РУС ENG
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Российская Академия Наук

Жизнь и выдающиеся моменты научной деятельности Н.Д. Зелинского

«В течение всей моей жизни я увлекался химической наукой…

…Я уверен, что ни один из тех, кто заинтересуется химией, не пожалеет о том, что выбирает эту науку в качестве своей специальности».

Н. Д. Зелинский

Николай Дмитриевич Зелинский родился 6 февраля 1861 года в г. Тирасполе. По завершении среднего образования Зелинский поступил на физико-математический факультет Новороссийского университета в Одессе.

1

8

8

1

-

1

8

8

9

Именем Николая Дмитриевича названа одна из фундаментальных реакций органической химии – реакция Гелля-Фольгарда-Зелинского. Метод галогенирования карбоновых кислот бромом (реже хлором) в присутствии фосфора. Образующийся PBr5 переводит исходную кислоту в бромангидрид, который легче галогенируется и при обработке водой или спиртом приводит к α-галогенкарбоновым кислотам или их эфирам.

Реакция открыта в 1881 К.М. Геллем и позже усовершенствована Я. Фольгардом и Н. Д. Зелинским.

После окончания университета (Одесса, 1884) Н. Д. Зелинский был направлен на стажировку в Германию, где работал в лабораториях И. Вислиценуса и В. Мейера. Работа была посвящена синтезу различных производных тиофена и продолжилась далее в Новороссийске, в результате чего Зелинским в 1889 году была защищена магистерская  диссертация на тему «К вопросу об изомерии в тиофеновом ряду».

Скоро Николай Дмитриевич был приглашён в Московский университет по инициативе Д. И. Менделеева, где с 1893 и до конца своей жизни (за исключением 1911-1917 г.) преподавал студентам университета.

 

 

1

8

9

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Летом 1891 Зелинский участвовал в экспедиции по Черному морю совместно с доктором Бардахом и бактериологом Брусиловским. Впервые установлено, что наличие большого количества сероводорода в глубинах Черного моря является продуктом жизнедеятельности найденных микроорганизмов «Bacterium hydrosulfureum Ponticum».

Продолжая исследования над явлениями стереоизомерии, Зелинский задался целью получить симметричную фенилметилянтарную кислоту, содержащую два асимметрических центра, надеясь обнаружить новые формы стереоизомерии. С этой целью был получен эфир фенилметилцианянтарной кислоты, который при дальнейшем омылении давал фенилметилянтарную кислоту.

В результате исследования было показано, что влияние фенильной группы на соотношения стереоизомерных фенилметилянтарных кислот не имеет настолько большого значения, как у наблюдавшихся симметрично замещенных янтарных кислот, имеющих две боковые цепи одинакового химического характера.

 

1

8

9

5

-

1

9

0

7

Будучи профессором аналитической и органической химии Московского университета, в период с 1895 по 1900 г. Н. Д. Зелинский разработал способы получения циклических пяти- и шестичленных кетонов из предельных алифатических дикарбоновых кислот. Полученные кетоны он применял к синтезу циклических углеводородов.

 

В 1896 Н. Д. Зелинским был предложен метод получения α-аминокислот, заключавшийся в обработке альдегидов или кетонов смесью KCN с NH4Cl с последующим гидролизом α-аминонитрилов.

 

С 1895 по 1907 гг. Н. Д. Зелинским совместно с коллегами были впервые получены все простые гомологи циклопентана и циклогексана, затем ставшие эталонами для сравнения углеводородов бензиновых фракций различных нефтей, что позволило получить правильное представление об их химической природе.

 

 

 

 

 

1

9

1

0

-

1

9

1

1

В 1911 г. в журнале Русского физико-химического общества было напечатано первое сообщение цикла классических работ Николая Дмитриевича в области дегидрогенизационного катализа.

 

Еще в 1902 г., занимаясь совместно с инженером-изобретателем А. Никифоровым пирогенетической ароматизацией нефти, Зелинский пришел к выводу, что образование ароматических углеводородов при высокой температуре происходит и более простым путем, а именно - дегидрогенизацией шестичленных нафтенов.

 

Занимаясь дегидрогенизационным катализом, Зелинский обнаружил высокую эффективность палладиевой или платиновой черни специфично катализировать дегидрогенизацию циклогексанов до гомологов бензола, не активируя при этом подобные превращения с участием как алифатических углеводородов, так пентаметиленовых циклопарафинов. Позже выяснилось, что примененные катализаторы обладают обратимостью действия. Так, над палладиевой чернью при температуре 300 °C циклогексан легко дегидрировался в бензол, в то время, как при меньшей температуре шел обратный процесс гидрирования до циклогексана.

