 |
Шорыгин Павел Полиевктович (1881-1939)
Академик Павел Полиевктович Шорыгин
28 апреля 1881 - 29 апреля 1939 гг.
В 2006 году было отмечено 125-летие академика Павла Полиевктовича Шорыгина.
Его творческий потенциал и организаторский талант вызывают восхищение:
- 1906 - 1910 гг., во время выполнения магистерской диссертации им открыты
две реакции, вошедшие в классическую органическую химию под его именем, и
предложил механизм реакции Вюрца;
- в 1919 - 1930 гг. он создал кафедры органической химии, органической
технологии и искусственного волокна в ряде высших учебных заведениях; - его
аспирантами были два будущих академика –
и Василий Владимирович Коршак и четыре будущих профессора – Иван Платонович
Лосев, Владимир Николаевич Белов, Анатолий Павлович Крешков и Альфред
Анисимович Берлин, - им подготовлены в общей сложности 10 изданий «Химии
углеводов», «Химии целлюлозы» и «Курсов органической химии» для
химиков-технологов, медиков и биологов.
Предки
Шорыгин Иван Михайлович, прадед П.П. Шорыгина, основатель старообрядческого
рода Шорыгиных. Умер в 1860. Крепостной крестьянин княгини С.Г.
Волконской. В 1825 основал в с. Хозниково Житковской волости Ковровского
уезда Владимисркой губернии ткацкую мануфактуру. В 1859 выкупился на волю.
Жена Федосья Гордеевна. Сыновья Тихон, Козьма (умер в 1869, сын Макар) и
Евстигней (умер в 1869).
Шорыгин Тихон Иванович, дед П.П. Шорыгина. В 1864 году стал владельцем
ручной ткацкой фабрики. Сыновья Полиевкт и Абрам. Умер в 1874 г.
Шорыгин Полиевкт Тихонович, отец П.П. Шорыгина.
Потомственный почетный гражданин. Один из основателей
Товарищества Шуйской мануфактуры, в
виде ситценабивной мануфактуры, в 1883 преобразованной в товарищество. При
нем дело сильно разрослось, общая ежегодная выработка достигла 82 тысячи
кусков по 60 аршин ткани, вырабатываемой на 15 тысячах ручных станков,
рассеяных по пяти уездам Владимирской губернии. В 1899 г. в селе Михнево,
где еще при Петре Великом была суконная фабрика, Полиевкт Тихонович
выстроил ткацкую фабрику на 1904 веретена и 667 ткацких станков. В 1903
член правления Товарищества Горкинской мануфактуры. Зять Ивана Андреевича
Треумова. Дети Иван, Петр, Павел и Александр. Умер в 1911. (Всероссийское
генеалогическое дерево, www.google.com)
Перечисленных достижений П.П. Шорыгин добился вовсе не из-за того, что был
потомственным химиком. Как и многие купеческие династии, семья Шорыгиных
была старообрядческой.
Образование.
Отец П.П. Шорыгина не имел высшего образования, но сумел дать его всем
своим детям. Павел Полиевктович с раннего возраста проявлял интерес к
технике. Поэтому отец отдал его не в классическую гимназию, а в реальное
училище Воскресенского в Москве, которое славилось высоким уровнем
преподавания. Свое образование П.П. Шорыгин продолжил в бывшем
Императорском Московском техническом
училище, химический факультет которого закончил в 1903 году со званием
инженера-технолога. Его первым учителем в области органической химии и
технологии был
Василий Васильевич Шарвин. Именно с
В.В. Шарвиным в 1903 г. П.П. публикует в «Berichte» свою первую научную
работу «Стереоизомерные оксимы ароматических кетонов с разноименными
ядрами».
В том же (1903) году П.П. Шорыгин уехал за границу и поступил во
Фрейбургский университет (Германия), где работал в течение 3 лет у
известного химика профессора
Людвига Гаттермана.
В 1906 г. П.П. Шорыгин сдал докторские экзамены, представил
диссертацию «О химической люминесценции. Кристаллолюминесценция и
триболюминесценция» на соискание ученой степени доктора философии. По
возвращении в Россию П.П. Шорыгин получил (1906 г.) должность ассистента
при кафедре химии в Московском техническом училище, где и работал до 1911
г. – вел педагогическую и научно-исследовательскую работу. В 1909-1910 г.
