Нобелевская премия по химии

Один из пионеров химии терпенов. Начал работы в этой области в 1884, руководствуясь мыслью, что многие природные терпены состоят из смесей однотипных углеводородов, не поддающихся разделению дробной перегонкой. Действуя на природные терпены разными реактивами (HCl, HBr, N₂O₃, N₂O₄, NOCl), Валлах получил хорошо кристаллизующиеся продукты присоединения к терпенам, что позволило произвести их разделение. Валлах открыл и изучил ряд соединений класса терпенов (лимонен, фелландрен, терпинеол, фенхон, метилгептанон, терпинолен и др.), а также указал (1891) на генетическую связь терпенов с изопреном; открыл реакцию восстановительного аминированияальдегидов и кетонов первичными и вторичными аминами и муравьиной кислотой. Нобелевская премия (1910) «В знак признаний его достижений в области развития органической химии и химической промышленности, а также за то, что он первым осуществил работу в области алициклических соединений».

Ещё школьницей она отличалась необычайным прилежанием и трудолюбием. Мария стремилась выполнить работу самым тщательным образом, не допуская неточностей, часто ради этого жертвуя сном и регулярностью питания. Она занималась настолько интенсивно, что, окончив школу, была вынуждена сделать перерыв для поправки здоровья.

Мария стремилась продолжить образование, однако в Российской империи, в состав которой в то время входила Польша, возможности женщин получить высшее научное образование были ограничены. По некоторым данным, Мария закончила подпольные женские высшие курсы, которые имели неформальное название «Летучий университет»^[3]. Сестры Склодовские — Мария и Бронислава — договорились по очереди отработать несколько лет гувернантками, чтобы по очереди получить образование. Мария проработала несколько лет воспитателем-гувернанткой в то время, пока Бронислава училась в медицинском институте в Париже. Затем, когда Бронислава стала врачом, в 1891 году Мария в возрасте 24 лет смогла поехать в Париж, в Сорбонну, где изучала химию и физику, в то время как сестра зарабатывала средства для её обучения.

Живя в холодной мансарде Латинского квартала, она училась и работала чрезвычайно интенсивно, не имея ни времени, ни средств для организации нормального питания. Мария стала одной из лучших студенток университета, получила два диплома — диплом физика и диплом математика.^[2] Её трудолюбие и способности привлекли к ней внимание, и ей была предоставлена возможность вести самостоятельные исследования.^[4]

Мария Склодовская стала первой в истории Сорбонны женщиной- преподавателем. В 1894 году в доме польского физика-эмигранта Мария Склодовская встретила Пьера Кюри. Пьер был руководителем лаборатории при Муниципальной школе промышленной физики и химии. К тому времени он провёл важные исследования по физике кристаллов и зависимости магнитных свойств веществ от температуры; с его именем, например, связан термин «точка Кюри», обозначающий температуру, при которой ферромагнитный материал скачкообразно теряет свойство ферромагнетизма. Мария занималась исследованием намагниченности стали, и её польский друг надеялся, что Пьер сможет предоставить Марии возможность поработать в своей лаборатории.

В 1895 году Пьер и Мария вступили в брак.

Вскоре после рождения первой дочери Ирен Мария начала работу над своей докторской диссертацией, посвящённой исследованию радиоактивностиИсследователи, работавшие с солями урана, уже знали, что фотографические пластинки лучше держать от них подальше, иначе по неизвестной причине пластинки оказывались засвеченными. Французский физик Антуан Анри Беккерель (1852—1908) задался целью изучить это явление — его отец ранее открыл факт светового излучения в невидимой для глаза ультрафиолетовой области. После серии экспериментов, проведённых в темноте, Анри Беккерель обнаружил, что изучаемый феномен никак не связан со взаимодействием соли урана и солнечного света, а что им наблюдается новое излучение, радиация вещества, — явление, получившее впоследствии название «радиоактивности».