 

Дегидрогенизационный катализ получил признание не только как метод исследования нафтенов, но и как способ ароматизации бензинов и узких фракций с целью получения ароматических углеводородов и повышения октановых характеристик моторных топлив. 

 

 

 

1

9

1

5

-

1

9

1

6

В 1915 году Зелинский с коллегами впервые в мире применил окисные катализаторы для крекинга нефти. Использование оксидов алюминия, титана и цинка позволило снизить температуры крекинга нефти и получить важнейшие ароматические углеводороды, среди которых крайне важным для того времени был толуол. Получение толуола в заводских масштабах смогло обеспечить производство тротила в годы Первой мировой войны.

Активированный уголь, впервые полученный Зелинским двукратным прокаливанием смоченного водой древесного угля при 800-900°C, многократно повышающим его сорбционные свойства, нашел широкое применение во многих областях науки, промышленности и медицины.

Изобретенный в 1915 году активированный уголь Зелинский предложил использовать для очищения отравленного воздуха. Инженером-резинщиком завода «Треугольник» Михаилом Куммантом была разработана резиновая маска, защищающая лицо от отравляющих веществ. Это устройство, состоящее из резиновой маски и фильтрующей коробки, и получило название противогаз. Впоследствии Николай Дмитриевич писал: «Счастье моей жизни состоит в том, что наука и знание помогли мне создать противогаз, спасший многие тысячи наших воинов».

 

 

1

9

1

8

-

1

9

1

9

В период 1918-1919 гг. на основе своих работ по крекингу углеводородов с хлористым алюминием Николай Дмитриевич предложил новый способ получения бензина на базе крупных запасов солярового масла и других тяжелых нефтяных погонов страны, оказав тем самым неоценимую помощь целой отрасли промышленности и ценную услугу героической Красной армии. Разработки Зелинского легли в основу и современной технологии получения авиационного бензина с использованием  алюмосиликатов в качестве катализаторов.

 

 

1

9

2

0

-

1

9

3

0

-

1

9

3

9

Открытый в 1910 году метод дегидрогенизационного катализа на платиновых и палладиевых катализаторах, Н. Д. Зелинский в 20-х годах XX века в работе совместно с Б. А. Казанским успешно применил для определения содержания циклогексанов в бензиновой и керосиновой фракциях нефти. Количество образующихся аренов определяется по изменению объема поглощающей их серной кислоты.

 

В 1932 г. Н. Д. Зелинский и Н. С. Козлов впервые в СССР приступили к работам по получению хлоропренового каучука. Цель состояла в поиске условий, скрытых американскими химиками, в первую очередь получения винилацетилена — важного полупродукта в синтезе каучука. Вскоре процесс был воспроизведен, получен винилацетилен, а из него готовый полимер, сразу ставший опорным пунктом промышленности.

 

В течение ряда лет считалось, что дегидрогенизация циклогексановых углеводородов совершенно не затрагивает циклопентаны или парафины, всегда сопутствующих им в природных бензинах. Однако в 1934 году Н.Д. Зелинский, А.Ф. Платэ и Б.А. Казанский показали, что нагретый в присутствии платины на угле циклопентан легко превращается в н-пентан. Работы по расщеплению пятичленного кольца гидрированием были развиты на большом числе примеров, из которых можно было заключить, что реакция имеет общий характер, независимо заместителей в цикле.

 

Открытая ранее реакция расширения циклопентанового цикла нашла продолжение в работах учеников Зелинского, показавших общность метода изомеризации четырех-, пяти-, семи- и восьмичленных циклических углеводородов в более стабильные циклогексаны под действием хлористого алюминия.

 

 

 

Н. Д. Зелинский был одним из организаторов Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева и его почетным членом с 1941 г., президентом Московского общества испытателей природы (1935 – 1953 гг.). Выдающиеся достижения Н. Д. Зелинского были неоднократно отмечены государственными наградами и премиями. В 1945 г. ему присвоено звание Героя социалистического труда. Ученый – лауреат Сталинских (1942, 1946, 1948 гг.) и Ленинской (1934 г.) премий.

Николай Дмитриевич Зелинский руководил одним из отделов ИОХ РАН в период с 1936 по 1953 гг. и внес большой вклад в развитие нашего Института. Он работал в различных областях органической химии, включая теорию и практику органического катализа, химию углеводородов и нефтепереработку, химию белков. Его изобретения и научное наследие принесли известность нашей стране и Институту.

В 1953 году институт получил свое нынешнее название - Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского.