Глава 5
Глава 5
«Только пробовать!». Немного истории. И. Л. Кондаков. Привычка химиков немедленно выбрасывать все, что напоминает смолу. Высокополимеры — помеха для химиков. Направление поисков. Гофман впервые узнает об изопрене. Что такое «удобный» метод пятьдесят лет назад? «Я так и знал, что ты меня встретишь».
С. В. Лебедев начал свои систематические исследования в области процесса полимеризации двуэтиленовых углеводородов в 1908 году. По выражению крупнейшего английского химика Вильяма Рамзая, обогатившего науку рядом выдающихся завоеваний (в частности, открытием инертных газов), чтобы делать в науке крупные открытия, «прежде всего необходимо, разумеется, узнать, что в данной области сделано уже другими… А затем ничего более не нужно, как только пробовать». Но пробовать, или, вернее, экспериментировать, можно по-разному. Рамзай поясняет с легкой иронией, что можно пробовать двумя путями, подобно тому как бывают двоякого рода рыбаки: одни ловят сардину, а другие лососей. «Лососей, — говорит Рамзай, — в настоящее время не так уж много, как раньше; сардины стало, может быть, даже еще больше. Вот почему нужен известный опыт и зоркий глаз, чтобы узнать, где можно поймать лосося!»
Как определить направление своих исследований, чтобы достичь в намеченной области значительных и принципиальных успехов, — очень важный и ответственный момент в творчестве любого ученого и особенно ученого, работающего в области экспериментальных наук. Многочисленные и порой очень сложные эксперименты химика, не объединенные общей идеей и не подчиненные правильному ее решению, могут привести к тому, что будет выполнен большой объем работы, будут детализированы и выяснены многие частности, но даже по совокупности проведенных исследований ученый не сможет внести существенный вклад в ту область науки, которую он выбрал предметом своего творчества. Он не сможет уловить и вскрыть те закономерности, которые управляют изучаемыми им процессами.
Непредельные двуэтиленовые углеводороды, которые С. В. Лебедев избрал новой областью своих исследований, обладают той самой важной особенностью, которая делает их весьма химически активными. Они содержат две двойные связи, почему и называются двуэтиленовые углеводороды. Приступая к их изучению, Лебедев подробно изучил практически весь имеющийся в литературе материал по этому вопросу и провел строгий анализ имеющихся данных, чтобы четко определить задачи, возникавшие перед ним в предпринятом исследовании.
Что же было известно Сергею Васильевичу к началу его работы в области полимеризации непредельных соединений?
Пожалуй, самое главное, во всяком случае, главное для дальнейшего развертывания событий, а именно: в результате полимеризации этих соединений получались вещества, напоминающие по некоторым своим свойствам природный каучук…
Первое знакомство европейцев с каучуком относится ко времени замечательных путешествий и географических открытий Христофора Колумба. Но первое сравнительно подробное описание этого материала, нашедшего широкое распространение в современной технике, было дано французским ученым Шарлем де ла Кондамином.
В 1736 году Парижская Академия наук направила в Южную Америку экспедицию для измерения дуги меридиана, в состав которой входил и Шарль де ла Кондамин, известный французский геодезист и путешественник. В лесах Южной Америки он впервые познакомился с деревьями, дающими каучук, и с теми методами применения каучука, которые были известны коренному населению района экспедиции — местным индейцам. По возвращении во Францию Шарль де ла Кондамин написал подробный доклад о свойствах каучука, который был опубликован в изданиях Парижской Академии наук.
Но исследования химического состава каучука начались значительно позднее: только в 20-х годах XIX века. В то время химики изучали состав различных органических веществ главным образом путем их перегонки. Последовательно улавливались и анализировались продукты, выделившиеся при нагреве испытуемого вещества без доступа воздуха. Синтетическое направление в органической химии, позволившее устанавливать структуру и состав тех или иных органических соединений путем их искусственного воссоздания, развилось только в середине XIX века и к моменту начала исследования химического состава каучука, естественно, не нашло еще распространения.
