Александр Арбузов: жизнь как легенда

05 февраля 2013 года

Казань славится многими именами. И в этом ряду одним из первых стоит имя крупнейшего ученого – Александра Ерминингельдовича Арбузова.

Очерк о нем, который мы предлагаем вашему вниманию, написан при использовании публикаций в газете «Вечерняя Казань» (старший научный сотрудник КХТИ Александр Лозовой, ВК, 5 июля 1979 года) и на сайте «Великие ученые ХХ века».

Герой Социалистического Труда, лауреат двух Государственных премий СССР, кавалер нескольких орденов Ленина, почетный профессор ряда европейских университетов, Александр Ерминингельдович Арбузов – основатель Казанской научной школы химиков-фосфороргаников.

Александр Арбузов в молодости

С 2 августа 1947 Институт органической и физической химии (современное название НИИ Казанского научного центра Российской Академии наук) носит его имя. В 1969 году в Советском районе появилась улица Арбузова.  В 1977 году перед фасадом нового здания Института органической и физической химии был торжественно открыт бюст ученого работы А.Н.Костромина. В 1997 году учреждена Международная арбузовская премия. В 2002 году в его честь в Казанском технологическом университете (бывший КХТИ) состоялось открытие мемориальной Арбузовской аудитории. 

«Вспомнив несколько, почти легендарных людей прошлого, мне хотелось бы сейчас вспомнить человека, который сам олицетворяет, можно сказать, живую легенду – академика Александра Ерминингельдовича Арбузова, одну из величайших фигур в органической химии фосфора, и я горжусь нашей с ним дружбой».

Лорд Александр Тодд, лауреат Нобелевской премии, английский химик

Из речи на открытии конгресса Международного Союза чистой и прикладной химии

Москва, 1965 год

 «…Мое детство протекло в глухой деревушке, далеко расположенной не только от столичного, но и от уездного города. Деревушка красиво расположилась на высоком берегу речки. Небольшие, беспорядочно разбросанные домишки, почти все покрыты соломой. Только одна улица могла называться улицей. С весны она была покрыта зеленой травой, как бархатным ковром, посредине ее вилась серая пыльная дорога».

В музее академиков Арбузовых

Так сам Александр Ерминингельдович вспоминал о своем детстве. Он родился 12 сентября 1877 года в селе Арбузов-Баран бывшего Спасского уезда Казанской губернии, в семье обедневшего помещика, учителя по образованию – Ерминингельда Владимировича Арбузова. Его мать Надежда Александровна тоже была учительницей.

Родители Саши Арбузова пользовались большим уважением в округе. Мальчик получил основательную домашнюю подготовку. Читать научился самостоятельно, по картинкам в «Ниве». Мать обучила сына чистописанию, на всю жизнь «подарив» ему четкий и разборчивый почерк, а отец занимался с Сашей математикой. Ерминингельд Владимирович умел производить в уме сложнейшие арифметические вычисления.

Когда Саше минуло восемь лет, его отдали в восьмиклассную сельскую школу. По соседству с имением Арбузовых располагалось имение великого русского химика А. Бутлерова. Позже Александр Арбузов вспоминал, как отец взял его в гости в Бутлеровку, находившуюся в полутора километрах от Арбузов-Барана:

«Вероятно, отец разговаривал с Бутлеровым о пчелах. Наиболее сильное впечатление на меня произвел пчелиный павильон, в котором помещались ульи. Помню, меня особенно поразило то, что внутренняя окраска стен павильона, когда Бутлеров притворил двери и ставни, резко изменилась – из синей превратилась в белую светящуюся. По-видимому, стены павильона были покрыты особой краской, меняющей свой цвет».

Вскоре после этой запомнившейся встречи пришло трагическое известие: 5 августа 1886 года Бутлеров скоропостижно скончался.

«В то время, когда мой отец провожал Бутлерова до его могилы,– вспоминал впоследствии ученый, – я с матерью ехал в Казань для поступления в гимназию».

В 1886 году мальчик был определен в приготовительный класс 1-й Казанской мужской гимназии. Скучная, душная атмосфера гимназической муштры подавляла впечатлительную натуру мальчика. Вместе с товарищем Саша решил бросить учебу и отправиться путешествовать. Правда, затея «Робинзона» стала известна взрослым, и путешествие сорвалось.

Тогда Саша нашел другое увлечение. Вместо того, чтобы ходить на занятия, он стал рисовать огромную цветную карту Европы. В результате незадачливый географ остался на второй год в четвертом классе. Он «провалился» по латинскому языку. Расстроенный и подавленный вернулся Арбузов в деревню. После разговора с отцом дал слово прилежно относиться к учебе и впоследствии успешно учился в гимназии. В 1896 году он ее закончил.