В 1903 году Мария и Пьер Кюри совместно с Анри Беккерелем получили Нобелевскую премию по физике «за выдающиеся заслуги в совместных исследованиях явлений радиации». (Теперь они наконец получили возможность оснастить свою лабораторию необходимой аппаратурой и купить для своей квартиры ванну.) Руки супругов Кюри покрылись ранами от постоянного контакта с радиоактивными образцами, что послужило возникновению идеи об использовании радия в медицинской практике. Это обстоятельство было подчёркнуто Пьером Кюри в его Нобелевской речи.

После трагической смерти мужа в 1906 году Мария Кюри унаследовала его кафедру в Парижском университете (официально как «исполняющая обязанности профессора кафедры») и с головой ушла в работу.

В 1910 году ей удалось в сотрудничестве с Андре Дебьерном выделить чистый металлический радий, а не его соединения, как прежде. Таким образом, был завершён 12-летний цикл исследований, в результате которого было неоспоримо доказано, что радий является самостоятельным химическим элементом.

Музей Марии Склодовской-Кюри в её родном доме. Варшава, улица Фрета, 16

В конце 1910 года кандидатура Склодовской-Кюри ^[была выдвинута на выборах во Французскую академию наук. До этого ни одна женщина не была избрана во Французскую Академию Наук; выдвижение сразу же привело к жестокой полемике между сторонниками и противниками её членства в этой консервативной организации. В результате нескольких месяцев оскорбительной полемики кандидатура Склодовской-Кюри была отвергнута на выборах с перевесом всего в два голоса.

В 1911 году Склодовская-Кюри получила Нобелевскую премию по химии «за выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента». Склодовская-Кюри стала первым — и на сегодняшний день, единственной в мире женщиной — дважды лауреатом Нобелевской премии.

Награды и звания

Помимо двух Нобелевских премий, Склодовская-Кюри была удостоена:

• 
  медали БертлоФранцузской академии наук (1902)
  
• 
  медали ДэвиЛондонского королевского общества (1903)
  
• 
  медали Маттеуччи, Национальная академия наук Италии (1904)
  
• 
  медали ЭллиотаКрессона (англ.)русск.Франклиновского института (1909).
  

В следующем после демобилизации году возвращается в Лион и сдает экзамены. В это же время его друг и сокурсник по школе в Клуни развил у Г. интерес к химии, и в 1894 г. Г. стал ассистентом химического факультета в университете. Быстро проявив свои способности в этой области, Г. в 1898 г. получил степень магистра по физическим наукам, в том же году он стал старшим демонстратором у Филиппа Антуана Барбье, руководителя факультета Лионского университета. Он взял два органических вещества и провел реакцию в присутствии магния, и в таком варианте реакция прошла. Тем не менее и эти результаты были противоречивы, и Барбье предложив Г. эту тему в качестве для диссертации.

В 1900 г. Г. опубликовал результаты своих исследований, за которые ему в следующем году была присуждена докторская степень. Реакция Гриньяра — вершина его научной карьеры, она применяется во множестве экспериментов по органической химии. Используя реакцию, названную его именем, другие исследователи эффективно и просто смогли синтезировать широкий спектр органических соединений.

В 1905 г. Г. стал лектором по курсу химии в Безансонском университете, расположенном близ Дижона, но в следующем году вернулся в Лион на должность научного помощника Барбье. В 1908 г. он получил звание адъюнкт-профессора. Через год он перешел в Нансийский университет, где в 1910 г. стал профессором органической химии

В 1912 г. Г. была присуждена Нобелевская премия по химии «за открытие так называемого реактива Гриньяра, в последние годы существенно способствовавшего развитию органической химии». Он разделил премию с Полем Сабатье. В своей речи при презентации лауреатов член Шведской королевской академии наук X. Г. Седербаум поблагодарил Гриньяра за «расширение границ знаний, способности к наблюдениям» и за «открытие перспектив для новых достижений науки».