В 20-х годах прошлого века ряд крупнейших химиков: Дюма, Либих, Дальтон, а затем замечательнейший экспериментатор-самоучка Майкл Фарадей, из переплетчиков ставший крупнейшим ученым, посвятили свои исследования установлению состава каучука. Наиболее интересные данные были получены Фарадеем, который первым выделил из каучука при сухой его перегонке углеводород изопрен (хотя далеко не в чистом виде). Этот углеводород, как выяснилось, является основным звеном в цепи гигантской молекулы каучука. Фарадей уточнил, что каучук представляет собой углеводород, в котором на пять атомов углерода приходится восемь атомов водорода. О полимерном состоянии этих молекул Фарадей еще не догадывался.
Последующими опытами Грегори, Химли, А. Бушарда эти работы были подтверждены. Но, в какой-то мере уточнив данные Фарадея, они одновременно и запутали вопрос о химической природе каучука, что во многом объясняется недостаточной чистотой образцов, взятых для исследования.
Анализируя состояние и развитие исследований в области полимеризации двуэтиленовых углеводородов, С. В. Лебедев считал, что первый этап исследований в этой области начинается с 1860 года, когда английский химик Вильямс выделил из продуктов сухой перегонки каучука изопрен достаточной степени чистоты (кстати, название «изопрен» впервые применено Вильямсом) и, наблюдая способность его полимеризоваться, высказал предположение, что каучук и гуттаперча образуются полимеризацией изопрена.
Наиболее четко возможность перехода изопрена, полученного сухой перегонкой каучука, обратно в каучукоподобный продукт была впервые показана в работе Г. Бушарда в 1875–1879 годах. В дальнейшем вопросу полимеризации изопрена были посвящены работы многих химиков, в частности Валлаха, Тильдена и уже известного нам руководителя дипломной работы С. В. Лебедева в Петербургском университете В. А. Мокиевского. Хотя в этих исследованиях и были получены безусловно интересные для науки факты, которые подтверждали и дополняли ранее высказанные предположения и наблюдения, касавшиеся получения каучукоподобных продуктов при полимеризации изопрена, однако они не продвинули существенно практическое решение проблемы синтеза каучука. А вопрос уже стоял именно так.
Английский химик Тильден в мае 1892 года на заседании философского общества в Бирмингаме сделал сообщение о том, что, разложив скипидар и оставив полученный им при этом изопрен в бутылках, он через несколько лет обнаружил в них вязкую жидкость, в которой плавали частицы твердого вещества, оказавшегося чем-то напоминающим каучук. При обработке серой этот продукт давал эластичный материал, подобный тому, который получается при вулканизации натурального каучука.
Но все эти работы были, разумеется, еще очень далеки от получения искусственным путем каучука. Далек был от этого и Г. Бушарда, который из натурального каучука получил немножко изопрена, а затем из этой малости вновь получил кусочек каучука. Это было равносильно тому, чтобы посадить весной один мешок картошки, а осенью снять урожай в пол-лукошка. Да еще вместо посаженной весной крупной картошки выкопать по осени мелочь, непригодную для еды.
При всем значении работ Тильдена нельзя расценивать и его работы по получению изопрена из скипидара и наблюдаемое им самопроизвольное превращение этого углеводорода в каучук как успешное решение проблемы синтеза каучука. Ведь этот ученый наблюдал самопроизвольное превращение залитого им в бутылки изопрена в каучукоподобный продукт за очень продолжительное время, исчисляемое годами. Можно ли представить себе промышленное получение каучука, при котором изопрен заливают в аппарат и ждут, когда же он превратится в каучук? В промышленности процессы подобной длительности неприменимы: химик не может превратиться в нерадивого рыбака, который «сидит у моря и ждет погоды».
В дальнейших исследованиях химиков было установлено, что не только изопрен способен полимеризоваться, но той же способностью обладают и некоторые другие углеводороды, сходные с ним по своей химической структуре.
Наиболее значительный этап на этом пути составили работы русского химика Ивана Лаврентьевича Кондакова, который установил, что углеводород диизопропенил при полимеризации также дает каучукоподобные продукты. Диизопропенил по своей химической структуре очень сходен с изопреном и отличается от последнего тем, что один водород у третьего углеродного атома в нем заменен на радикал метил.
После работ Кондакова перед химиками открылись новые пути синтеза каучука. Выяснилось, что для получения каучукоподобного продукта не обязательно брать изопрен, а можно применять и другие схожие с ним углеводороды. Поскольку изопрен не мог быть в то время получен доступными для химиков методами (не разрушать же для его добывания молекулу каучука, как это делал Бушарда!), работы Кондакова открывали надежду на то, что можно будет найти другой углеводород для синтеза каучука, который будет и доступен и дешев.
Следует отметить, что прогресс исследований в области полимеризации и получения полимеров в значительной мере тормозился из-за того, что химики еще не умели исследовать высокополимерные соединения, которые сами по себе отнюдь не были редкостью. При проведении разнообразных реакций между многочисленными органическими соединениями стекловидные или смолообразные полимеры образовывались довольно часто. В одном из своих докладов еще в 1912 году английский химик Перкин утверждал, что «решение проблемы каучука осуществилось бы, вероятно, значительно раньше, если бы не привычка химиков немедленно выбрасывать все, что напоминает смолу».
Еще более подробно развивал эту мысль уже упоминавшийся нами ранее известный современный химик Герман Марк:
«Органическая химия произвела на свет новые синтетические продукты: красители, духи, лекарства, топливо и т. д. Однако все эти вещества были простыми членами органического семейства. Их более крупным и более сложным родичам химики почти не уделяли внимания и в основном из-за сложности работы с ними. Получение растворов, плавка, кристаллизация — методы, которыми пользовались химики для разложения и анализа органических веществ, — не годились для гигантских молекул. Например, основной компонент дерева — целлюлоза при нагревании не плавится, а растворяется она лишь в химикалиях, необратимо превращающих ее в другое вещество. То же можно сказать и о других высокомолекулярных соединениях — таких, как шерсть, шеллак, крахмал и каучук. Когда химикам во время опытов случалось получать большие органические молекулы, они обычно были раздосадованы. Ранняя литература химиков-органиков пестрит раздраженными упоминаниями о неожиданных реакциях, в результате которых на стенки посуды налипала какая-то клейкая, вязкая масса. Она была досадной помехой для химиков, пытавшихся получить кристаллы какого-нибудь вещества, и чистым наказанием для тех, кто мыл посуду».
Правда, к моменту начала работ Сергея Васильевича Лебедева в области полимеризации уже наметился путь для изучения химической структуры каучука, а следовательно, и каучукоподобных продуктов. Сам он, описывая пути исследования полимеров двуэтиленовых углеводородов, писал:
«Чрезвычайно важным моментом в развитии представлений о полимеризации углеводородов этого ряда было применение озона к изучению природы естественного каучука». Что это означало?
При действии озона на непредельные соединения он присоединяется по двойной связи между углеродными атомами. Получаемые при этом продукты, называемые озонидами, легко взрываются, и часто при работе с ними на первых порах освоения методики озонирования экспериментаторы оказывались в опасном положении. Но если после окончания процесса присоединения озона продукты озонирования в определенных условиях разложить водой, то полученные альдегиды, кетоны и кислоты позволяют химику судить о структуре исходного вещества и определить, в каких же местах находились в нем двойные связи и как в молекуле были расположены атомы углерода и заместители водорода. В этом случае работа химика напоминает работу археолога, который по найденным остаткам памятника материальной культуры древности восстанавливает первоначальный его вид. Так, по реконструкции остатков, найденных при раскопках археологами, был восстановлен первоначальный облик многих античный построек Рима, Софийского собора в Киеве, скульптуры Парфенона в Афинах, знаменитого Пергамского алтаря.
Метод озонирования полимеров углеводородов ряда дивинила с последующим подробным количественным исследованием продуктов разложения озонидов водой дает возможность химику установить структуру полученных полимеров, а сочетая изучение этой структуры с условиями получения полимеров и одновременно устанавливая их технические свойства, он может наметить и рациональные пути синтеза каучука.
