Есть ли место идеям Менделеева в современной науке, живы ли они?

Наука и жизньНаука

В химии всегда будет работать правило октета

Академгородок, Иркутский институт химии им. А. Е. Фаворского Сибирского отделения РАН. Фото: архив ИрИХ им. а. Е. Фаворского СО РаН

Благодаря Дмитрию Ивановичу Менделееву уже больше чем полтора столетия среди химических элементов наведён идеальный порядок — каждый элемент занимает свою ячейку в таблице и даже для новых, ещё неоткрытых элементов виртуальная «очередь на квартиру» уже расписана. Его многочисленные труды разошлись на цитаты, как и периодические таблицы — по кабинетам химии и школьным учебникам, Менделеев и память о нём забронзовели. Но можно ли то же самое сказать о его идеях? Есть ли им место в современной науке, живы ли они? Об этом рассуждает доктор химических наук Андрей Иванов, директор Иркутского института химии им. А. Е. Фаворского СО РАН.

Беседу ведёт Наталия Лескова.

Андрей Викторович Иванов. Фото из личного архива андрея Иванова

— Андрей Викторович, давайте сразу с места в карьер — пригождаются ли идеи Менделеева в вашей научной работе?

— Да, безусловно. Я считаю, что два человека, определившие не просто эпоху, а вообще всю химическую науку в мире и в России, — это Менделеев и Бутлеров. Было много великих и потом, но таких больше не было. Мы все знаем Менделеева как учёного-фундаменталиста, потому что, приходя в восьмом классе в школу, видим таблицу Менделеева, и все знаем его как систематизатора науки. Есть ещё не менее известная, но обросшая байками история про то, как он изучал растворы на примере модельных растворов спирта с водой. Чуть хуже известно, что он как физико-химик изучал газы.

Но есть вторая ипостась его деятельности, о которой говорят мало: Менделеев как организатор науки и как настоящий учёный-практик. Безусловно, если поставить себе задачу, как говорят политики, «прислониться» к наследию великого Менделеева, то можно рассуждать о том, что мы используем его учения о растворах (в конце концов все химики что-то в чём-то всегда растворяют), но я задумался о том, как наш институт опирается на таблицу Менделеева — главное его открытие. Вроде бы химик-органик работает по большому счёту с двумя веществами — с углеродом, водородом и добавленными к ним кислородом, азотом и некоторыми другими элементами, а большую часть таблицы Менделеева органики, на первый взгляд, не используют. Когда я стал анализировать, понял, что сами названия лабораторий в нашем институте, по сути, повторяют таблицу Менделеева.

— Каким образом?

— У нас есть лаборатория галогенорганических соединений, а галогены — это седьмая группа, которую Дмитрий Иванович вынес отдельно. У нас есть лаборатория халькогенорганических соединений. Халькогены — это предыдущая, шестая группа. Лаборатории пниктогенов у нас нет, но есть лаборатория, которая занимается азотсодержащими и фосфорсодержащими органическими соединениями. Кроме того, в истории нашего института есть славная страница в изучении кремний- и германийорганических соединений, это подгруппа углерода. Получается, что систематизация, заложенная Дмитрием Ивановичем, легла в основу организации нашего института — изначальной и нынешней.

У нас есть прекрасные коллективы, которые занимаются изучением химии сера-, селен-, теллурорганических соединений. Причём во всех случаях исследования организуются в логике таблицы. Например, если получают новый оригинальный гетероцикл на основе серы и всячески изучают его свойства, то следом проводят синтез такого же гетероцикла, но с заменой серы на селен (следующий элемент подгруппы серы), а затем на теллур, и обязательно сравнивают поведение этих циклов между собой. Честно говоря, я как-то раньше этот момент упускал, но, готовясь к нашей беседе, чётко увидел эту зависимость.

3D-структура молекулы 1-хлорметилсилатрана и её силатрановый «скелет». Своеобразная реакционная способность этого класса молекул обусловлена их пространственным строением и «дополнительной» связью азот-кремний (показана стрелкой), как бы стягивающей молекулу вдоль её оси. Источник: Wikimedia Commons/MolView

— Это чисто фундаментальная работа или она нужна для чего-то практического?

— В случае тиофена и селенофена есть очень большой пул прикладных работ совместно с коллегами из Европы. Этим работам уже больше десяти лет. Используя фрагменты тиофена и селенофена, соединённые с пиррольным фрагментом, нашими коллегами из испанского центра фотофизики были получены стёкла с управляемым цветом. В зависимости от того, какое напряжение ты прикладываешь к этому стеклу, оно становится темнее, светлее, краснее, коричневее, синее. То, какой цвет будет у стекла, во многом определяется атомами серы или селена внутри него.

— А зачем нужно делать такие стёкла?

— Например, чтобы изменять их прозрачность по собственному желанию, просто повернув ручку тумблера. Здесь вам и энергоэффективность, и комфортность. а для специальных стёкол в автомобилях, самолётах это вообще незаменимое свойство. Сейчас в мире очень много работ по тематике интеллектуальных стёкол. Или, например, представьте, что такое стекло соединено со сверхчувствительным датчиком на какой-то токсин, и вы получаете цветовую индикацию на него. Для этого исследования мы создали вещества, на основе которых наши коллеги синтезировали и изучили новые материалы.

— Есть ли в вашем институте ещё какие-то разработки, которые опираются на такие исследования?

— У нас много разработок с европейскими и китайскими коллегами. С последними, например, мы разработали на основе азотсодержащих гетероциклов очень чувствительные сенсоры на фтор. Фтор — это большая драма для Китая. Там огромное количество людей с чёрными или жёлтыми зубами, потому что они пили скважинную воду, которая в некоторых районах содержит много фтора. Людей из определённых провинций узнавали по зубам — в Китае на этот счёт даже имеется поговорка. Сейчас она неактуальна, потому что китайцы научились избавляться от фтора, в том числе детектируя его на очень чувствительных уровнях с помощью сенсоров типа такого, который мы сделали с нашим коллегой из Китайской академии наук.

— Неужели и за это можно сказать спасибо Дмитрию Ивановичу?

— Я бы сказал так: во всех случаях, будь то галоген-органика, халькоген-органика, пниктогены в органических соединениях, — изучение свойств происходит ровно в логике таблицы, как она изображена. Вся систематика нашей работы на протяжении почти всего времени существования института с этим так или иначе связана.

Отдельно надо сказать про подгруппу кремния: наш институт знаменит не только работами по ацетилену и не только наследием академика Фаворского, члена-корреспондента Шостаковского и академика Трофимова*, но и работами, известными благодаря академику Воронкову, который занимался кремнийорганическими соединениями. Вообще научная работа Менделеева началась с кремния: кремнезёмов, стёкол, силикатов, с изучения неорганического кремния. а Воронков изучал органический кремний, точнее — всю эту вертикаль: углерод-кремний-германий. В этом смысле наследие Михаила Григорьевича Воронкова тоже строго регламентировано теми рамками, которые заложил в науке Менделеев.

— Можно ли назвать химию органического кремния альтернативной углеродной биохимии?

— Есть такой известный ситком «Теория большого взрыва», в котором самый яркий персонаж — Шелдон — однажды пытался из конструктора собрать ДНК кремниевой формы жизни. Ваш вопрос напомнил мне этот эпизод. А если серьёзно, то химия кремния, скорее, не альтернатива, а дополнение. Изначально учёные предполагали, что у кремния биологические функции отсутствуют, и, наверное, единственным, что было общего между кремнием и биологической активностью, — это очень опасное заболевание под названием силикоз. Страшное заболевание, поражавшее в первую очередь шахтёров и рабочих каменоломен. Однако потом в широкий обиход вошли кремнийорганические соединения, и тут вся недооценённость биологического кремния стала понятна.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Царь-заговор Царь-заговор

«Джон Ф. Кеннеди. Выстрелы в Далласе»: покушение на президента изменило США

Дилетант
Какой здоровый орган! Какой здоровый орган!

Советы от врачей разных специализаций, чтобы не стать их пациентами

Men Today
Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной

Поиск жизни на ближайших планетах натолкнулся на великое молчание

Наука и жизнь
Как выбрать фото для сайта знакомств, чтобы удачно выйти замуж: 13 рекомендаций Как выбрать фото для сайта знакомств, чтобы удачно выйти замуж: 13 рекомендаций

Какие фото привлекут достойных кандидатов в дейтинговых приложениях?

Psychologies
Небесная Европа Небесная Европа

Возможно, спутник Юпитера — место, где есть, пусть и самая примитивная, жизнь?

Знание – сила
Озарение, приди: как выйти из творческого кризиса Озарение, приди: как выйти из творческого кризиса

Что делать, когда нужно решить какую-то необычную задачу, а идей нет?

ТехИнсайдер
С электроникой в башке С электроникой в башке

Как в России развиваются исследования интерфейса мозг—компьютер

Наука
Цветущая сложность в эпоху тотальной медиатизации: говорят физики Цветущая сложность в эпоху тотальной медиатизации: говорят физики

Какие стратегии медийной самопрезентации используются научными вузами и учеными

Наука
Куда поедут российские шрот и жом Куда поедут российские шрот и жом

Пошлины на импорт продукта в ЕС могут привести к профициту на внутреннем рынке

Агроинвестор
Смартфон может влиять на бесплодие у мужчин? Узнайте простой ответ экспертов! Смартфон может влиять на бесплодие у мужчин? Узнайте простой ответ экспертов!

Как мобильные телефоны могут влиять на мужскую фертильность

ТехИнсайдер
Психолог Александр Шахов: «У многих взрослых нет четкого ответа на вопрос, зачем учиться» Психолог Александр Шахов: «У многих взрослых нет четкого ответа на вопрос, зачем учиться»

Как помочь ребенку в начале учебного года?

Psychologies
Иван Янковский, самосуд и ельцинская Россия: каким получился сериал «Аутсорс»? Иван Янковский, самосуд и ельцинская Россия: каким получился сериал «Аутсорс»?

О параллелях, смыслах и оглушающем эффекте сериала «Аутсорс»

Правила жизни
Что такое «икигай», или как жить долго Что такое «икигай», или как жить долго

Что стоит за древним искусством «икигай», которое учит жить долго и счастливо

ТехИнсайдер
Ученые описали новую систему групп крови после 50 лет поисков Ученые описали новую систему групп крови после 50 лет поисков

Ученые описали новую систему групп крови. Она получила название MAL

ТехИнсайдер
Астрономы отыскали самые длинные джеты у активной галактики Астрономы отыскали самые длинные джеты у активной галактики

Астрономы отыскали рекордно длинную систему джетов у активной галактики

N+1
Все в шоколаде? Все в шоколаде?

Когда невинная тяга к сладкому перерастет в нездоровую зависимость?

Psychologies
Убеждения нелюбимых детей: 7 типичных ошибок Убеждения нелюбимых детей: 7 типичных ошибок

С какими ошибочными установками растут нелюбимые дети?

Psychologies
Ничего личного: как строительная корпорация США создавала советскую индустрию Ничего личного: как строительная корпорация США создавала советскую индустрию

Как американская компания Bechtel Corporation помогала строить СССР

Forbes
Идеолог «Архстояния»: «Сначала деревня помогла мне, а потом я помог ей» Идеолог «Архстояния»: «Сначала деревня помогла мне, а потом я помог ей»

Художник Николай Полисский — о современном искусстве и побеге из города в село

РБК
«Я сегодня смеюсь над собой... Мне так хочется счастья и ласки...» «Я сегодня смеюсь над собой... Мне так хочется счастья и ласки...»

Имя Александра Вертинского известно каждому в нашей стране, да и за рубежом

Караван историй
Голова идет кругом Голова идет кругом

С жалобой на головокружение обычно не спешат к врачу. И напрасно!

Лиза
Почему пьяные водители могут выжить после смертельного ДТП? Узнайте интересные факты Почему пьяные водители могут выжить после смертельного ДТП? Узнайте интересные факты

Почему пьяные водители часто выживают в авариях?

ТехИнсайдер
Неврологи описали изменения мозга у беременной женщины Неврологи описали изменения мозга у беременной женщины

Ученые провели 26 томографий беременной, чтобы оценить изменения ее мозга

N+1
Инженеры строят новую Атлантиду: как мы незаметно оказались на пороге эры подводных городов Инженеры строят новую Атлантиду: как мы незаметно оказались на пороге эры подводных городов

Похоже, в текущем десятилетии человечество все же сделает шаг в воду

ТехИнсайдер
Ушел из жизни бывший тренер Марии Шараповой и Анастасии Мыскиной Ушел из жизни бывший тренер Марии Шараповой и Анастасии Мыскиной

Скончался наставник нескольких звезд тенниса. Роберт Лэнсдорп прожил 85 лет

VOICE
It depends It depends

Полина Гагарина с психологом о зависимостях, испытывающих нас и наших детей

Psychologies
Уроки смыло наводнением: как климатический кризис мешает школьникам хорошо учиться Уроки смыло наводнением: как климатический кризис мешает школьникам хорошо учиться

Наиболее яркие примеры влияния погоды на образовательный процесс

Forbes
Слова и музыка Слова и музыка

Елизавета Базыкина удивляет спокойствием не только к успеху, но и к неудачам

VOICE
Гостья из космоса Гостья из космоса

Актриса Софья Лебедева — о фантастике, свободе и страхах

OK!
Главный помощник рыбаков: как эхолот помогает выследить добычу Главный помощник рыбаков: как эхолот помогает выследить добычу

Как чудо техники, эхолот, помогает выследить рыбу и не сесть на мель

ТехИнсайдер
Открыть в приложении