Когда в 1914 г. Франция вступила в войну, Г. был призван капралом на службу и направлен в Нормандию. Он прослужил в течение короткого времени, неся караульную службу, затем был отозван для разработки методов получения взрывчатого вещества тротила. В 1917 г. в ходе работы над проблемой создания химического оружия он посетил Америку с целью координации усилий Франции и США в этом направлении. Во время поездки он прочёл несколько лекций в Меллоновском институте (ныне Университет Карнеги Меллона) о взаимосвязях науки и промышленности.

В 1919 годуГриньяр был демобилизован с военной службы. После работы в течение нескольких месяцев в Нансийском университете он сменил Барбье в должности профессора химии в Лионском университете, где и оставался до конца своей научной деятельности. В 1921 году он стал также директором Лионской школы химической технологии, а в 1929 году деканом научного факультета этой школы.

В Лионе, кроме работы с магнийорганическими соединениями, Гриньяр исследовал широкий круг проблем, включая конденсацию альдегидов и кетонов, крекинг углеводородов, каталитическую гидрогенизацию и дегидрогенизацию при пониженном давлении. В последние годы административные обязанности, исполнявшиеся им не по его воле, сильно ограничивали его исследовательскую деятельность.

Премии и награды

Среди многочисленных наград Гриньяра были медаль Бертло (1902), премия Жеккера (1905) Французской академии наук и медаль Лавуазье Французского химического общества (1912).

Ему было присуждено звание командора Почетного легиона и почетные ученые степени университетов Брюсселя и Лувена.

Он являлся членом многих химических обществ, включая общества Англии, США, Бельгии, Франции, Румынии, Польши, Нидерландов и Швеции.forthediscoveryoftheso-calledGrignardreagent, whichinrecentyearshasgreatlyadvancedtheprogressoforganicchemistry

В 1881—1882 годах изучал физику в университете Бордо. С 1882 года преподавал в Тулузском университете; в 1884 году стал профессором кафедры химии, которую возглавлял до конца своей научной карьеры. С 1905 по 1929 год был деканом факультета наук.

Член Парижской академии наук (с 1913), Лондонского королевского общества, Американского химического общества, многих других академий и научных обществ. Командор ордена Почётного легиона.

Научная работа

Основные направления исследований Сабатье — термохимия и катализ. В 1878—1897 годах выполнил серию работ по термохимическому исследованию сульфидов, селенидов и галогенидов металлов; изучал кинетику реакций с участием фосфорных кислот. Совместно со своим учеником Ж. Б. Сандераном начал использовать в качестве катализаторов железо, кобальт, никель и медь вместо благородных металлов.

В 1897 году совместно с Сандераном выполнил прямое одностадийное гидрирование этилена до этана в присутствии катализатора — порошкообразного никеля (реакция Сабатье-Сандерана).

В 1899—1901 годах провёл каталитическое гидрирование ряда других олефинов, а также ацетиленовых и ароматических углеводородов; в 1901 году получил циклогексан гидрированием бензола. В том же году предложил свою теорию гидрогенизационного катализа, согласно которой роль металлических катализаторов заключается в образовании промежуточных соединений — гидридов металлов.

В 1890—1891 годах работал в химико-технической лаборатории института в должности ассистента. В 1890 году защитил докторскую диссертацию «О пространственном распределении атомов в соединениях азота». В 1891—1892 годах стажировался в лаборатории М. Бертло в Коллеж де Франс (Париж).

В 1892 году получил должность приват-доцента в Технологическом институте. В 1893—1915 — профессор органической химии в Цюрихском университете, с 1909 году — директор Химического института этого университета. В 1895 году получил швейцарское гражданство.

Удостоен Нобелевской премии по химии1913 года «в знак признания его работ о природе связей атомов в молекулах». Награждён медалью Леблана Французского химического общества. Член Британского химического общества, Гёттингенской академии наук и ряда других научных обществ.