Метод озонирования впервые был применен к установлению структуры натурального каучука немецким химиком Гарриесом. Несколькими годами позже, как раз в период изучения процессов полимеризации эфиров акриловой кислоты, С. В. Лебедев пытался применить метод озонирования к получаемым полимерам. Но ведь в этом случае полимеры не имели в своем составе двойных связей и озону некуда было присоединиться. Возможно, это и побудило в какой-то мере Сергея Васильевича переменить объект исследований. Изучая полимеризацию эфиров акриловой кислоты, он мог выяснить только вопросы, связанные с изменениями скорости процесса различных представителей этого класса соединений. Изучение же полимеризации двуэтиленовых углеводородов позволяло, кроме того, при помощи метода озонирования выяснить и структуру получаемых полимеров. А ведь отсутствие способов изучения структуры полимеров и задерживало многие годы развитие химии полимеров! Направление поисков было нащупано верно…
Окончив критический обзор и анализ литературных данных по полимеризации изопрена и аналогичных ему соединений, С. В. Лебедев пришел к выводу, что реакция полимеризации в широкой степени свойственна и двуэтиленовым углеводородам. Однако систематических работ в этой области до тех пор не проводилось. Это была своеобразная научная «целина».
Какие все-таки задачи поставил перед собой С. В. Лебедев, приступая к намеченным исследованиям?
Сам исследователь следующим образом определил их.
«Большинство непредельных органических соединений, — писал он, — может быть заполимеризовано лишь при помощи энергично действующих агентов, так сказать, насильно. Неизбежным последствием этого должно быть затемнение основного процесса вторичными процессами разложения, изомеризации, новой полимеризации и т. д. Поэтому особенную теоретическую ценность должны представлять те процессы полимеризации, которые протекают самопроизвольно при температурах не высоких, когда исследователь может иметь в руках в неизменном состоянии те формы, в которые складываются молекулы и совокупность которых рисует картину процесса.
Этими соображениями определяется задача настоящего исследования: изучение процессов полимеризации, протекающих самопроизвольно. Объем исследований ограничен изучением лишь того класса соединений, в котором полимеризация не только совершается с чрезвычайной легкостью, но может быть признана характерным признаком. Это класс двуэтиленовых углеводородов».
А заключал он свое исследование следующими словами:
«Сфера явлений полимеризации настолько нова и обширна, что настоящее исследование является лишь фрагментом преимущественно экспериментальной стороны того образа, который получит со временем эта область. Большое теоретическое значение и непосредственное соприкосновение с техникой приготовления искусственных каучуков обещают ей быстрое развитие».
Это уже был прогноз, и притом весьма смелый…
Если, приступая к изучению полимеризации двуэтиленовых углеводородов, Сергей Васильевич преследовал в первую очередь научные цели, в применении результатов этих исследований для практических целей видел лишь естественное их следствие, то совершенно иные цели преследовали исследователи, работавшие в то время в этой области в других странах.
В 1906 году в Германии к работам по синтезу каучука подключилась группа молодых специалистов, среди которых особо должен быть отмечен талантливый химик Гофман. В 1936 году Гофман подробно описал предысторию своих работ в области синтеза каучука. Из случайно попавшего в его руки в 1906 году английского журнала он узнал, что один английский профессор-ботаник усиленно убеждал своих соотечественников ответить на угрозу недостатка каучука разработкой синтеза этого продукта. Для Гофмана, как он об этом сам рассказывал, слово «синтез» прозвучало исключительно заманчиво. Ведь Германия не обладала даже ограниченными рынками натурального каучука, какие контролировала Британия. Гофман имел самые общие сведения о каучуке, по сути дела исчерпывавшиеся тем, что ему было известно — каучук в химическом отношении представляет из себя углеводород. Это отнюдь не помешало ему уверовать в принципиальную возможность осуществления синтеза. Только после этого обратившись к справочникам, он впервые узнал об изопрене, о работах Бушарда по превращению изопрена в каучук и работах Гарриеса по изучению химической природы натурального каучука.
Попав к одному из крупнейших представителей химической промышленности Германии, Карлу Дюисбергу, и поведав ему свои более чем дерзкие планы в области синтеза каучука, Гофман с некоторым изумлением услышал ответ:
«Пусть это будет дорого стоить и долго продолжаться, но коль скоро имеется надежда на успешное выполнение наших планов, мы рискнем…»
Но ему было поставлено жесткое условие: если через десять лет он не найдет желанное сокровище…
— Идет! — заявил Гофман.
Так немецкие химики, не имея еще никакого практического опыта в области синтеза каучука, сразу же получили необходимые материальные средства для проведения исследований по обширной программе.
