Жизнь одного химика. Воспоминания. Том 1. 1867-1917 - [131]

В следующем, 1911, году свои научные работы я продолжал в том же направлении. Они касались, главным образом, изучения вытеснения металлов и их окислов из растворов их солей под давлением водорода, полимеризации олефинов, и совместного действия катализаторов.

Первая проблема была изучаема мною, главным образом, с целью выяснить механизм этих новых реакций с неорганическими солями. Удалось установить очень важный факт, что в зависимости от температуры и давления водород может вытеснить из раствора или комплексное соединение, или основную соль, или окисел металла; если металл имеет несколько окислов, то, в зависимости от условий опыта, можно осадить либо низшую, либо высшую степень окисления. Это все было изучено на различных солях меди, и все указанные соединения были получены, причем во всех случаях они из растворов выделялись в великолепно развитых кристаллах, по форме схожих с теми, которые были найдены в недрах земли. В части этой работы мне помогал мой ассистент по Женскому Педагогическому Институту В. Н. Верховский.

Еще более важные результаты дало изучение полимеризации этилена и изобутилена, как в отсутствии катализаторов, так и в их присутствии. В особенности подробно была изучена полимеризация этилена. Так как я имел в своем распоряжении только бомбы небольшой емкости, то один и тот же опыт пришлось повторить до 40—50 раз, чтобы набрать достаточное количество продуктов полимеризации. Я имел в своем распоряжении более одного литра жидкости, когда приступил к ее исследованию. Термическая реакция полимеризации этилена протекает под давлением довольно быстро, этилен, накаченный до 60 атмосфер в бомбу, при 360—380 град, развивает давление почти до 200—250 атмосфер. Оно быстро падает до 70—80 атмосфер, и тогда можно считать, что реакция уже окончена. По охлаждении в бомбе остается немного газов, а почти весь этилен (до 95%) превращается в жидкость, которая по своему виду ничем не отличается от природной нефти. Исследование этой искусственной нефти показало, что она состоит не только из олефинов, образование которых должно бы являться нормальным продуктом полимеризации этилена, а имеет, кроме них, еще парафины и значительное количество нафтенов: циклических углеводородов той же эмпирической формулы, как олефины, но имеющих замкнутое строение и потому обладающих насыщенным характером подобно параффинам.

В своей работе я высказал впервые гипотезу, которая должна была объяснить образование замкнутых кольчатых углеводородов из нормальных продуктов полимеризации этилена, — олефинов. Как из ацетилена при его полимеризации при нагревании происходит образование бензола, так из трех частиц этилена может при полимеризации произойти одна молекула циклогексана. Высшие олефины могут замыкать кольцо таким образом, что из одной их молекулы получится одна же молекула замкнутого углеводорода.

В первый раз мною была показана на родоначальнике олефинов, этилене, важная реакция циклизации алифатических углеводородов. Что же касается образования парафиновых углеводородов, то хотя я тогда дал объяснение их происхождения, базирующееся также на опытных данных, но в виду недостаточности последних, я не мог исчерпывающим образом осветить картину их образования. Только через двадцать лет, уже будучи в Америке, при более подробном изучении этой реакции, мне, вместе с моим сотрудником др. Пайне, удалось в присутствии катализатора фосфорной кислоты дать полное объяснение образования парафиновых углеводородов, а также указать на целую свиту реакций здесь происходящих, которые в результате дают, кроме указанных углеводородов, еще и ароматические; образование последних из циклизованных олефинов должно сопровождаться выделением из них водорода, который, присоединяясь к образовавшимся полимерам олефинам, и дает парафины. В этой сложной термической реакции полимеризации этилена, которую я назвал “Conjunct” полимеризацией, происходит интермолекулярная гидрогенизация. Водород, отрываясь из одной молекулы данного углеводорода, переносится на молекулу другого типа углеводорода; это явление получило название «диспропорции водорода», — название, которое, по-моему, по ясности уступает вышеприведенному. Несомненно, что циклизация олефинов и ароматизация нафтенов с потерей последними водорода впоследствии привели к возможности осуществить переход сразу от предельных углеводородов к ароматическим, причем в этом процессе протекают все указанные процессы.

Я доложил в Р. Ф.-Х. Обществе мои работы по полимеризации олефинов вместе с работой о происхождении нефти, Мой доклад вызвал особый интерес среди присутствовавших химиков, которые наградили меня дружными апплодисментами, что очень редко случалось в нашем Химическом Обществе.

Я помню, что вскоре после опубликования моей работы по полимеризации этилена я разговаривал по этому вопросу с моим большим приятелем Львом Гавриловичем Гурвичем, который был тогда старшим химиком у фирмы Нобель. Я ему сказал, что открыл новый синтез нефти, на что он ответил: «Ваша работа изумительна, но, к сожалению, мы с вами не

доживем до того времени, когда из этилена будут получать нефть».