сдал магистерские экзамены и в декабре 1910 г. защитил в Московском
университете диссертацию, получил ученую степень магистра химии.
Учебно-организационная работа
Вовсе не исключено, что основные жизненные достижения П.П. Шорыгину суждено
было свершить на ниве ткацкого производства, тем более что после защиты
магистерской диссертации в 1910 г. ему долгие годы не удавалось найти
работу по своей высочайшей квалификации химика-исследователя. C 1911 г. по
1918 г. П.П. Шорыгин активно занимается ткацким производством, которое
досталось ему в наследство от отца. Эта деятельность не стала его любимым
делом. Все свободное время он посвящал «бумажной» химии, составляя схемы
будущих исследований в органической химии. «Спасение» П.П. Шорыгину
принесла Октябрьская революция, которая в 1918 г. национализировала ткацкую
фабрику семьи Шорыгиных, а Павлу Полиевктовичу предоставила должность
доцента в Московском Высшем Техническом Училище (вплоть до 1928 г.) на
кафедре, которой руководил
Алексей Евгеньевич Чичибабин, о чем до
революции Шорыгин мог только мечтать. На этой кафедре он читал курс химии
углеводов и вел научно-исследовательскую работу.
В 1919 г. П.П. Шорыгин был выбран по конкурсу профессором и заведующим
кафедрой органической и аналитической химии Московского ветеринарного
института; занимал эту кафедру до 1925 г., когда институт был переведен в
Ленинград.
С 1921 по 1925 г. – профессор по кафедре органической химии Московского
лесотехнического института (до его перевода в Ленинград).
С 1925 г. – профессор и заведующий кафедрой органической химии в МХТИ
им.Д.И.Менделеева.
В 1928 г. под руководством П.П. Шорыгина была организована в МВТУ первая в
СССР кафедра и специальность искусственного волокна, для которой было также
построена большая полузаводская установка по производству вискозного шелка.
Кафедра эта вошла в 1932 г. в состав ВХА РККА, затем, в 1934 г., была
переведена в МХТИ им. Д.И. Менделеева, где П.П. Шорыгин заведовал ею до
сентября 1937 г. Кафедра эта дала промышленности искусственного волокна
около 150 квалифицированных инженеров, послуживших главною опорой при
организации в СССР новой промышленности искусственного волокна.
П.П. Шорыгин и Менделеевский университет
Кафедра органической химии в Менделеевском институте была создана в 1923 г.
и в 1923-24 учебном году в Менделеевском институте было начато преподавание
органической химии. В том году коллектив кафедры состоял всего из двух
сотрудников. Первым заведующим кафедрой стал профессор Иван Дмитриевич
Смирнов, а его помощником в организации первого учебного года явился
преподаватель Я.Я. Макаров-Землянский. Первые два года учебные занятия были
организованы в одной из лабораторий кафедры химии и технологии
промежуточных продуктов и красителей. Эта лаборатория была предназначена
для лабораторного практикума 19 студентов. В ней же располагались и
сотрудники кафедры. Истинным организатором кафедры органической химии
Менделеевского института явился профессор (впоследствии – академик) Павел
Полиевктович Шорыгин, занявший должность заведующего кафедрой в 1925 году
по конкурсу (первые сведения о том, что П.П. Шорыгин ведет научные работы
в
МХТИ относятся, однако, к 1924 г.).
Энергия и организаторский талант П.П. Шорыгина сделали свое дело: в 30-х
годах кафедра уже имела две большие лаборатории для студенческого
практикума и 6 лабораторий для научной работы сотрудников.
Безусловным требованием П.П. Шорыгина при формировании коллектива кафедры
было то, что каждый преподаватель должен вести экспериментальную работу,
причем по темам, имевшим практическую направленность. В то время это были
темы, результаты работ по которым были необходимы развивающейся химической
промышленности. Первым, кто включился в такую работу был «старожил»
кафедры, работавший на ней с 1923 г. – доцент Яков Яковлевич Макаров –
Землянский. Он занялся разработкой технологии получения камфоры окислением
борнеола, доступного из пихтового масла. Из литературы было известно, что
борнеол можно окислить пропусканием его паров над мелко раздробленной медью
или никелем при 230-250оС . Однако, выход по данным различных патентов не
превышал 25%. Павел Полиевктович предложил применить ванадиево-кислый
аммоний в качестве катализатора, что позволило получить камфору с выходом
80%. А при окислении паров борнеола в смеси с бензолом над бронзой выход
был доведен до 88%.
