CC BY
89
Г.А.Муравьева, Ф.Д.Ямбушев
РОЛЬ КАФЕДРЫ ХИМИИ В ХИМИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ МОЛОДЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ
Химическое образование начинается с подготовки учителя химии в педагогическом вузе. Личность школьного учителя, его эрудиция, знания по предмету, умение вовлечь в научный поиск учащихся во многом определяют выбор ими будущей профессии. Заинтересовавшись химией, поняв великолепие эксперимента, логику химического мышления, выпускники школ поступают в вузы химического профиля.
70-летняя история кафедры химии ТГГПУ, неразрывно связана с историей вуза, судьбой ученых и преподавателей, усилиями которых она создавалась.
В развитии химических знаний в России важнейшую роль сыграла Казанская школа химиков, которая по праву считается одной из крупнейших научных школ мира. Прославившись такими именами, как Н.Зелинский, А.Бутлеров, В.Марковников, А.Зайцев и многими другими, она, по словам академика А.Е.Арбузова, стала колыбелью отечественной органической химии. Многие последователи и продолжатели традиций Казанской химической школы стояли у истоков возникновения кафедры химии в Казанском педагогическом институте (в последующем университете).
Кафедра химии КГПИ была создана в 1934 году, ее первым заведующим был один из учеников А.Е.Арбузова - А.А.Иванов. До этого времени естественные науки преподавал выпускник Казанского университета Н.А.Износков. С 1921 года в вузе была организована химическая лаборатория, вводится самостоятельный практикум по аналитической химии. Однако предпочтение отдается лекционным курсам, опыты по химии носят иллюстрационный характер. С созданием самостоятельной кафедры учебный процесс сочетается с научными исследованиями, проводится цикл работ по изучению свойств соединений ванадия (А.А.Иванов), разрабатываются новые методы получения металлов в коллоидном состоянии (профессор А.Ф.Герасимов - с 1942 года заведующий кафедрой). Одновременно разворачиваются исследования в области фосфорорганических соединений (А.А.Иванов, Г.К.Катаев, А.И.Разумов). Активное участие в учебной и научной работе кафедры принимают также А.Е.Арбузов, Я.И.Носов, В.И.Сергеев,
A.А.Дружинин, И.Н.Аверко-Антонович, Е.И.Семенова, М.Ф.Крюков и др.
В годы Великой Отечественной войны на кафедре, как и в других вузах Казани, проводятся исследования по темам оборонного значения.
В 1946 году на должность заведующего кафедрой избирается доцент
B.Ф.Тимофеев, кандидатская диссертация которого была посвящена исследованию боевых отравляющих веществ. Им ведутся также работы по определению содержания бериллия в авиационных сталях. Позднее В.Ф.Тимофеев, обладая природным даром методиста-демонстратора, переходит в основном на методическую работу. Еще в 1938 году им было издано пособие для учителей "Химические опыты в неполной средней школе" объемом в 360 страниц, уникальное по своему содержанию, не утратившее своего значения до настоящего времени. Будучи заведующим кафедрой, а позднее проректором по учебной работе, В.Ф.Тимофеев уделяет особое внимание созданию хими-
ческих лабораторий, их оснащению оборудованием и наглядными пособиями. На кафедре складывается творческий коллектив преподавателей - доценты Н.В.Праксин, Р.З.Гумарова, старшие преподаватели Л.Ш.Шарафеев, В.М.Шатунова, И.В.Зороацкая, ассистент З.А.Зимина.
До середины 60-х годов научные исследования на кафедре химии велись в основном по индивидуальной тематике. Общей для всего коллектива была методическая работа: подготовка рекомендаций к практическим занятиям, разработки уроков, внеклассных мероприятий и т.д. Материалы публиковались в журнале "Совет мактебе", распространялись среди учителей республики. Активно работал химический кружок.
Кафедра химии сыграла огромную роль и в формировании высококвалифицированных научных кадров. Начало этой деятельности связано с приходом на кафедру в 1964 г. в качестве заведующего кандидата химических наук Ю.Ф.Гатилова.
Будучи учеником одного из ярких представителей Казанской химической школы, профессора Г.Х.Камая, Ю.Ф.Гатилов создал специализированную лабораторию для фундаментальных исследований в области мышьякор-ганических соединений (МОС).