В аттестате значилось: по географии «отлично», по физике, истории и греческому языку – «хорошо», а по остальным языкам (латынь, немецкий) и логике – «удовлетворительно». Химию как отдельный предмет в гимназиях не изучали.

Осенью того же года Арбузов стал студентом знаменитого Казанского университета, в котором в разное время работали создатель неевклидовой геометрии Н. Лобачевский, крупный химик-органик Н. Зинин и творец теории строения органических веществ А. Бутлеров. Александр Арбузов поступил на отделение естественных наук физико-математического факультета.

В университете все дышало воздухом будущих знаменательных перемен, он жил духом Лобачевского, Клауса, Зимина, Бутлерова. Эти ученые выступали преобразователями не только в избранных ими областях математики и химии, но и в образовании. Повальное увлечение естественными науками, характерное для молодежи девяностых годов XIX столетия, не миновало и юного Арбузова. Он с удовольствием окунулся в новую жизнь.

Кафедрой органической химии в Казанском университете заведовал профессор А. Зайцев, крупный химик-органик. Работал на кафедре и другой выдающийся ученый – профессор Ф. Флавицкий. К концу второго курса Арбузов совершил «выбор цели». Ею стала органическая химия. На третьем курсе, увлекшись лекциями по органической химии, Александр Арбузов пришел в лабораторию А.М. Зайцева.

«...Бескорыстная и глубокая истинная преданность науке, а с нею редкая способность возбуждать горячую любовь к науке, воодушевлять и объединять в этом направлении учащуюся молодежь...», – так писал о Зайцеве один из его учеников – А.Н. Реформатский.

В лаборатории профессора Зайцева Александр Арбузов выполнил первую самостоятельную работу, которая была опубликована в журнале Русского физико-химического общества. Эта работа показывала несомненный талант пытливого студента. Она называлась прозаично: «Из химической лаборатории Казанского университета. Об аллилметилфенилкарбиноле Александра Арбузова». Из нее вытекало, что Александр Арбузов независимо от Гриньяра осуществил реакцию, известную сегодня как «реакция Гриньяра»: магнийорганический синтез.

Арбузов стал первым из русских химиков, кто применил магнийорганические соединения в практике органического синтеза. Чтобы по достоинству оценить это, достаточно вспомнить, что металлоорганические соединения широко используются ныне как реагенты органического синтеза, катализаторы полимеризации в производстве пластмасс и каучуков, как бактерициды и т. д. Арбузова, новатора по натуре, удручала принятая в то время техника химического эксперимента. Синтез проводился, как в средневековые времена, в реторте. Реагенты перемешивались «лучинкой» (выражение Арбузова) через тубус. Отгонка растворителей и перегонка продуктов проводилась под обычным давлением вне зависимости от молекулярного веса полученного вещества.

Ныне во всех химических лабораториях, включая и студенческие, принята перегонка «тяжелых» веществ под пониженным давлением (под вакуумом) – в таких условиях температура кипения понижается. Арбузов пытался ввести в обиход эту практику уже на стыке веков, но Зайцев, представитель старой школы химиков, очень боялся взрывов и категорически запретил своему ученику проводить опасные эксперименты.  

Александр Арбузов (справа) и Гий Камай, два знаменитых казанских химика

В студенческие годы Арбузов познакомился с приемами стеклодувного искусства. Эта область экспериментальной техники настолько увлекла будущего ученого, что он занимался ею на протяжении всей жизни. Внес в технику лабораторных работ много новшеств: разработал приспособление для перегонки под вакуумом, усовершенствовал газовые горелки, приобрёл новые типы лабораторных реактивов и аппаратуру для дефлегмации. Всем химикам известна знаменитая колба Арбузова.

Свой опыт в стеклодувном деле Александр Ерминингельдович обобщил в «Кратком руководстве к самостоятельному изучению стеклодувного искусства». Эта брошюра издавалась в 1912 и 1928 годах и долгое время была уникальным пособием для многих поколений химиков-экспериментаторов. Не утратила она своего значения и до настоящего времени.

Университет окончен. 30 мая 1900 года на заседании физико-математической испытательной комиссии Александр Арбузов был удостоен диплома первой степени и звания кандидата естественных наук. Получив приглашение занять пост главного химика-аналитика в знаменитом императорском Никитском винодельческом саду в Крыму, молодой ученый чуть было не отправился в теплые края. Но в начале лета 1900 года политическая ситуация в России усложнилась в связи с Боксерским восстанием в Китае. Назначения в пограничные районы (а Крым считался таковым) были отменены.

Фото из музея Владимира Зотова

Из-за материальных затруднений он вынужден был отправиться в Польшу, где работал ассистентом на кафедре органической химии и сельскохозяйственного химического анализа в Новоалександрийском сельскохозяйственном институте. Ново-Александрия в те времена не имела статуса города. Она именовалась посадом и насчитывала четыре тысячи жителей. Химическая лаборатория института, однако, была оборудована неплохо. Во всяком случае, в ней имелись газ и водопровод с давлением воды, обеспечивающим работу водоструйного насоса.

Руководителем Арбузова стал Ф. Селиванов, знающий химик, но, как ассистент вскоре понял, бездарный экспериментатор. «Это последнее обстоятельство, – писал Арбузов,– тяжело отражалось на моем химическом развитии, по существу, я был предоставлен самому себе». Свою работу Александр Ерминингельдович описывал так:

«Я изучил несколько интересных реакций и получил некоторое число первых химических соединений. По ходу дела многие реакции мне приходилось проводить в запаянных трубках при высокой температуре, в результате было много разных неприятных происшествий, особенно взрывов. Я и служитель, который мне помогал, неоднократно получали ранения, порой настолько серьезные, что на долгое время, иногда на месяцы, мы выходили из строя. Вся эта полоса неудач моих ранних работ в области органической химии имела одну положительную сторону: эти неудачи научили меня, как не надо работать».

Следует отметить, что именно опыт Арбузова научил химиков, как надо работать. Он ввел в лабораторную практику многие практические методики «органической кухни», которые и поныне с успехом используются во всем мире. Ассистент понимал, что нужно расти не только в опытности, но и в званиях.

В свободное время (а его было мало из-за административной, педагогической и лабораторной работы) Александр Ерминингельдович готовился к сдаче трудных магистерских экзаменов. В Ново-Александрии их не принимали, и в 1902 году Арбузов приехал в Казань. Выдержав экзамены, он получил свидетельство, где было сказано, что теперь «для получения степени магистра химии от него требуется только публичная защита одобренной факультетом диссертации».

Арбузов решил поступить в Петровско-Разумовский сельскохозяйственный институт в Москве (ныне Тимирязевская академия) – выпускников университета принимали сразу на третий курс. Но прозанимавшись год, он понял, что его единственная любовь – органическая химия. Он возвратился в Казань, устроился в лабораторию своего учителя А.М. Зайцева. Для исследования молодой ученый выбрал очень сложную в экспериментальном отношении тему. Исследования пришлось вести самостоятельно, без научного руководителя.

«Оглядываясь теперь, на склоне лет, после почти пятидесяти лет научной деятельности, – вспоминал позже ученый,– я должен сказать, что мое решение работать без всякого руководителя было до дерзости смелым. Разумеется, эта затея могла кончиться неудачей или даже полным крахом. И в то же время во многих отношениях мое решение было правильным. По мере ознакомления с литературой мой химический горизонт стал расширяться, я уже более зрело стал себе представлять, что такое научное исследование».

Темой для работы Арбузов избрал органические соединения фосфора. Молодой ученый заметил, что одни химики считали фосфористую кислоту трехосновной с симметрическим расположением гидроксильных групп у атома трехвалентного фосфора, а другие – двухосновной с двумя гидроксильными группами у атома пятивалентного фосфора. И Арбузова озарило: а что, если искать решение в области органических производных фосфористой кислоты, прежде всего – ее эфиров?

Тогда этой темой занимались считанные одиночки. В 1903 году первая работа Арбузова по избранной теме появилась в Журнале Русского физико-химического общества. Статья называлась «О соединениях полугалоидных солей меди с эфирами фосфористой кислоты». В 1905 году вышла из печати монография химика, где были собраны все результаты по диссертационной теме. Защита состоялась в том же году. Магистр химии Арбузов благодаря работе «О строении фосфористой кислоты и ее производных» стал широко известен в профессиональных кругах. В 1906 году за эту работу он был удостоен премии имени Зинина-Воскресенского.

В том же году Александр Арбузов возглавил кафедру органической химии и сельскохозяйственного химического анализа в Новоалександрийском институте сельского хозяйства и лесоводства.

Следующей важной работой ученого стало каталитическое разложение арилгидразонов посредством солей меди – реакция, вошедшая в органическую химию под названием «реакция Фишера–Арбузова». Спустя много лет Александр Ерминингельдович вспоминал, как Фишер спросил его: «А вы запатентовали свое открытие?», и, получив отрицательный ответ, страшно удивился бескорыстию, а возможно, и простодушию русского коллеги.

На самом деле, приехав в 1907 году в командировку в Германию, Арбузов проконсультировался у юриста по вопросам иностранного патентования. Оказалось, что приобретение патента требует значительных средств. Поскольку их у Арбузова не было, а надежды на получение доходов казались гипотетическими, химик отказался от этой идеи. И, наверное, зря.

Реакция Фишера–Арбузова прочно вошла в практику. Она широко применяется в промышленности для получения ряда производных индола, используемого, в свою очередь, для синтеза медицинских препаратов.

В Берлине Александр Ерминингельдович поразил своих коллег. Когда один из сотрудников Фишера случайно разбил сложную деталь стеклянного прибора, Арбузов поймал на лету осколки и, включив паяльный станок, быстро и ловко спаял стекло.

В 1910 году Александр Ерминингельдович снова побывал за границей, на этот раз у знаменитого Адольфа фон Байера. После ухода профессора Зайцева с поста заведующего кафедрой был объявлен конкурс на замещение вакантной должности. Среди прочих претендентов, людей вполне достойных, подал заявку на участие в конкурсе и Александр Арбузов. В 1911 году он стал заведующим кафедрой с условием, что в течение трех лет напишет и защитит докторскую диссертацию. Условие было выполнено. В 1914 году Александр Ерминингельдович успешно защитился. Диссертация называлась «О явлениях катализа в области превращений некоторых соединений фосфора. Экспериментальное исследование».

В 1915 году Арбузов был утвержден в профессорской должности. Новый заведующий кафедрой внес в технику лабораторных работ много новшеств. Он ввел приспособление для перегонки под вакуумом, позволившее получать индивидуальные вещества высокой степени очистки, усовершенствовал газовые горелки, приобрел новые типы лабораторных реактивов и аппаратуру для дифлегмации. Для лаборатории было изготовлено большое количество посуды, часть которой была сделана по эскизам «стеклодува» Арбузова.

… Идет Первая мировая война, в России все острее ощущается нехватка продукции химической промышленности, прежде всего лекарств. Арбузов налаживает сотрудничество с химическим заводом братьев Крестовниковых, где руководит феноло-салициловым производством. Удрученный технологической безграмотностью персонала, он пишет «Проект краткосрочных курсов» для рабочих-химиков.

В архивах казанского музея А.Е. Арбузова хранятся редкие документы обширного наследия академика, характеризующие его напряженную и многогранную деятельность. Среди них – приказ о назначении профессора химии Казанского университета А.Е. Арбузова одним из руководителей процессами феноло-салицилового завода в Казани.

Александр Арбузов со специалистами завода Крестовниковых

После революции, в 1918 году, вопрос о лояльности профессорско-преподавательского состава Казанского университета решает ЧЦ. Всех членов ученого совета приглашают на собеседование. Арбузов его успешно проходит. В январе 1919 года Совнарком издает декрет, согласно которому все профессора увольняются и должны быть избраны снова. Александр Ерминингельдович проходит и эту «чистку». Он остается верен Казанскому университету.

Когда при реорганизации химфак преобразуется в самостоятельный Казанский химико-технологический институт, Арбузов с болью в сердце уходит из любимой лаборатории на новое место работы. Однако вскоре в университете снова открывается химический факультет – и Арбузов возвращается.  

А.Е. Арбузов дома в рабочем кабинете

В годы войны в Казань эвакуировалась едва ли не вся АН СССР. Только химических лабораторий и институтов прибыло 11. Арбузов помогал коллегам быстро наладить работу, превратив свою квартиру в общежитие – в ней поселилось несколько семей эвакуированных ученых. Отчеты, поданные в отделение химических наук АН СССР, гласят, что в 1943 году Арбузов «лично разработал и усовершенствовал метод получения дипиридила. Руководил группой научных работников по разработке некоторых вопросов секретного характера».

В послевоенные годы знаменитый академик Арбузов возглавляет Институт органической химии АН СССР, созданный в 1959 году в Казани. Химия должна служить людям. Этот девиз был жизненным принципом Арбузова. Он вел исследования по созданию новых лекарственных препаратов, ядохимикатов для сельского хозяйства. И сегодня в любой аптеке можно найти лекарства, синтезированные самим Александром Ерминингельдовичем и его талантливым учеником – профессором А.И. Разумовым.

Арбузов внес в практику химика-органика новшества, помогающие синтезировать вещества, которые ранее принципиально невозможно было получить в условиях обычной лаборатории. Ему принадлежат работы по истории химии, показывающие вклад в науку, сделанный Н.Н. Зининым, А.М. Бутлеровым, Казанской химической школой в целом, а также М.В. Ломоносовым, Д.И. Менделеевым, С.В. Лебедевым и другими. Им дано обстоятельное исследование по истории изучения свободных радикалов, фосфорорганических соединений и катализа.