Еще в 1918 г., прочтя курс химии взрывчатых вешеств в МВТУ, П.П. Шорыгин
начал работы в области нитрования органических веществ и активно продолжил
их на кафедре органической химии, задолго до появления в МХТИ ИХТ –
факультета:
- были найдены условия нитрования толуола и этилбензола в боковую цепь с
получением соответственно фенилнитрометана и фенилнитроэтана;
- получены устойчивые динитраты эфиров глицерина и пикриновой кислоты,
глицерина и тринитробензойной кислоты;
- совместно с первым аспирантом кафедры Александром
Васильевичем Топчиевым было проведено нитрование ароматических и
гетероароматических соединений окислами азота.
К моменту появления на кафедре второго аспиранта – Василия
Владимировича Коршака Павел Полиевктович познакомился с
Ваче Ивановичем Исагулянцем
(знакомство состоялось на отдыхе в Кисловодске в 1927 году),
энтузиастом развития промышленности душистых веществ в СССР. Следствием
этого знакомства оказалось еще одно научное направление в деятельности П.П.
Шорыгина – синтез душистых веществ.
Диссертационная работа В.В. Коршака была посвящена синтезу и
изучению простых эфиров гидроксиальдегидов и их ацеталей. Были
синтезированы, в частности, гераниоловый эфир диэтилацеталя гликолевого
альдегида и геранилуксусный альдегид – оба соединения обладали приятным
запахом розы. Воодушевленные этим успехом, П.П. Шорыгин и
В.В. Коршак синтезировали и изучили
ацетали β–гидроксипропионового альдегида. И эти ацетали обнаружили
интересные свойства. В частности, было найдено, что выделение альдегидов из
ацеталей сопровождается реакциями межмолекулярной конденсации – реакциями,
изучение которых предопределило дальнейшие научные интересы В.В. Коршака –
крупнейшего специалиста в области химии поликонденсационных полимеров, все
годы тесно связанного с Менделеевским институтом.
Другой будущий исследователь в области химии пластмасс Иван
Платонович Лосев появился на кафедре органической химии практически
одновременно с П.П. Шорыгиным и работал на ней сначала ассистентом, а затем
и доцентом. Начинал
И.П. Лосев, однако, как классический
органик. Его кандидатская диссертация была посвящена каталитическим
превращениям моногалоидпроизводных и спиртов в альдегиды и кетоны. Тем не
менее первым заведующим кафедры пластических масс, организованнной в
Менделеевском институте в 1932 г. становится именно И.П. Лосев. Активное
научное сотрудничество И.П. Лосева с П.П. Шорыгиным продолжается и после
этого. Изучение реакции поликонденсации фенола с метиленхлоридом вместо
дефицитного формальдегида П.П. Шорыгин провел совместно с В.В. Коршаком и
И.П. Лосевым. В результате была получена феноло-метиленхлоридная смола, по
своим свойствам не уступавшая феноло-формальдегидной.
