Наиболее значимые отечественные научные школы.
Успешно развивались традиции отечественных научных школ в химической науке. Широко известны исследования школы Л. А. Чугаева по комплексным соединениям, школы Н. Д. Зелинского - по проблемам превращений углеводородов и нефтехимии, Н. С. Курнакова и его школы - по разработке методов физико-химического анализа. Исследования по химии углеводородов позволили С. В. Лебедеву еще в 30-е годы разработать первый в мире промышленный способ получения синтетического каучука, что положило начало широкому развитию химии полимеров и созданию разнообразных полимерных материалов, внесло значительный вклад в развитие химии высокомолекулярных соединений, в частности химии полимеров (В. А. Каргин, К. А. Андрианов, С. С. Медведев и др.). Значительны успехи ученых Академии в органической химии и промышленном осуществлении органического синтеза, в области катализа. Изучение закономерностей гетерогенного и гомогенного катализа А. А. Баландиным и развитие теории нестационарных каталитических процессов Г. К. Боресковым позволили создать высокоэффективные и избирательно действующие катализаторы. Работы ученых Академии по существу положили начало новому направлению - химии элементоорганических соединений. Возникновение этого направления связано с именем А. Н. Несмеянова и его школы. Развитию элементоорганической химии способствовали труды А. Е. Арбузова и его учеников по химии фосфорорганических соединений и Г. А. Разуваева и его последователей по химии металлоорганических соединений. Установлены закономерности образования органических соединений различных элементов периодической системы Менделеева, их превращения в различных реакциях и особенности химической связи. В результате этих исследований синтезированы принципиально новые типы веществ и материалов. Широкую известность получили работы Н. Н. Семенова и его учеников в области химической кинетики и прежде всего в создании теории цепных химических реакций, теории горения и детонации; Н. Н. Семеновым открыты разветвленные цепные реакции. За исследования цепных химических реакций Н. Н. Семенову и английскому химику С. Хиншелвуду была присуждена Нобелевская премия 1956 г. по химии. В институтах Академии выполнены фундаментальные исследования кинетики различных химических реакций, развиты новые физические методы стимулирования химических превращений воздействием радиации, лазерного излучения, плазмы, ударных волн. Исследован низкотемпературный предел химических реакций, обнаружена и изучена аномально быстрая полимеризация. Работы И. П. Бардина, А. А. Байкова и их последователей оказали большое влияние на развитие черной и цветной металлургии, создание промышленной технологии различных металлических материалов, новых металлургических процессов. Ученые Академии предложили эффективные методы получения высокопрочных конструкционных материалов, жаростойких материалов и покрытий, высокочистых веществ, полупроводниковых и других специальных материалов.
|
|
|
|
|
|
Наиболее значимые отечественные научные школы в органической химии.
1. Школа Зелинского Николая Дмитриевича. Зелинский создал крупную школу учёных, внёсших фундаментальный вклад в различные области химии. Среди его учеников: академики АН СССР А. А. Баландин, Л. Ф. Верещагин, Б. А. Казанский, К. А. Кочешков, С. С. Наметкин, А. Н. Несмеянов; члены-корреспонденты АН СССР Н. А. Изгарышев, К. П. Лавровский, Ю. Г. Мамедалиев, Б. М. Михайлов, А. В. Раковский, В. В. Челинцев, Н. И. Шуйкин; профессора В. В. Лонгинов, А. Е. Успенский, Л. А. Чугаев, Н. А. Шилов и другие. Размах научной деятельности Н. Д. Зелинского необычайно широк. Зелинского правильнее всего отнести к химикам-романтикам, т.е. к той категории ученых, которые не ограничиваются какой-нибудь одной, хотя бы и очень важной областью науки, а захватывают, в своих исследованиях, целый ряд вопросов или даже проблем, часто не имеющих между собою непосредственной связи. Их беспокойный ум не может, как это делает ученый-классик, выбрать себе прямую и дальнюю дорогу, а жаждет все новых и новых путей, жаждет познать тайны многих неизвестных областей. Н. Д. Зелинский — глава обширной химической школы и роль его в развитии органической химии в нашей стране чрезвычайно велика. Общее число учеников Н. Д. Зелинского достигает 130 человек.
|
|
|
2. Школа Сергея Васильевича Лебедева. Исследования по химии углеводородов позволили С.В.Лебедеву еще в 30-е годы разработать первый в мире промышленный способ получения синтетического каучука, что положило начало широкому развитию химии полимеров и созданию разнообразных полимерных материалов, внесло значительный вклад в развитие химии высокомолекулярных соединений, в частности химии полимеров.
