CC BY
7верситета. — Сер. 2: История. История Русской Православной Церкви. — 2012. — Вып. № 44. — С. 75—87.
4. Очерки истории школы и педагогической мысли народов СССР. Конец XIX — начало XX в. / под ред. Э. Д. Днепрова, С. Ф. Егорова, Ф. Г. Паначина, Б. К. Тебиева. — М. : Педагогика, 1991.
5. Тихонов, В. В. Революция повторяется! (Образ революции 1917 года в эпоху перестройки) / В. В. Тихонов // Новое прошлое = The New Past. — 2016. — № 2. — С. 1—7.
6. 1905 год в Сормове : очерк сормовского истпорта. — Н. Новгород, 1926.
7. Протокол совещания педагогического персонала Нижегородской мужской гимназии с родителями учеников 4—8 классов от 23 октября 1905 года // ЦАНО. — Ф. 520. — Оп. 487. — Д. 1148.
8. Фельдман, М. А. Была ли Октябрьская революция 1917 года пролетарской? (Проблемы истории
и историографии) / М. А. Фельдман // Общественные науки и современность. — 2012. — № 5. — С. 112—120.
9. Циркуляр Министерства народного просвещения от 25 ноября 1905 года № 25595 //ЦАНО. — Ф. 533. — Оп. 464. — Д. 53. — Л. 83.
10. Циркуляр гг. начальникам мужских и женских средних учебных заведений Московского учебного округа от 18 июля 1911 г. № 24035 // ЦАНО. — Ф. 533. — Оп. 464. — Д. 53. — Л. 80.
11. Циркуляр попечителя Московского учебного округа от 7 марта 1905 года // ЦАНО. — Ф. 533. — Оп. 464. — Д. 4. — Л. 7.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ И НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ АКАДЕМИКА Г. А. РАЗУВАЕВА*
С. Ф. жильцов,
доктор химических наук, профессор,
заслуженный деятель науки РФ [email protected]
О. Н. ДРУЖКОВА,
кандидат химических наук,
доцент кафедры биологии,
химии и биолого-химического образования
НГПУ им. К. Минина
Статья отражает нижегородский (горьковский) период жизнедеятельности выдающегося ученого и педагога Г. А. Разуваева, связанный с формированием научной школы и признанием его заслуг. На примере конкретных исследований с применением меченых атомов и масс-спектрометрии показан
* Посвящается светлой памяти академика Григория Алексеевича Разуваева, профессора Григория Григорьевича Петухова, опытнейшего масс-спектрометриста Олега Николаевича Дружкова.
вклад Г. А. Разуваева в решение проблемы жидкофазных свободнорадикальных реакций металлоорганических соединений. Лучшие традиции школы Г. А. Разуваева и их обогащение новым содержанием были воплощены в деятельность кафедры химии Нижегородского государственного педагогического университета, руководимой его учениками — профессорами Г. Г. Петуховым и С. Ф. Жильцовым.
The article is dedicated to biography about an outstanding scientist and educational specialist — G. A. Razuvaev in Nizhny Novgorod (earlier named Gorky), connected with creation of scientific school and knowledgement of his merits. Razuvaev's contribution to the cause of problem solution about free radical reactions of organometallic compounds in liquid phase on the basis of specific experiments with employment of marked atoms and mass spectrometry is examined. The best traditions of Razuvaev scientific school and their enrichment by new maintenance have embody in activity of chemical department of Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical University, leaded his apprentices — professors G. G. Petuchov and S. F. Zhiltsov.
Ключевые слова: научная школа Г. А. Разуваева, ртутьорганические соединения, фото- и термореакции, свободные радикалы, изотопный метод, масс-спектро-метрия, механизм реакции
Key words: scientific school of G. A. Razuvaev, organomercuric compounds, photo- and thermoreactions, free radicals, isotopic method, mass-spectrometry, mechanism of the reactions
23,
Нижегородский период жизни яв ляется для Григория Алексееви ча длительным и весьма благотвор ным в плане организаторской, пе дагогической и научной деятель ности.
