Евгений Нилов - Зелинский

Для Зелинского это был период становления как химика, как ученого. Каждое синтезированное им вещество, каждая прочитанная книга расширяли кругозор, давали материал для размышлений. Впервые стал он думать о взаимосвязи явлений, осознавать те пути, которыми идет наука в познании тайн природы.

В это именно время изучение теоретических взглядов химиков подвело Зелинского к вопросам стереохимии. Большинство проводимых в 70 — 80-х годах экспериментальных работ давало материал, подтверждающий теорию Бутлерова. Но вскоре новые исследования открыли в царстве изомерии исключения из общего закона. Эти именно исключения дали 20-летнему доктору химии Вант-Гоффу повод к гениальному углублению структурной теории, к созданию понятий стереохимии.

Открыты были пары соединений, одинаковых по химическому составу и даже по химическим и физическим свойствам и лишь в одном отношении обнаруживающие удивительную противоположность — в действии на поляризованный свет.

Свет, как известно, представляет собой электромагнитные колебания, распространяющиеся с огромной скоростью. Эти колебания происходят перпендикулярно движению луча (почему и называются поперечными) обычно по всем направлениям. Обычно, но не всегда! При прохождении луча через некоторые вещества характер колебаний резко меняется. Так, кристалл кварца пропускает только те колебания, которые лежат в плоскости его продольной оси. Он как бы представляет собой непроницаемую преграду с узкой щелью, и при прохождении через него луч света «сплющивается», становится плоским, как говорят физики, поляризованным.

Благодаря наличию строго определенной плоскости поляризации поляризованный свет является очень удобным инструментом в исследовании различных химических соединений. Когда поляризованный свет пропускали через растворы некоторых, казалось, совершенно одинаковых веществ, ученые вдруг обнаружили, что в то время, как одни из них отклоняли плоскость поляризации на определенное число градусов влево, другие растворы отклоняли ее на столько же градусов вправо. Оказалось, растворенные вещества находятся в таком же отношении друг к другу, как предмет и его зеркальное изображение. Такие пары были названы «оптическими антиподами», а вещества — «оптически деятельными соединениями».

Объяснение этого явления дала гипотеза Вант-Гоффа.

В напечатанной Вант-Гоффом в 1874 году брошюре он приводил примеры, доказывающие, что плоскостные формулы химических соединений находятся в противоречии с опытами, и утверждал, что все трудности исчезают, если соединения углерода представить себе в виде четырехгранника, в середине которого помещен атом углерода, а в четырех вершинах — четыре соединенные с ним атома. Если атомы эти будут неодинаковы, то есть молекула асимметрична, то пара оптических антиподов представится как два сходных, но не тождественных четырехгранника, которые не могут быть совмещены, как правая и левая перчатки.

Одновременно к тем же выводам пришел Ле Бель. Вант-Гоффу и Ле Белю удалось доказать, что все известные тела, обладающие способностью отклонять плоскость поляризации, имеют асимметрический атом углерода.

Идея влияния асимметричности атома углерода на оптическую деятельность была высказана еще ранее Луи Пастером. В 1815 году Ж. Био открыл явление оптической активности растворов сахара. Это было еще только единичное наблюдение. В 1848 году Луи Пастер доказал, что вещества, оптически активные в растворе, всегда кристаллизуются так, что кристаллы правовращающего раствора являются зеркальным отображением кристаллов левовращающего. Из этого вытекало предположение об асимметрическом строении молекул этих веществ, являющемся причиной их оптической деятельности. Это было новое проникновение в неведомые законы природы. Оно послужило отправным пунктом для Вант-Гоффа при разработке гипотезы пространственного расположения атомов в, молекуле вещества.

«Современная химическая теория, — писал Вант-Гофф, — имеет два слабых пункта: ею нельзя объяснить ни относительное расположение, которое занимают атомы и молекулы, ни характер их движения; если признать существование атомов, то, рассматривая их расположение, необходимо согласиться, что это расположение пространственное».

Вплотную подошел к вопросу о пространственном расположении атомов в органических соединениях до Вант-Гоффа И. Вислеценус. Однако в то время он не сумел теоретически обосновать свои взгляды.