Огромная научная работа не мешала А.Е. Арбузову заниматься общественной деятельностью. Его пять раз избирали в Верховный Совет СССР. Как старейший депутат, Александр Ерминингельдович дважды открывал  сессии вновь избранного Верховного Совета.

В 1945 году по постановлению Президиума АН СССР в Казани открылся филиал Академии наук страны. Председателем Президиума КФАН был утвержден Александр Ерминингельдович Арбузов. С исключительной энергией взялся он за создание в нашем городе новых научных центров...   

  Отец и сын - академики Арбузовы

Его любимым музыкальным произведением был ноктюрн из Второго квартета великого композитора и не менее великого химика Бородина. Музыку коллеги академик Арбузов любил слушать в последние годы жизни.

В 1968 году девяностолетний академик заболел и в ночь с 20 на 21 января скончался. Его похоронили в родной Казани, на Арском кладбище. 6 ноября 1991 года захоронение стало семейным – умер его сын, также прославленный ученый Борис Арбузов.

Борис, как его сестра Ирина и брат Юрий, также стали известным учёными-химиками.  Теперь все они покоятся в одном захоронении на Нулевой аллее.

В 1971 году в Казани, в Школьном переулке, был открыт мемориальный музей-квартира академика А.Е. Арбузова. В этом доме он жил с 1938 года. Сегодня это музей академиков Александра Ерминингельдовича и Бориса Александровича Арбузовых.

 НАША СПРАВКА

Арбузов Александр Ерминингельдович

12.09.1877 – 21.01.1968

Советский химик-органик, с 1942 года – академик. В 1900 году окончил Казанский университет. В 1900-1911 годах работал в Новоалександрийском институте сельского хозяйства и лесоводства (с 1906 года – профессор), в 1911-1930 гг. – профессор Казанского университета, в 1930-1963 гг. – профессор Казанского химико-технологического института. В 1946-1965 гг. – председатель Президиума Казанского филиала АН СССР.

Основные научные исследования Арбузова посвящены химии фосфорорганических соединений, основоположником которой он является. В 1900 году Арбузов впервые в России осуществил синтез аллилметилфенилкарбинола через магнийорганическое соединение. В 1905 году установил строение фосфористой кислоты, получил в чистом виде её эфиры, открыл каталитическую изомеризацию средних эфиров фосфористой кислоты в эфиры алкилфосфиновых кислот (перегруппировка Арбузова), ставшую универсальным методом синтеза фосфорорганических соединений. Открыл реакцию образования комплексных соединений трёхвалентного фосфора с одногалоидными солями меди.

В 1910-1913 годах исследовал каталитическое разложение гидразонов, разработал новые способы синтеза индолов и нитрилов, нашёл способы разделения три– и диалкилфосфитов. В 1914 году подвёл первые итоги своих работ по изучению каталитических превращений фосфорорганических соединений, впервые после В.Ф. Оствальда обобщив все важнейшие данные о катализе. В том же году получил эфиры фосфиновых кислот, положив тем самым начало новой области исследований – химии фосфорорганических соединений со связью Р – С (систематическое изучение их было начато в СССР и за рубежом в 1920-1930 годы).

При исследовании строения «хлорангидрида Бойда» совместно с Б.А. Арбузовым открыл (1929 год) реакцию образования свободных радикалов триарилметилового ряда из триарилбромметана. Получил и исследовал эталонный радикал дивинилпикрилгидразил. Исследуя отечественные источники органических соединений, совместно с Б. А. Арбузовым разработал новый метод подсочки хвойных деревьев, теорию истечения живицы и технику её сбора без потери летучих компонентов. Открыл и исследовал (1930-1940 годы) новые классы фосфорорганических соединений – производные субфосфорной, пирофосфорной, пирофосфористой и фосфористой кислот.

Открыл (1947 год) реакцию присоединения диалкилфосфористых кислот к карбонильной группе, явившуюся новым универсальным методом синтеза фосфорорганических соединений. Установил физиологическую активность ряда открытых им соединений, одни из которых оказались инсектицидами, другие – лекарственными препаратами. Обнаружил миотическое действие пирофоса, что легло в основу использования его для лечения глаукомы (медицинское название – фосарбин). Организовал производство фосарбина в Казани.

Предложил ряд лабораторных приборов (колбы, колонки). Автор работ по истории химии, показывающих вклад русских химиков, и в частности учёных казанской школы, в развитие мировой науки.