Ранние работы Вернера относятся к органической химии. Совместно с А. Р. Ганчем установил структуру азотсодержащих соединений типа оксимов и азобензола и предложил теорию стереоизомерии соединений, содержащих двойную связь С=N, объяснявшую существование двух изомерных монооксимов как случай геометрической изомерии. Изучал строение четвертичных аминов.

В 1893 опубликовал основополагающую работу «О строении неорганических соединений», в которой предложил координационную теорию строения комплексных соединений, основанную на нескольких постулатах (постулаты Вернера). Важнейшие пункты теории Вернера можно суммировать следующим образом:

• 
  Постулировано различие между первичной и вторичной валентностью атомов;
  
• 
  Введено понятие координационного числа центрального атома;
  
• 
  Значение координационного числа истолковано как число групп (лигандов), которые непосредственно связаны с центральным атомов (входят в т.н. внутреннюю сферу комплекса);
  
• 
  Разработано учение о пространственном расположении лигандов;
  
• 
  Разработан вопрос о реакционной способности групп и атомов, связанных с центральным атомом опосредованно (составляющих внешнюю сферу комплекса).
  

К 1911 Вернер осуществил целенаправленный синтез более чем 40 оптически активных координационных соединений, что окончательно убедило химическое сообщество в справедливости его теории. Представления Вернера составили теоретический фундамент химии комплексных соединений и получили широкое приложение в различных областях химии. В 1907 разработал новую теорию кислот и оснований, согласно которой кислотами являются соединения, связывающие ионы ОН^– и повышающие таким образом концентрацию ионов Н⁺, а основаниями — соединения, способные присоединять ионы Н⁺. Эта теория позднее стала одной из предпосылок для теории кислот и оснований Й. Н. Брёнстеда. В 1910 независимо от И. И. Остромысленского установил, что олефины образуют окрашенные комплексы с тетранитрометаном.inrecognitionofhisworkonthelinkageofatomsinmoleculesbywhichhehasthrownnewlightonearlierinvestigationsandopenedupnewfieldsofresearchespeciallyininorganicchemistry

Теодор Ричардс родился в Джермантауне, штат Пенсильвания, в семье квакеров. Он был четвёртым из шести детей в семье преуспевающего художника-мариниста Уильяма ТорстаРичардса и поэтессы Анны (Метлак) Ричардс. Мать Ричардса, недовольная качеством общественного образования, занималась с сыном дома. Летние месяцы он проводили в своём доме в Ньюпорте, на Род-Айленде, где их соседом был профессор химии Гарвардского университетаДжосайя Кук, который пробудил в мальчике интерес к науке, показав ему в телескоп планету Сатурн.

В 1905 году он переехал в Швейцарию, чтобы стать профессором Высшей технической школы Цюриха, там же работал на заводе по производству хлорофилла.

С 1912 года был профессором химии в Берлинском университете и директором отделения химии Общества кайзера Вильгельма, где изучал структуру пигментов цветов и плодов. В 1916 году он вернулся в Мюнхен в качестве преемника своего наставника Байера. В 1920-х годах Вильштеттер исследовал механизмы ферментативных реакций.

В 1924 году карьера Вильштеттера неожиданно закончилась, когда он подал в отставку, выступая резко против политики антисемитизма. В 1939 году он эмигрировал в Швейцарию, где прожил последние 3 года своей жизни. В 1942 годуВильштеттер умер от сердечного приступа.forhisresearchesonplantpigments, especiallychlorophyll