Германия готовилась к грядущей войне.
Совсем в других условиях работал Сергей Васильевич. Анна Петровна Остроумова-Лебедева пишет, что он в тот период отказался от всяких побочных занятий и заработков, чтобы освободить время для научной работы. Они сократили елико возможно свои потребности. Сергей Васильевич любил домашний уют и комфорт, но был противником всего лишнего, всякой пышности, какого бы то ни было намека на роскошь. В домашнем быту признавал только самое необходимое, простое и скромное. Числясь в университете все на той же должности лаборанта, Сергей Васильевич продолжал получать оклад 800 рублей в год, что составляло в месяц 66 рублей.
Исследования, которые задумал Сергей Васильевич, были исключительно трудоемки. Чтобы исследовать скорость полимеризации того или иного углеводорода, надо было сначала получить его в сравнительно больших количествах. А в то время это было далеко не легким делом, так как доступные методы получения этих соединений, как уже упоминалось, не были разработаны.
Для получения изопрена — наиболее подробно изученного в то время представителя класса двуэтиленовых углеводородов — Сергей Васильевич выбрал способ высокотемпературного разложения скипидара. Но при этом реальный выход изопрена был ничтожен. Вдобавок он был загрязнен другим углеводородам— триметилэтиленом, который, как показал еще В. А. Мокиевский, содержался в продуктах реакции примерно в одинаковых количествах с изопреном. Разделение этих веществ физическими методами, например при посредстве широко применяемой в лабораторной работе для разделения жидкостей ректификации, при отсутствии в то время хороших ректификационных колонок было делом практически неосуществимым. И вот чтобы получить изопрен необходимой чистоты и в мало-мальски достаточном количестве, приходилось применять трудоемкие химические методы, налаживать многостадийный процесс, требующий участия различных химических реагентов, что еще больше усложняло задачу.
Для получения чистого изопрена Сергей Васильевич воспользовался оригинальным способом, разработанным в лаборатории А. Е. Фаворского. Этот способ был «относительно удобен» и давал очень чистый продукт. Но сколько времени и труда требовал этот «удобный» метод!
Начиналось все с разложения скипидара. Затем полученные продукты надо было разогнать на ректификационной колонке и выделить вещества, кипящие в сравнительно узких температурных пределах, близких к температуре кипения изопрена. Затем выделенный продукт надо было охладить и прибавить к нему уксусную кислоту, после чего прибавить определенное количество бромистого водорода. В результате происходившей при этом реакции образовывалась смесь бромидов изопрена и триметилэтилена, которые осаждались водой, промывались и сушились.
Бромиды изопрена и триметилэтилена вследствие большой разницы между их температурами кипения уже можно разделить ректификацией. Но здесь опять встретилось новое затруднение: температура кипения их очень высока, при такой повышенной температуре бромиды разлагаются. Как быть? Химик в этом случае применяет разгонку под уменьшенным давлением. Итак, собрав специальный прибор, надо было разделить бромиды перегонкой под вакуумом.
Но на этом мытарства не кончились…
Из выделенного дибромида изопрена надо было получить изопрен обработкой его щелочью.
И вот изопрен получен. Но перед началом работы с ним из него надо извлечь следы влаги, а затем еще раз разогнать на ректификационной колонке и, наконец, чтобы убедиться в его чистоте, тщательно определить его главные физические константы: температуру кипения, удельный вес и показатель преломления — сравнением с данными, имеющимися в специальном справочнике.
Перечисление всех этих операций длинно и скучно. Но без этого нельзя понять, сколько труда должен был положить в лебедевские времена химик-органик при изготовлении исходных продуктов, необходимых для его исследований,
А все эти подготовительные работы Сергей Васильевич проводил один…
И получить ему нужно было продукт, о котором в литературе можно было найти много данных.
Сколько же труда ему приходилось затратить при изготовлении веществ, мало описанных или совсем не описанных в литературе! Представьте себе объем этой работы с учетом того, что им было получено в чистейшем виде 16 различных двуэтиленовых углеводородов.
Трудность работы химиков того времени хорошо отражена в юмористической песенке, ходившей в то время в кругу университетов. Эта песенка была написана химиком Б. В. Бызовым и включена в юмористическую пьесу, составленную для празднования елки во время 2-го Менделеевского съезда в декабре 1912 года.