3. Школа Алексея Александровича Баландина. Алексей Александрович Баландин – советский химик, создатель научной школы в области катализа. Неразрывно с научной работой академик занимался преподавательской деятельностью, сразу же после окончания МГУ став преподавателем на химфаке университета. В 1939 г. Алексей Александрович организовал здесь же лабораторию по органическому катализу, где студенты выполняли курсовые и дипломные работы. В 1940 г. эта лаборатория переросла в кафедру органического катализа, которую он возглавил. Великий ученый несколько десятков лет занимался активной научно-педагогической работой. В деле обучения и воспитания специалистов и ученых по органическому катализу им было сделано очень много. Были подготовлены сотни выпускников по специальности "органический катализ", 69 кандидатов наук, 18 докторов и профессоров. Некоторые из них стали членами республиканских академий и лауреатами различных премий. Чем руководствовался Алексей Александрович как учитель? В сущности, основы всех его методов заложили в него родители в период домашнего обучения, учителя в частной гимназии в Москве и его научный наставник академик Н. Д. Зелинский. Методика и цели этого опыта просты, а именно: надо вызвать собственное мышление у ученика, направить его в необходимом русле и предоставить ему максимальную свободу в саморазвитии на этом пути.
|
|
|
Становление новейшей химии.
Открытие электрона Э. Вихертом и Дж. Дж. Томсоном и радиоактивности А. Беккерелем стали доказательством делимости атома, возможность которой стала обсуждаться после выдвижения У. Праутом гипотезы о протиле. Уже в начале XX века появились первые модели строения атома: «кексовая» (У. Томсон, и Дж. Дж. Томсон), планетарная (Ж. Б. Перрени, Х. Нагаока), «динамическая» (Ф. Ленард). В 1911 г. Э. Резерфорд, основываясь на опытах по рассеиванию α-частиц, предложил ядерную модель, ставшую основой для создания классической модели строения атома (Н. Бор и А. Зоммерфельд). Основываясь на ней, Н. Бор в 1921 г. заложил основы формальной теории периодической системы, объяснившей периодичность свойств элементов периодическим повторением строения внешнего электронного уровня атома. После того, как В. Паули сформулировал принцип запрета, а Ф. Хунд предложил эмпирические правила заполнения электронных оболочек, была в целом установлена электронная структура всех известных к тому времени элементов.
После открытия делимости атома и установления природы электрона как его составной части возникли реальные предпосылки для разработки теорий химической связи. Первой стала концепция электровалентности Р. Абегга, основанная на идее о сродстве атомов к электрону. Модель Бора — Зоммерфельда, представления о валентных электронах и идея об особой стабильности двух- и восьмиэлектронных оболочек атомов инертных газов легли в основу классических теорий химической связи. В. Коссель разработал теорию ионной связи, а Дж. Н. Льюиси И. Ленгмюр— теорию ковалентной связи.
В конце 20-х — начале 30-х годов XX века сформировались принципиально новые —квантово-механические— представления о строении атома и природе химической связи.
Исходя из идеи французского физика Л. де Бройля о наличии у материальных частиц волновых свойств, австрийский физик Э. Шрёдингер в 1926 году вывел основное уравнение т. н. волновой механики, содержащее волновую функцию и позволяющее определить возможные состояния квантовой системы и их изменение во времени. Несколько ранее немецкий физик В. Гейзенберг разработал свой вариант квантовой теории атома в виде матричной механики.
Квантово-механический подход к строению атома привёл к созданию новых теорий, объясняющих образование связи между атомами. Уже в 1927 году В. Г. Гейтлер и Ф. Лондон начали разрабатывать квантово-механическую теорию химической связи и выполнили приближённый расчет молекулы водорода. Распространение метода Гейтлера-Лондона на многоатомные молекулы привело к созданию метода валентных связей, который создают Л. Полинг и Дж. К. Слэтер. Основная идея этого метода заключается в предположении, что атомные орбитали сохраняют при образовании молекулы известную индивидуальность. В 1928 году Полинг предложил теорию резонанса и идею гибридизации атомных орбиталей, в 1932 году— новое количественное понятие электроотрицательности.
В 1929 году Ф. Хунд, Р. С. Малликени, Дж. Э. Леннард-Джонс заложили фундамент метода молекулярных орбиталей, основанного на представлении о полной потере индивидуальности атомов, соединившихся в молекулу. Хунд создал также современную классификацию химических связей; в 1931 году он пришёл к выводу о существовании двух основных типов химических связей — простой, или σ-связи, и π-связи. Э. Хюккель распространил метод МО на органические соединения, сформулировав вправило ароматической стабильности, устанавливающее принадлежность вещества к ароматическому ряду.
Благодаря квантовой механике к 30-м годам XX века в основном был выяснен способ образования связи между атомами; кроме того, в рамках квантово-механического подхода получило корректную физическую интерпретацию менделеевское учение о периодичности. Создание надёжного теоретического фундамента привело к значительному росту возможностей прогнозирования свойств вещества. Особенностью химии в XX веке стало широкое использования физико-математического аппарата и разнообразных расчётных методов.