В 1901 годуГабер женился на Кларе Иммервар. Клара также была химиком и была категорически против работ Габера в области химического оружия. В результате одного из споров с мужем на эту тему она совершила самоубийство, выстрелив себе в сердце. Их сын Герман, рождённый в 1902 году, позже также совершит самоубийство, не выдержав стыда за разработанное его отцом химическое оружие и последствия его применения. Прежде, чем начать свою собственную научную работу, Герман работал у отца и в Швейцарской высшей технической школе Цюриха вместе с Георгом Лангом. Во время пребывания в университете Карлсруэ с 1894 по 1911 годы он и Карл Бош разработали процесс Габера, при котором аммиак образуется из водорода и атмосферного азота (в условиях высоких температур и высокого давления, а также в присутствии катализатора). Процесс Габера — Боша стал важной вехой в промышленной химии, поскольку он сделал производство азотных удобрений, взрывчатых веществ и химического сырья независимым от природных месторождений, особенно от месторождений нитрата натрия (ископаемая чилийская селитра), для которого Чили являлся основным (и почти единственным) производителем. Внезапная доступность дешевых азотных удобрений, как предполагают, предотвратило образование так называемой мальтузианской ловушки в Чили. Объёмы добычи нитратов в Чили упали с 2.5 миллионов тонн в 1925 (на производстве работало 60,000 человек, стоимость одной тонны сырья составляла $45) до 800,000 тонн, производимых 14,133 рабочими и продаваемых по $19 за тонну в 1934.

Также Габер занимался реакциями горения, выделения золота из морской воды, адсорбционными эффектами, электрохимией и исследованиями свободных радикалов (см. Реакция Фентона). Большая часть его работы с 1911 по 1933 годы была выполнена в Институте Физической Химии и Электрохимии Кайзера Вильгельма (ныне Институт им. Фрица Габера Научного общества им. Макса Планка) в квартале Далем в Берлине. Имя Фрица Габера институт получил в 1953 году. Иногда Габеру ошибочно приписывают получение MDMA (который на самом деле был впервые синтезирован в 1912 году химиком АнтономКёллишем, компания Merck).

Габер сыграл ключевую роль в развитии химического оружия во время Первой мировой войны. Часть этой работы включала разработку противогазов с адсорбирующими фильтрами. Помимо того, что Габер руководил группами, разрабатывавшими применение хлора и других смертоносных газов окопной войны, он был всегда готов лично содействовать в их применении, несмотря на их запрет (Гаагская конференция 1907 года, под которой Германия поставила свою подпись). Будущие Нобелевские лауреаты Джеймс Франк, Густав Герц и Отто Ган принимали участие в организации газовой атаки на реке Ипр под руководством Габера. Газовая война во время Первой мировой войны по своей сути представляла войну химиков, где Габер противостоял французскому Нобелевскому лауреату — химику Виктору Гриньяру. Рассуждая о войне и о мире, Габер как-то сказал: «Во время мирного времени ученый принадлежит миру, но во время войны он принадлежит своей стране». Жена Габера, Клара Иммервар, химик, противилась его работам над ядовитыми газами и совершила самоубийство при помощи личного револьвера в саду дома, где они жили, возможно, в знак протеста против того, что Габер лично контролировал первое удачное применение хлора во время Второй Битвы при Ипре22 апреля1915 года. Она выстрелила себе в сердце утром 15 мая, и в это же утро Габер отправился на Восточный фронт, чтобы пронаблюдать за использованием отравляющих газов против русских. Габер был патриотом Германии и гордился своей помощью стране во время Первой мировой войны, за которую он был вознагражден. Ему даже было присвоено Кайзером звание капитана — событие редкое для учёного, возраст которого не позволял ему поступить на военную службу. В своих работах над эффектами, производимыми отравляющими газами, Габер отметил, что длительное воздействие низких концентраций на человека всегда имеет тот же эффект (смерть), что и воздействие высоких концентраций, но в течение короткого времени. Он сформулировал простое математическое соотношение между концентрацией газа и необходимым временем воздействия. Это соотношение известно как правило Габера. Габер защищал химическое оружие от обвинений в том, что его применение негуманно, говоря, что смерть есть смерть, независимо от того, что является её причиной. В 1920-х гг. учёные, работавшие в его институте, создали отравляющее вещество Циклон Б на основе синильной кислоты, нанесенной на пористый инертный носитель. Его использовали как инсектицид, в особенности как фумигант в виде гранул. Также Циклон Б применялся для отравления узников в газовых камерахАушвица, Биркенау и других концентрационных лагерей.forthesynthesisofammoniafromitselements