августа 2017 года исполняется 122 года со дня рождения выдающегося ученого и педагога в области органической и металлоорганической химии, Героя Социалистического Труда (1969), лауреата Ленинской (1958) и трех Государственных премий СССР (1971, 1976, 1985), почетного гражданина г. Горького (ныне Нижнего Новгорода, 1985) академика Григория Алексеевича Разуваева (1895—1989), основоположника нижегородской научной школы химиков-метал-лооргаников [2]. У одного из авторов данной статьи сохранилось теплое воспоминание о совместной работе с Г. А. Ра-зуваевым — глубокоуважаемым учителем и наставником.
Нижегородский период жизнедеятельности Г. А. Разуваева начался в 1946 году вскоре после защиты докторской диссертации «Свободные радикалы в реак-
циях металлоорганических соединений» (Институт органической химии АН СССР, Москва, июль 1946 г.). С 1946 по 1971 год Г. А. Разуваев заведовал кафедрой органической химии Горьковского государственного университета (ГГУ) и оставался профессором кафедры до конца жизни.
Нижегородский период жизни являлся для Григория Алексеевича длительным и весьма благотворным в плане организаторской, педагогической и научной деятельности. Уже в 1947 году по его инициативе была основана лаборатория органической химии в Научно-исследовательском институте химии (НИИХ) при ГГУ. Он являлся директором НИИХ (1956— 1962), затем директором организованных при его усилии лаборатории стабилизации полимеров АН СССР (1963—1969) и Института химии АН СССР (1969—1988), а с 1988 по 1989 год — почетным директором Института металлоорганической химии РАН, ныне носящего его имя.
Г. А. Разуваев уделял большое вни-
мание учебно-воспитательной работе со студентами и аспирантами. Читал лекции по курсу органической химии и спецкурсу «Теория и строение органических соединений», много времени посвящал руководству научной работой студентов и аспирантов, приобщая их к осмысленной творческой деятельности.
в Горьком сформировалась всемирно известная научная школа Г. А. Разува-ева по металлоорганической химии. При его непосредственном участии была подготовлена целая плеяда молодых ученых — кандидатов и докторов наук. К воспитанникам этой школы относятся академик РАН Г. А. Абакумов, член-корреспондент РАН Г. А. Домрачев, профессора Н. С. вя-занкин, Г. Г. Петухов, в. Н. латяева, Ю. И. Дергунов, В. А. Додонов, М. Н. Боч-карев, А. Н. Егорочкин, С. Ф. Жильцов, А. Н. Артемов и многие другие.
Григорий Алексеевич выделялся своей статностью, интеллигентностью, энцик-лопедичностью познания, широтой и глубиной научного кругозора, одаренностью, преданностью науке и умением привить любовь к ней большинству своих учеников и последователей, восприятием тенденций развития науки. Осознавая интернациональный характер химической науки, он поддерживал постоянный контакт не только с отечественными, но и с зарубежными учеными. Совсем не случайно он был избран почетным членом Нью-Йоркской Академии наук за выдающиеся работы по изучению свободнора-дикальных реакций (1975) и почетным членом международного общества «исследование свободных радикалов» (1982). За большие заслуги в развитии химической науки и подготовке специалистов Г. А. Разуваев награжден тремя орденами Ленина (1961, 1969, 1975) и орденом Трудового Красного Знамени (1985).
Один из авторов настоящей статьи являлся свидетелем становления и интенсивного развития металлоорганической химии под руководством Г. А. Разуваева. Невозможно осветить все направления
его многогранной деятельности. Нам близка проблема свободнорадикальных реакций металлоорганических соединений (МОС), которой он уделял должное внимание на протяжении всей жизни. Наиболее основательно эксперименты по этой проблеме проводились в лаборатории органической химии НИИХ при ГГУ, которую в связи с переходом Г. А. Разу-ваева на должность директора института с 1956 года возглавил его ученик, кандидат химических наук Г. Г. Петухов (1921—1973), защитивший в 1965 году докторскую диссертацию «Использование металлоорга-нических соединений для получения металлических и окисных покрытий специального назначения».