В этой пьесе «Химия» пела на мотив известной русской песни «Ухарь купец»:
Побочные продукты и куча смолы —
Вот моя награда за долгие труды.
Получишь вещества едва наплакал кот,
Кипения же точка таки и бросает в пот.
А если захочешь собрать его и сжечь,
Не стоит беспокоить сжигательную печь.
Бедная, бедная химия я,
Горькая, горькая участь моя.
А если и сойдется коварная вода,
Наверно, безнадежны проценты це о два.
Бедная, бедная химия я,
Горькая, горькая участь моя.
А формулу построишь, не вызубришь за день:
Метил — изопропил — бутил — октадиен.
Бедная, бедная химия я,
Горькая, горькая участь моя.
Но после получения исходных веществ перед Сергеем Васильевичем встал новый вопрос, как количественно, то есть числовой мерой, оценить способность того или иного углеводорода к полимеризации? Как сравнивать способность к полимеризации различных соединений?
Его предшественники, работавшие в этой области, ограничивались только грубой, приблизительной качественной оценкой процесса. Они ограничивались констатацией: имеет или не имеет место полимеризация того или иного соединения. Если они замечали, что углеводород загустевает при хранении или из него выпадает полимер в виде осадка, они писали— полимеризация идет. Их не занимал вопрос, влияет или не влияет на полимеризацию такой могучий фактор ускорения химических реакций, каким является нагревание. Они не пытались выяснить скорость процесса полимеризации и ее изменения, зависящие от химической структуры исходного полимеризуемого вещества. А ведь это одна из основных проблем органической химии, поставленных еще замечательными русскими химиками А. М. Бутлеровым и В. В. Марковниковым, — проблема взаимного влияния атомов в молекуле органического вещества на его реакционную способность. И сегодня она не только не снята с «повестки дня» работы химиков, но, наоборот, приобрела особую актуальность в наш «век полимеров».
Недаром в 1954 году Николай Николаевич Семенов, ныне лауреат Нобелевской премии, в своей книге «О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности» писал:
«Реакционная способность представляет собой в настоящее время чисто качественное понятие. Необходимо строго количественно охарактеризовать реакционную способность, например, путем нахождения констант скоростей соответствующих реакций, их энергий активации и стерических факторов. Иначе говоря, необходимо широко внедрять в органическую химию методы химической кинетики, необходимо слить в одно целое химическую кинетику и учение о реакционной способности».
А ведь свои исследования в области полимеризации, которые ставили именно эту задачу, Сергей Васильевич Лебедев начал проводить примерно на пятьдесят лет ранее! Можно себе представить, как далеки были остальные химики-органики от количественной оценки реакционной способности…
Напомним, что эта проблема относилась к смежной области физико-химии, а в Петербургском университете эта наука долгие годы читалась как необязательный факультативный курс, и только в 1911 году в темном и сыром подвале старинного помещения времен Меншикова, предназначенного для игры в мяч (jeu de paume), была организована лаборатория вновь основанной кафедры физической химии.
Состояние развития физической химии очень беспокоило научную общественность России, и вот, когда в декабре 1911 года происходил в Петербурге в стенах университета 2-й Менделеевский съезд, для елки этого съезда была написана юмористическая пьеса в трех актах под названием «Трагедия физической химии, или роковая дырка в университетском чулке». В печатном издании этой пьесы указано: «Шутка в 3-х действиях Б. В. Вызова и компании».
Эту шутку нельзя рассматривать как простое изощрение в остроумии. Она, безусловно, в юмористической форме отражала те беспокойства русских ученых на создавшееся положение в развитии физической химии, которые были характерны для того времени. Действие в этой пьесе происходило в Петербургском университете и действующими лицами были: Физика, Химия, Физико-химия, Гигиена, Университет, Немец (увозивший к себе Физико-химию), Городовой, Студент и другие…
В третьем акте сцена представляла лабораторию в же-де-поме. На столе, кроме штативов с пробирками, ничего нет. Когда по ходу действия на сцену входили Физико-химия с Университетом, а за ними Физика, Химия и Гигиена, появлялся Городовой, и пьеса заканчивалась следующей сценой: «Городовой (читает). Девица Физико-химия за отсутствием надлежащих законом установленных документов не имеет право жительствовать в СПБ Университете».