Подлинным переворотом в химии стало появление в XX веке большого числа новых аналитических методов, прежде всего физических и физико-химических. Эти методы предоставили новые возможности для изучения состава, структуры и реакционной способности вещества.
Отличительной чертой современной химии стало её тесное взаимодействие с другими естественными науками, в результате которого на стыке наук появились биохимия, геохимия и др. разделы. Одновременно с этим процессом интеграции интенсивно протекал и процесс дифференциации самой химии. Хотя границы между разделами химии достаточно условны, коллоидная и координационная химия, кристаллохимия и электрохимия, химия высокомолекулярных соединений и некоторые другие разделы приобрели черты самостоятельных наук.
Закономерным следствием совершенствования химической теории в XX веке стали новые успехи практической химии — каталитический синтез аммиака, получение синтетических антибиотиков, полимерных материалов и т. п. Успехи химиков в деле получения вещества с желаемыми свойствами в числе прочих достижений прикладной науки к концу XX столетия привели к коренным преобразованиям в жизни человечества.
Известные ученые-химики МГУ.
В качестве ординарного профессора Р. Г. Гейман возглавил кафедру химии в 1833 году. Он читал курс химии. Курс лекций был совмещен с практическими занятиями: студенты упражнялись "в производстве химических опытов и решении задач химических пропорций" (1835–36), химическом анализе (1840–50). Одним из учеников-магистрантов Геймана был Д. Н. Абашев, пионер в исследованиях растворимости жидкостей. для студентов отделения физических и математических наук.
После отставки Геймана кафедру химии физико-математического факультета возглавил Н. Э. Лясковский (с 1854 по 1871), д-р медицины, преподававший до этого фармацию и фармакогнозию студентам медицинского факультета. Профессор (э.о. – с 1958, ординарный – с 1962) читал общую химию для студентов второго – четвертого курсов. С 1862 года часть своего курса (неорганическая химия) он передал адъюнкту Д. К. Кириллову.
В области науки имя Лясковского навсегда закрепилось в истории химии белков. В своих работах по "теории протеина" ученый впервые правильно установил состав важнейших белковых веществ: эмпирические формулы фибрина, яичного и растительного альбуминов. Он доказал полную абсурдность господствовавшей в то время теории Мульдера (идея о существовании единого белкового радикала), что послужило поворотным пунктом в разработке современной теории белков.
Профессор В.В. Марковников, заложивший, как известно, основы методики химического университетского образования. Ученый стал первым, кто сумел организовать в рамках университетской лаборатории проведение систематических научных исследований в химии как в теоретическом, так и прикладном аспекте, в особенности – в области органической химии. На этой почве выросла целая плеяда молодых талантливых химиков-исследователей: М.И. Коновалов, Н. М. Кижнер, А.Н. Реформатский, А. М. Беркенгейм, И. А. Каблуков, А. А. Яковкин и др. Усилиями Марковникова в Московском университете была создана крупнейшая отечественная школа химиков, а сам Московский университет к концу XIX столетия стал одним из важнейших научных химических центров.
Лаборатория Марковникова одной из первых открыла свои двери для проведения исследований в области химии женщинам. В 1875 г. отсюда вышла научная работа Ю. В. Лермонтовой, одной из первых русских женщин, получивших степень доктора химии, о триметиленбромиде. В 1880-ые годы Лермонтова под руководством Марковникова занялась исследованиями технологий глубокой переработки нефти и в конечном итоге внесла значимый вклад в технику пирогенетического процесса. Е.А. Фомина–Жуковская, доктор физических наук Женевского университета, получила возможность в 1880-ые годы проводить здесь исследования по синтезу индиго в тиофеновом ряду; она состояла частным ассистентом профессора (до 1893).
Н. Д. Зелинский начал читать общий курс органической химии и одновременно вести практические занятия по органической химии. Зелинский впервые ввел систематическое прохождение большого практикума по органической химии с определенной программой, построенной по синтетическим методам органической химии. Н. Д. Зелинский создал в Московском университете вторую крупную школу химиков-органиков, которая уже в начале XX в. приобрела широкую известность. Виднейшими учениками и сотрудниками Зелинского были: А. Г. Дорошевский, С. С. Наметкин, Л. А. Чугаев, Н. А. Шилов, В. В. Челинцев, А. Е. Чичибабин и др.
В рамках основанной при МГУ Ассоциации научно-исследовательских институтов (АНИИФМФ) в 1922 г. был создан Научно-исследовательский институт химии (НИИХ), возглавивший всю научно-исследовательскую работу университета по химии. В числе первых аспирантов, проходивших аспирантуру в НИИХ, были Я. И. Герасимов, А. В. Новоселова, М. И. Кобозев, А. А. Баландин, М. Б. Турова-Поляк, впоследствии – виднейшие ученые-химики и профессора МГУ.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 618; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!