Решение проблемы стало возможным благодаря активной поддержке руководства института, в первую очередь, ректора доцента Ю.А.Туишева и проректора по научной работе профессора О.Д.Курмаева, которые понимали и признавали необходимость фундаментальных исследований на кафедре, а потому способствовали созданию условий для их реализации. Для проведения исследований были привлечены наиболее способные сотрудники Л.Б.Ионов, Д.Ш.Ситдикова, В.П.Ковырзина, студенты Д.Бареева, В.Котова, Л.Сидорова, Ф.Д.Ямбушев, Н.Х.Тенишева, З.М.Измайлова.
Результаты этих исследований представляли огромный интерес для широкого круга химиков, докладывались на межвузовских и межгородских научных конференциях, публиковались в центральных изданиях АН СССР.
Исследовательские работы студентов Н.Киршиной, Г.Гусаровой и Н.Шашовой на Всероссийском конкурсе были награждены медалью Министерства образования СССР. По результатам исследований студентами было защищено большое количество дипломных работ. Первыми защищенными на кафедре химии дипломными работами были работы Ф.Д.Ямбушева, Н.Х.Те-нишевой, З.М.Измайловой и др.
Большим научным достижением кафедры явилось открытие в 1973 году аспирантуры. В качестве первой аспирантки была принята выпускница естественно - географического факультета, в данное время заведующая кафедрой химии Н.Х. Тенишева, завершившая аспирантуру за два года с успешной защитой кандидатской диссертации в ЛГПИ (научный руководитель доцент Ф.Д.Ямбушев). Позже последовали защиты на ученую степень кандидатов химических наук аспирантов З.М.Измайловой, Г.И.Василенко, Л.А.Лохотской, сотрудницы М.Краличкиной и др. (руководители профессор Ю.Ф.Гатилов, доцент Б.Е.Абалонин).
Лаборатория становится центром по исследованию стереохимии мышьякорганических соединений, и в первую очередь, стереохимии асимметрических замещенных арсинов и их производных.
В результате удалось получить целый ряд труднодоступных энантио-меров алкилариларсинов (Ю.Ф.Гатилов, Л.Б.Ионов, Ф.Д.Ямбушев).
Дальнейшие исследования были посвящены выяснению влияния различных заместителей, расположенных в о-, м-, п- положениях ароматического кольца, на изменение величины оптической активности асимметрических третичных арсинов. Исследования превращений оптически активных алкиларилкарбокси-, а также аминофениларсилов под действием элементарной серы и окислителей (Ф.Д.Ямбушев, Н.Х.Тенишева, Ю.Ф.Гатилов) впервые показали, что продукты, образующиеся в процессе указанных реакций, сохраняют первоначальный знак угла оптического вращения антиподов.
Интересные результаты были получены В.П.Ковырзиной, Л.Б.Ионовым, С.С.Молодцовым при изучении превращений оптически активных мышьякорганических соединений под действием алкилгалогенидов, в процессе которых происходит обращение конфигурации энантиомеров. В результате этих исследований сделан шаг вперед в выяснении относительных конфигураций хиральных третичных арсинов.
Другим направлением научных исследований, проводимых на кафедре, стали работы, связанные с изучением возможности превращений, протекающих в направлении, противоположном известной в химии фосфора перегруппировке А.Е.Арбузова. Исследования проводились в основном в Казани учениками и последователями Г.Х.Камая. Значительный вклад в эту область внесли и сотрудники кафедры химии КГПИ. Здесь было впервые показано, что сульфиды третичных арсинов под действием электрофильных реагентов способны превращаться с понижением валентности атома мышьяка (Ю.Ф.Гатилов, М.Г.Краличкина).
Впоследствии исследования в этой области были развиты с привлечением целого ряда различных по строению и природе сульфидов и электро-фильных реагентов. Была проведена серия опытов с целью подтверждения механизма перегруппировки. Важным моментом этих исследований стало выделение промежуточных продуктов реакции - соответствующих солей тиоарсония с дальнейшим их превращением в тиоэфиры арсинистых и арсо-нистых кислот. Привлечение метода дифференциально-термического анализа (ДТА) позволило подтвердить предполагавшийся ранее механизм термической и каталитической перегруппировки сульфидов третичных арсинов и выяснить некоторые особенности этого процесса (Б.Е.Абалонин, Г.И.Василенко, М.Г.Краличкина, Ю.Ф.Гатилов).
Вопросы, связанные с возможностью осуществления в ряду органических производных мышьяка превращений, сопровождающихся понижением валентности центрального атома, находились в центре внимания и в последующие годы. Привлекались новые объекты исследования, углублялись представления о механизмах этих превращений. Так появилась серия работ по перегруппировке оксидов третичных арсинов (Б.Е.Абалонин, З.М.Измайлова).
Одновременно проводились исследования в области, связанной с изучением превращений сульфидов и селенидов третичных арсинов под действием алкилгалогенидов и ряда галогенпроизводных, содержащих подвижные атомы галогена (Б.Е.Абалонин, Г.И.Василенко, В.П.Костин). Впервые получены результаты кинетических исследований перегруппировки сульфидов третичных арсинов под действием алкилгалогенидов (Б.Е.Абалонин, Л.А.Лохотская).
Для подтверждения полученных результатов широко привлекались современные методы физико-химического анализа - кондуктометрия, инфро-красная- (ИК) и ядерномагнитная (ЯМР) спектроскопия, ДТА, рентгеноструктурного анализа (РСА), газожидкостная хроматография (ГЖХ) и др. Исследования проводились в содружестве с крупнейшими вузами и научно-исследовательскими организациями Казани и других городов - Москвы, Ленинграда, Горького, Тбилиси, Киева.
В 80-е - 90-е годы научно-исследовательские работы на кафедре химии проводились под девизом "Наука производству" и осуществлялись по заказу промышленных предприятий на основе хозяйственных договоров.
Первый хоздоговорной заказ по инициативе Министерства химической промышленности СССР был заключен в 1977 году с НПО "Пластполимер" (Ленинград, Киев) на получение препаратов с целью использования в качестве добавок к краскам, применяемым для покрытия днищ морских и океанских судов, предохраняющих от обрастания моллюсками.
Второй заказ - с НИИ Химфото (Казань) на разработку эффективных сенсибилизаторов фоточувствительных покрытий.
С объединением "Красный Восток" (Казань) был заключен договор на разработку экспресс-метода определения содержания углекислого газа в производственных емкостях (превышение ПДК оксида углерода приводит к гибели людей, проводящих очистку этих емкостей).
С ПО "Татнефть" был заключен хоздоговор по изучению состава нефтяных эмульсий, стабилизированных сульфидом железа, и разработку технологии разрушения этих эмульсий.
Хоздоговорная тема "Аква" выполнялась с 1979г. по заказу СПКБ "Нефтехимпромавтоматика" (Казань) (исполнители доцент В.П.Ковырзина и научный сотрудник Т.Р.Подольская) и была посвящена исследованию кинетики и биохимических превращений ингредиентов загрязнителей поверхностных вод. Продолжением ее явилась тема "Мицелла", в рамках которой изучались закономерности взаимной миграции загрязнителей воздушного бассейна и водоемов эвтрофного типа и исследовались условия совершенствования систем типа АНКОС-АГ в части расширения параметров и функциональных возможностей. Работы проводились до 1990 года.
Научное руководство большинством хоздоговорных работ осуществлял доцент Ф.Д.Ямбушев, который на средства, полученные за выполнение заказных работ, создал научно-исследовательскую лабораторию при кафедре химии, оснастив ее современным оборудованием, позволяющим проведение научно-исследовательских работ на высоком уровне.