Эта шутка отражала протест химиков против формального и бездушного отношения царских министров и официальных кругов «Императорской» Академии наук к жгучим запросам развития русской науки. Это был протест против искусственного торможения прогрессивного научного направления — физической химии, развитие которой было необходимо для решения стоящих перед химией сложных задач.
Хотя Сергей Васильевич не принимал участия в составлении и написании этой шутки, но он не в меньшей степени, чем авторы пьесы, чувствовал те пагубные последствия для русской химии, которые создавались из-за недостаточного развития физико-химических исследований. Выбрав кинетический метод оценки реакционной способности двуэтиленовых углеводородов в процессе полимеризации, С. В. Лебедев продолжал в исследованиях по органической химии линию, начатую еще Н. А. Меншуткиным, чей курс органической химии он слушал, будучи студентом университета.
Необходимой предпосылкой изучения химической кинетики, определения скоростей реакции полимеризации, как уже было сказано, является получение исходных углеводородов высокой степени чистоты. При изучении скорости реакции при различных температурах возникала еще одна трудность: необходимо было строго выдерживать температуру во все время процесса, длительность течения которого при полимеризации углеводородов ряда дивинила измеряется сутками.
В наше время в лабораториях, изучающих кинетику химических реакций, имеется аппаратура, автоматически обеспечивающая строгое соблюдение температуры во все время процесса, вне зависимости от его продолжительности. Применяемые для этой цели шкафы-термостаты снабжены регулирующими и регистрирующими приборами. Как и всякие другие стандартные приборы, их выпускает промышленность. При проведении длительных экспериментов в современные лабораториях обеспечивается круглосуточное дежурство квалифицированного обслуживающего персонала.
Совсем в иных условиях приходилось работать С. В. Лебедеву. Собственными руками изготовлял он термостаты и регулирующие устройства, придумывая подчас оригинальные конструкции. Один из этих изобретенных им видов термостатов и посейчас верой и правдой служит в лаборатории высокомолекулярных соединений Ленинградского университета. Ему уже перевалило за полвека.
Эксперименты по изучению кинетики полимеризации требовали от Сергея Васильевича не только терпения и изобретательности, но много сил и энергии. Его рабочий день не был регламентирован во времени, и он часто задерживался в лаборатории за проведением эксперимента далеко за полночь.
Вот как об этом рассказывает Анна Петровна Остроумова-Лебедева:
«Вспоминаю такой эпизод, характеризующий его увлечение работой. Я сижу дома и поджидаю к ужину Сергея Васильевича. Он не идет. Уже очень поздно. Давно пробило 12 часов. Не дождавшись его прихода, я ложусь на кровать и засыпаю. Среди ночи я просыпаюсь и вижу, что его кровать пуста. Смотрю на часы: пять часов ночи. Очень встревоженная, я одеваюсь и решаюсь идти к нему в университет, узнать, не случилось ли с ним чего-нибудь. Я бывала в его лаборатории и видела какую-то большую машину, которую Сергей Васильевич из осторожности устроил в подвале лаборатории, и когда я туда однажды зашла, он предупредил меня до нее не дотрагиваться— это было бы опасно для жизни. Я знала, что он там совершенно один, так как служителя лаборатории Сергей Васильевич на ночь отпускал. Мы жили тогда на Александровском проспекте (ныне проспект Добролюбова). Надо признаться, я со страхом пошла по пустынным улицам города. Нигде ни души. Была зима. Перейдя Неву по Биржевому мосту на Васильевский остров, я свернула направо и прошла мимо здания Таможни и мимо галерей с арками старинного гостиного двора и вышла на площадь, на которую выходил университет и его длинный двор. Подойдя к калитке, я только протянула руку постучать в нее, как она в это время мгновенно распахнулась и из нее выскочил Сергей Васильевич. Без всякого удивления он весело взял меня под руку, как на прогулку, и сказал: «Я так и знал, что ты меня встретишь!» Мне было ясно — он совершенно не представлял себе, что сейчас шестой час утра. Так он увлекался работой».