Последний период жизни Григория Григорьевича Петухова связан с Горь-ковским государственным педагогическим институтом [4] и возрождением в нем кафедры химии (1965). Организаторский талант Г. Г. Петухова и квалифицированное научное руководство Г. А. Разуваева стимулировали интенсивное развитие не только синтетической металлоорганиче-ской химии, но и смежных направлений [2].
Г. А. Разуваев и Г. Г. Петухов уделяли большое внимание аналитическим и физико-химическим методам анализа, без которых немыслима серьезная научная деятельность. Самого Г. Г. Петухова, которому в октябре 2017 года исполнилось бы 96 лет, первоначально интересовал вопрос передачи атомов водорода от растворителя к свободному радикалу [8]. Для изучения поведения радикалов были использованы соединения, меченные изотопами дейтерия или радиоуглерода С14. Были созданы группы сотрудников по элементному анализу и определению изотопов дейтерия и С14 (Т. В. Гусева, А. Н. Вяхирева), а вскоре по ЯМР и ИК спектроскопии (А. Н. Егорочкин, Л. Ф. Ку-
Г. А. Разуваев и Г. Г. Петухов уделяли большое внимание аналитическим и физико-химическим методам анализа, без которых немыслима серьезная научная деятельность.
дрявцев, С. Я. Хоршев), а также масс-спектрометрии (О. Н. Дружков, Ю. А. Андрианов, Т. К. Постникова).
Существенное влияние на развитие представлений о механизме жидкофаз-ных гомолитических реакций металло-органических соединений (МОС) оказал масс-спектрометрический метод, освоенный О. Н. Дружковым (1935—1999). Применение меченных соединений в сочетании с масс-спектрометрией часто является единственным способом исследования механизмов различных химических процессов. Выявление закономерностей их протекания способствует решению такой важной проблемы, как управление гомолитическими реакциями и поиск новых путей эффективного использования их в практике.
Мы считаем важным и актуальным продемонстрировать преемственность научных школ и традиций в развитии различных направлений исследований ученых региона, приобщения студентов к научному поиску. Молодое поколение должно помнить выдающихся деятелей прошлых времен и гордиться их вкладом в научно-технический прогресс человечества. Поэтому целью настоящей статьи являются представление бесценного вклада в развитие органической и металло-органической химии выдающегося нижегородского ученого, академика Г. А. Ра-зуваева, а также пробуждение у читателей уважения к его творчеству. Важно познакомить студентов, магистрантов и аспирантов с методологией научного исследования, чтобы стимулировать у них глубокий интерес к проведению исследовательской работы, направленной на интеллектуальное развитие и обогащение мышления через освоение современных методов научного познания. В честь выдающегося ученого — академика Г. А. Разуваева Правительством Нижегородской области учрежден стипенди-
Первоначально проводимые исследования в НИИХ при ГГУ были продолжены на кафедре химии ГГПИ, возглавляемой с 1965 года профессором Г. Г. Пе-туховым.
альный фонд для поощрения учащейся молодежи, в том числе аспирантов независимо от их специальности, за особые успехи в научной деятельности.
В статье дан критический анализ и обобщены результаты ранее проведенных исследований жидкофазных гомолитиче-ских реакций МОС, среди которых нашли широкое применение в качестве модельных ртутьорганические соединения. Выбор последних необходим и по той причине, что некоторые их свойства продолжительное время оставались незамеченными. Так, было распространено мнение о неспособности их окисляться молекулярным кислородом [7]. Многие их реакции были проведены в контакте с кислородом воздуха без учета его влияния на процесс. Реакционная способность этих МОС не обсуждалась в зависимости от природы углеводородного радикала при гетероатоме и условий проведения процесса.
Первоначально проводимые исследования в НИИХ при ГГУ были продолжены на кафедре химии ГГПИ, возглавляемой с 1965 года профессором Г. Г. Пету-ховым. С его приходом на кафедру был взят курс на интеграцию образования и науки, определилось научное направление в области МОС, была открыта аспирантура по специальности 02.00.03 «Органическая химия». Наряду с биолого-химическим направлением на факультете появилось химико-биологическое (1972). Кафедра химии быстро оснащалась оборудованием за счет зарабатываемых ею средств при выполнении хоздоговорных работ. При кафедре был создан научно-исследовательский сектор. Под руководством Г. Г. Петухова защитили кандидатские диссертации по химии аспиранты ГГПИ Л. Ф. Кудрявцев (1970), позднее многие годы возглавлявший в вузе естественно-географический факультет, и А. А. Кокшарова (1971).
После преждевременной смерти Г. Г. Петухова (1973) в возрасте 52 лет курс на сближение образовательного про-
цесса и научных исследований был продолжен С. Ф. Жильцовым—учеником Г. А. Разуваева и Г. Г. Петухова, проработавшим в педагогическом вузе 50 лет (1965—2015). По его инициативе была открыта магистратура по направлению «Химическое образование» (1994), восстановлена аспирантура по органической химии и в 1996 году открыта аспирантура по специальности 13.00.02 «Теория и методика обучения и воспитания (химия)». Под его руководством исследования велись по двум темам: «Синтез, реакционная способность и применение металло-органических соединений» и «Актуальные проблемы химического образования».
С 1970 года по настоящее время в НГПУ были защищены 20 диссертаций на соискание ученой степени кандидата педагогических наук (химия) под руководством С. Ф. Жильцова и Г. М. Карпова, 19 диссертаций на соискание ученой степени кандидата химических наук и три диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук (С. Ф. Жильцов (1983), Л. Н. Бочкарев (1996), В. Т. Бычков (1982 на базе Института химии АН СССР)).
В настоящее время ведутся интенсивные исследования по теме «Синтез, строение и реакционная способность аценаф-тендииминовых комплексов переходных и непереходных элементов» на кафедре биологии, химии и биолого-химического образования под руководством профессора, члена-корреспондента РАН И. Л. Фе-дюшкина, являющегося выпускником НГПИ. Работа получила финансовую поддержку Министерства образования и науки РФ.
Лучшие традиции научной школы Г. А. Разуваева успешно воплощаются и обогащаются современным содержанием деятельности химиков в НГПУ им. К. Минина. Научно-исследовательская и учебно-воспитательная работа — единый, важный процесс их деятельности, способствующий подготовке учительских кадров, отличающихся высокими профессионализмом и компетентностью.
Г. А. Разуваевым с сотрудниками наиболее основательно изучены реакции окисления кислородом, термо- и фотораспад ртутьорганических соединений в отсутствие кислорода в бензоле и изопропиловом спирте, меченных радиоуглеродом С14 и дейтерием.
Впервые было выявлено [1], что алкильные производные ртути R2Hg с вторичными и третичными углеводородными группами R окисляются на воздухе с образованием алкоксидов RHgOR, спирта ROH, кетона. Этот процесс сопровождается участием целого ряда свободных радикалов, механизм его обсуждается в работе [1].
Ковалентная металл-углеродная связь ртутьорганического соединения при повышенной температуре, под воздействием ультрафиолетового света или реагента подвергается гомолизу.
Несмотря на множество работ, посвященных исследованию химии радикальных частиц, до сих пор не угасает интерес к проблеме ра-дикалообразования и поведения радикалов в разнообразных живых и неживых системах.
R—Hg—R "
R^ + RHg^ ^ R^ + Hg
(1)
-*- 2R^ + Hg
Термическое разложение МОС при умеренных температурах протекает согласно реакции (1а). При фотолизе поглощенного кванта света достаточно для разрыва обеих связей С—Нд [6] в соответствии с реакцией (1б).
