Успехи молекулярной биологии и биоорганической химии, их стремительный прогресс — пример научного метода познания мира. Нет сомнений в том, что они приведут в новые, неизведанные области знания, которые позволят еще более целенаправленно использовать все, что дает нам природа.
В конце XIX в. знаменитый французский химик Марселей Бертло дал прогноз развития науки в XX в. Он говорил, что «химический синтез совершенно изменит, преобразит нашу современную культуру... Ведь теперь уже химический синтез и успехи электричества совершенно преображают современный, общественный и жизненный строй. А мы ведь еще только на пороге наших знаний... Лет через 25, не более, все локомотивы исчезнут с лица Земли и их заменят машинами, нагреваемыми посредством нефти и газа. Пар надо считать теперь уже окончательно неподходящим средством превращения и передачи энергии. Электричество, лишенное силы, но зато служащее великолепным всеобщим агентом превращения энергии, заменит собой пар, хотя никогда не вытеснит нефти и газа совсем»1.
Прогноз ученого XIX в. полностью оправдался. Более того, успехи химии в XX в. таковы, что даже великий мастер химического эксперимента, как М. Бертло, не мог предвидеть и сотой доли того, чего достигла современная химия.
Современная химия — это высокоразвитая наука, которая включает в себя сотни научных направлений, тысячи научных школ, десятки тысяч химических лабораторий, миллионы органических и неорганических соединений. Но это не только чистая наука, но и мощная химическая индустрия. Все это, как живой организм, живет и развивается. Совершенно очевидно, что понять «сложную жизнь этого организма» очень трудно. Современная химия активно взаимодействует со смежными науками. Она «питается» знаниями физики, биологии, минералогии, кристаллографии и сама «питает» эти науки своими знаниями.
Предпосылки для развития современной химии создались в конце XIX в., когда великие открытия в физике привели к коренному пересмотру сложившейся физической. картины мира. Возникшее на рубеже XIX и XX вв. учение о сложном строении атома легло в фундамент современной химии.
Главное, что отличает химию XX в. от химии XIX в., это создание теоретической химии, основанной на принципиально новых физико-химических концепциях. Химическая атомистика XIX в. не выплеснула наружу весь свой мощный заряд научных возможностей — большая часть ее потенциальной энергии проявилась в XX в., когда квантово-механическая модель атома легла в основу современного учения о химической связи.
В начале XX в. органическая химия первая породнилась с электронными теориями. Учение о ковалентной связи — важнейшее приобретение на этом пути. После создания квантовой механики органическая химия также стала главной ареной, на которой развернулись основные события, связанные с трактовкой природы различных типов химической связи.
К концу XIX в. химия на пути своего развития подошла К своеобразному рубежу. Такие завоевания, как теория химического строения органических соединений, периодический закон, открыли широкие перспективы для химических исследований. Синтез новых веществ, встречающихся и не встречающихся в природе, открытие новых химических элементов ярко демонстрировали успехи химии. Казалось, что химики, как органики, так и неорганики, могут получать любое вещество. Но горделивый замысел химиков конца XIX в. синтезировать любое вещество обречен был на неудачу. На таких с виду простых реакциях, как получение аммиака, получение оксида серы (VI), оксида азота (II), т.е. таких реакциях, которые имели первостепенное значение для химического производства, произошло первое серьезное крушение надежд препаративной химии. Создалась своего рода тупиковая ситуация, выход из которой нашла физическая химия. Именно она смогла решить те проблемы, которые оказались не под силу классической химии. Уже в первом десятилетии XX в. теоретические выводы физико-химиков легли в основу производства серной кислоты контактным способом, синтетического аммиака. Именно физическая химия выработала научные принципы, которые позволяли определять, в каком направлении и до каких пределов идет реакция. Она дала возможность на строго количественной основе решить практические вопросы управления химическими превращениями. Физико-химические исследования позволили внедрить в промышленность принципиально новые процессы. Их отличительные черты: непрерывный замкнутый цикл, широкое применение высокоселективных катализаторов, использование электрических и магнитных полей, сверхвысоких давлений.
|