Параллельно развиваются исследования в новом направлении, связанные с синтезом, исследованием строения и реакционной способностью нового типа мышьякорганических соединений со связью As-N (Г.И.Кокорев, Ш.Х.Бадрутдинов, Л.А.Альметкина, Ф.Д.Ямбушев). К моменту выполнения этих исследований сведения о соединениях вышеуказанного типа ограничивались единичными примерами. В этой области было разработано множество новых методов синтеза и усовершенствованы известные способы получения амидоарсонитов, аминоарсинов, арсамидинов, диазадиарсетидинов, арсазо-соединений, изучены их превращения. Широкое привлечение современных методов физико-химического анализа (ИК и ЯМР-спектроскопии, мас-спек-трометрии, РСА) позволило подтвердить их строение и участие в таутомер-ных превращениях. Исследована реакционная способность аминопроизводных мышьяка (Ш) и арсазоарилов в реакциях с электрофильными и нуклеофильными реагентами (галогенопроизводные, карбонильные соединения, сероуглерод, сера, амины, спирты, меркаптаны и др.). В ряду мышьякорганических соединений со связью As-N получено и описано более 500 веществ (большинство из них впервые), относящихся к различным классам производных. Получено десять авторских свидетельств на изобретение.
Параллельно с исследованиями в области мышьякорганических соединений на кафедре химии получило развитие научно-методическое направление. Коллектив включился в общеинститутскую проблему "Интенсификация обучения студентов". По этому направлению защищены две кандидатские диссертации (Д.Ш.Ситдикова, И.А.Бажина), выпущено несколько учебно-методических пособий, рекомендаций, сборник "Некоторые вопросы преподавания химии в школе" (1976). Интенсивные исследования вели доценты А.П.Иванова, В.П.Ковырзина, О.С.Шулындина, Г.А.Муравьева, З.М.Измай-лова, Д.Ш.Ситдикова, И. А.Бажина, С.И.Гильманшина. Многие работы велись в творческом сотрудничестве с другими вузами и научными учреждениями. В последние годы преподаватели кафедры химии издали ряд учебных пособий по органической химии (О.С.Шулындина, Ф.Д.Ямбушев), химической технологии (Б.Е.Абалонин), биологической химии (Н.Х.Тенишева).
В процессе вышеперечисленных исследований сотрудники кафедры химии внесли большой вклад в повышение профессиональных знаний, экспериментальных навыков и методических умений педагогов и химиков-иссле-дователей.
Результаты интенсивных научных поисков по химии мышьякорганиче-ских соединений, проводившиеся на кафедре более 30 лет, позволили подготовить целый отряд высококвалифицированных научных кадров, привлечь к научно-исследовательской работе студенческую молодежь. За этот период опубликовано около трехсот работ, большинство из которых в центральных академических изданиях, выпущено шесть тематических сборников. Многие студенты, проявившие интерес к исследовательской работе, остались в науке. Достаточно отметить, что большая часть сегодняшнего состава преподавателей кафедры химии - выпускники КГПУ (доценты Г.А.Муравьева, Д.Ш.Сит-
дикова, Н.Х.Тенишева, З.М.Измайлова, кандидат химических наук И.Д.Низамов, профессор Ф.Д.Ямбушев).
Защищено десять диссертаций на соискание ученой степени кандидата химических наук: Л.Б.Ионов, Ф.Д.Ямбушев, Н.Х.Тенишева, Г.И.Василенко, З. М.Измайлова, Г.А.Кокорев, Л. А.Горчакова, М.Г.Краличкина, Л.А.Лохотс-кая, И.Д.Низамов; пять диссертаций на соискание ученой степени доктора химических наук: Ю.Ф.Гатилов, Л.Б.Ионов, Б.Е.Абалонин, Ф.Д.Ямбушев, Г.И.Кокорев.
Результаты, полученные сотрудниками и аспирантами кафедры химии в области изучения мышьякорганических соединений, признаны учеными-специалистами по элементоорганической химии и оценены как большой вклад в химию элементов пятой группы Периодической таблицы Д.И.Менделеева. Проведенные исследования подняли авторитет нашего университета перед мировой химической наукой.
За большой научный вклад в исследование мышьякорганических соединений и получение ранее неизвестных сведений о строении, реакционной способности производных III и IV координированного мышьяка по совокупности результатов доктору химических наук профессору Ф.Д.Ямбушеву присвоено почетное звание "Заслуженный деятель науки республики Татарстан", исследователи награждались почетными грамотами, медалями (профессор Ю.Ф.Гатилов), премией Сороса (профессор Б.Е.Абалонин).
Научный потенциал, заложенный в 6G^ годы XX века профессором Ю.Ф. Гатиловым, получил дальнейшее развитие в исследованиях молодых ученых и специалистов.