Несмотря на множество работ, посвященных исследованию химии радикальных частиц, до сих пор не угасает интерес к проблеме радикалообразования и поведения радикалов в разнообразных живых и неживых системах. Наше внимание привлекли жидкофазные гомоли-тические реакции МОС в органических растворителях, инициатором изучения которых был Г. А. Разуваев. Выявлению особенностей этих процессов способствовали результаты исследований с использованием меченных дейтерием соединений (СН3)^ОН, (CH3)2CHOD и Сре и масс-спектрометрии.
В термо- и фотореакциях дифенил-ртути с изопропиловым спиртом образуются бензол, дифенил, ацетон и ртуть. Ранее был предложен свободнорадикаль-ный механизм этих процессов. Однако, используя меченные изопропиловые спирты, установлено [6; 9], что при фотолизе в образовании бензола участвуют атомы водорода спирта преимущественно из б-положения, а в термореакциях из гид-роксильной группы.
Образующиеся при фотолизе МОС фенильные радикалы дегидрируют спирты (СН3)^ОН и (CH3)2CHOD с образованием бензолов С6Н^ и С6Н соответ-
6 5 6 6
ственно.
С6Н/ + (СН3)2СЭОН - с6Н5Э + (СН3)2СОН (2) С6Н/ + (CHз)2CDOH - СН + (СНз)2<СOD (3)
Выявлено, что 2-гидрокси-2-пропиль-ные радикалы диспропорционируют с образованием ацетона, что подтверждается миграцией дейтерия (протия) из гидро-ксильной группы в б-положение спирта. 2 (СН3)2ССOD - (СН3)2СО + (CH3)2CD—OD (4) Ртутьорганические соединения при обычных условиях индифферентны по отношению к воде и спиртам. Однако при температуре, близкой к началу распада МОС, дифенилртуть при 290—300 оС подвергается алкоголизу [6; 9]. RHg—R + D—OCH(CH3)2 - RD + RHgOCH(CH3)2-- (СН3)2СНО^ + RHg• (5)
Показано [3], что из алкильных производных ртути диметилртуть при 270— 280 оС подвергается равновероятно как алкоголизу, так и гомолизу. Термически менее стабильная диизопропилртуть в среде спирта претерпевает гомолиз. Образующиеся при ее распаде (130 оС) изо-пропил-радикалы в концентрированном спиртовом растворе в основном инициируют разложение исходного МОС, а в сильно разбавленных растворах преимущественно дегидрируют спирт согласно аналогичным реакциям (2) и (3).
Своеобразно протекают фото- и термореакции дифенилртути с бензолом [10],
основными продуктами которых являются ртуть, бензол и дифенил. Установлено, что взаимодействие дифенилртути (С6Н5)2Нд с Ср6 при 300 оС сопровождается обменом фенильными группами между МОС и бензолом. Выделенная непро-реагировавшая дифенилртуть содержала около 20 % Ср5-групп, а дифенил состоял из трех изотопных разновидностей:
С6Н5С6^ С6Н5С6Н5 и С6^СА в количестве 61,8, 19,4 и 18,8% соответственно.
В фотореакциях указанный обмен между МОС и Ср6 отсутствует, а образующийся дифенил включает только две разновидности: С^С^ (69,7 %) и С6Н5С6Н5 (29,8%).
Особенности этих процессов обусловлены участием фенилртутных радикалов, получающихся на стадии (1а) в результате термического распада МОС и способных меркурировать исходный бензол.
С6Н5Н^ + СА -ХЭ + СЛНдСА (6)
Несимметричное МОС является источником радикалов С6Н5 и C6D5, которые рекомбинируют, фенилируют исходный бензол, а также дифенилртуть с образованием нестойкого радикального у-комп-лекса.
