы бессеребряных фотографических процессов.
1980-1990 - начало применения методов супрамолекулярной химии - синтеза различных продуктов с использованием макроциклических соединений типа краун-эфиров и криптандов. Разработка методов получения "органических металлов" - производных тетратиофульвалена, металлофталоцианинов и др.
1984 - С. Ханнессиан синтезировал новый эффективный антибиотик квантамицин. Одновременно и независимо немецкими (Дармштадт, Г. Мюнценберг с сотр.) и российскими учеными (Дубна, Ю.Ц. Оганесян с сотр.) получен 108-й элемент.
1985 - Х. Крото, Р. Смолли открыли фуллерен C 60 - новую модификацию углерода. 1986 - К. Беднорц и А. Мюллер получили образцы сверхпроводящей (при 90 K) керамики на основе оксидов бария, меди и иттрия. С. Сатпази и Р. Диш доказали устойчивость фуллерена C 60 .
1987 - Впервые получен оксид железа(VIII) при анодном растворении железа (В. И. Спицын и сотрудники). К. Гу с сотрудниками получили модифицированный куприт лантана LaCu 2 O 4 , сверхпроводящий при 93 K. Немецкими учеными (Дармштадт, Г. Мюнценберг с сотр.) получен 109-й элемент.
1991 - Синтез соединений, родственных фуллерену - углеродных нанотрубок.
1996 - 1997 - Разработка метода молекулярного наслаивания для прецизионного синтеза твердых веществ регулярного строения. Получение лиотропных и термотропных жидкокристаллических полимеров.
1999 - Первый органический лазер на основе производных тетрацена. Синтез и начало исследования протония (атома, состоящего из протона и антипротона).
1990-2000 - Получение путем ядерного синтеза химических элементов с номерами 110, 111, 112, 114 и 116. Химический синтез белков и нуклеотидов методами генной инженерии.