С6Н5 /
С*Н/+О- НдСбН5- ХХ — НдСбН5 -
- С6Н5С6Н5 + Нд + СД (7)
Реакция (7) обусловливает индуцированный распад МОС, который авторы [10] приписывают катализу выделяющейся ртути, и позволяет объяснить наблюдающиеся особенности изотопного состава бензола и дифенила.
Полнота полученной информации о реакционной способности МОС была бы невозможной без масс-спектрометриче-ских измерений. Большая заслуга в разработке и квалифицированном использовании масс-спектрометрической методики анализа продуктов исследованных реакций МОС принадлежит О. Н. Дружкову.
ЛИТЕРАТУРА _
1. Александров, Ю. А. Некоторые закономерности жидкофазного окисления кислородом диизопропилрту-ти / Ю. А. Александров, О. Н. Дружков, С. Ф. Жильцов, Г. А. Разуваев // Доклады АН СССР. — 1964. —
Т. 157. — № 6. — С. 1395—1398.
2. Воспоминания об академике Григории Алексеевиче Разуваеве / отв. ред. О. М. Нефедов. — М. : Наука, 1994. — 352 с.
3. Дружков, О. Н. Изучение реакций ртутьорганических соединений с изопропиловым спиртом изотопным и масс-спектрометрическим методами / О. Н. Дружков, С. Ф. Жильцов, Г. Г. Петухов // Журнал общей химии. — 1968. — Т. 38. — Вып. 12. — С. 2706—2716.
4. Дружкова, О. Н. Становление и развитие научной школы и химического образования в Нижегородском государственном педагогическом университете : монография / О. Н. Дружкова. — Н. Новгород : НГПУ,
2011. — 72 с.
5. Жильцов, С. Ф. О термо- и фотораспаде алкильных ртутьорганических соединений / С. Ф. Жильцов, О. Н. Дружков // Журнал общей химии. — 1972. — Т. 42. — Вып. 12. — С. 2697—2702.
6. Жильцов, С. Ф. Особенности термического и фотолитического разложения металлоорганических соединений непереходных элементов / С. Ф. Жильцов, А. А. Лаврентьев // Химия элементоорганических соединений. — 1979. — Вып. 7. — С. 20—30.
7. Макарова, Л. Г. Методы элементоорганической химии. Ртуть / Л. Г. Макарова, А. Н. Несмеянов. — М. : Наука, 1965. — 438 с.
8. Петухов, Г. Г. Реакции передачи идентичных радикалов в растворах (эстафетная передача радикалов) / Г. Г. Петухов // Успехи химии. — 1961. — Т. 30. — Вып. 12. — С. 1433—1452.
9. Разуваев, Г. А. Изучение взаимодействия дифенилртути со спиртами изотопным и масс-спектрометриче-ским методом / Г. А. Разуваев, О. Н. Дружков, С. Ф. Жильцов, Г. Г. Петухов // Доклады АН СССР. — 1965. — Т. 163. — № 1. — С. 119—122.
10. Разуваев, Г. А. Исследование реакций органических соединений ртути и свинца изотопным и масс-спектрометрическим методом / Г. А. Разуваев, Г. Г. Петухов, Ю. А. Каплин, О. Н. Дружков // Доклады АН СССР. — 1963. — Т. 152. — № 2. — С. 1122—1125.
Дружкова О. Н. Становление и развитие научной школы и химического образования в Нижегородском государственном педагогическом университете: Монография / О. Н. Дружкова. Н. Нов-
Данное издание посвящено истории становления и современному состоянию химического образования, научной химической школы и научно-методических исследований в Нижегородском государственном педагогическом университете в связи со 100-летием вуза.
Представляет интерес для специалистов в области химии и химического образования, а также для студентов, магистрантов, аспирантов химических специальностей вузов и учителей химии.
г
л
В библиотеке НГПУ им. К. Минина имеется издание:
город: НГПУ, 2011. 72 с.
V
У