Особо следует рассказать об еще одном знаменитом ученике
П.П. Шорыгина - о Владимире Николаевиче Белове
– профессоре, будущем заведующем кафедрой органической химии МХТИ. Дело в
том, что интерес к душистым веществам, появившийся у П.П. Шорыгина в начале
30-х годов, оказался весьма устойчивым и П.П. приглашает в Менделеевский
институт трех выпускников МВТУ им. Баумана, сотрудников экспериментального
завода душистых веществ ТЭЖЭ Владимира Николаевича Белова, Ирину
Владимировну Мачинскую и Софью Абрамовну Скоблинскую. В.Н. Белов окончил
МВТУ им. Баумана в 1930 году. Однако еще до окончания МВТУ он начал под
руководством профессора П.П. Шорыгина научную работу. Их первая совместная
печатная работа появилась в 1929 году в Журнале Русского Химического
Общества и называлась «Исследования в области опиановой кислоты». Владимир
Михайлович и Павел Полиевктович получили опиановую кислоту гидролизом
алкалоида наркотин и синтезировали на ее основе ряд интересных
гетероциклических соединений, в том числе производных изокумарина. Придя в
Менделеевский институт в качестве научного сотрудника, В.Н. Белов под
руководством П.П. Шорыгина предпринял серьезное исследование в области
разработки новых схем синтеза индола – были изучены многочисленные
возможности циклизации N-(β-гидроксиэтил)анилина. Схемы синтеза индола
создать не удалось, однако эта работа закрепила интерес к душистым
веществам у В.Н. Белова, будущего профессора МХТИ, заведующего кафедрой
органической химии. Упомяну еще об одной работе, выполненной В.Н. Беловым
под руководством П.П. Шорыгина. Эта работа, возможно, не столь известна
широкому кругу химиков как его работы в области металлоорганических
соединений, но она очень характерна для научно-педагогического
мировоззрения академика Шорыгина. Читая лекции студентам, Павел
Полиевктович всегда обращал внимание на громадные количества ценнейшего
органического сырья, которое не имело в те годы применения. В качестве
примеров на лекциях он приводил отходы коксохимического производства,
переработки древесины, производства вина и спирта. А в научных
исследованиях постоянно обращался к анализу и разделению различных сложных
смесей – отходов тех или иных производств. В частности, в поисках нового
сырья для синтеза душистых веществ он обратил внимание на огромные
количества кубовых остатков сивушного масла и поручил В.Н. Белову начать
подробное изучение их состава. И уже в 1933 г. в Журнале Немецкого
Химического Общества П.П. Шорыгин и В.Н. Белов публикуют результаты
тщательного анализа кислот и оснований высококипящих фракций сивушного
масла, образующегося при брожении картофеля. В этих фракциях были
обнаружены насыщенные кислоты (капроновая С-6, каприловая С-8, каприновая
С-10, лауриновая С-12, миристиновая С-14 и пальмитиновая С-16 кислоты),
спирты (гексиловый, гептиловый и октиловый спирты) и полиалкилпиразины
(триметил-, тетраметил-, диэтил- и триэтилметилпиразины). Эта работа не
была случайным эпизодом. Совместно с С.В. Савенковым П.П. Шорыгин
впоследствие провел исследование нейтральной фракции сивушного масла. В ней
были обнаружены как ненасыщенные (состава С15Н26), так и насыщенные
(состава С15Н28) углеводороды. Важно подчеркнуть, что эти работы были
проведены не с малыми количествами, обычными в научных исследованиях, а с
объемами до 5 кг с тщательной разработкой полного технологического процесса
изолирования отдельных составных частей кубовых остатков производства
пищевого спирта. Интересно вспомнить, что все научные достижения П.П.
Шорыгина вовсе не освобождали его от политических и социальных проблем,
ставившихся в те годы особенно остро. Как никак, то были годы политических
гонений и репрессий.
Говоря о научных работах, проведенных профессором П.П. Шорыгиным в
Менделеевском институте, нельзя не отметить, что он успешно продолжил в
Менделеевском институте и свои классические исследования в области
натрийорганических соединений.
Как уже отмечалось, во время выполнения магистерской диссертации П.П.
открыл несколько реакций с применением металлического натрия.
- Реакция замещения одного из атомов водорода в молекуле ароматического
углеводорода на атом натрия (реакция металлирования – реакция Шорыгина).
Оказалось, что натрийалкилы, образующиеся в результате взаимодействия
диэтилртути с металлическим натрием, реагируют с бензолом или тиофеном,
замещая на натрий один из атомов водорода в ядре. Обрабатывая затем
полученную реакционную смесь углекислым газом, можно получать ароматические
карбоновые кислоты:
2Na + Hg(C2H5)2 → Hg + 2 C2H5Na
C6H6 + C2H5Na → C6H5Na + C2H6
C2H5Na + CO2 → C6H5-COONa
При наличии алкильных групп в молекулах ароматических углеводородов
металлированию подвергается боковая цепь. Так из толуола в указанных
условиях была получена фенилуксусная кислота.
Реакция металлирования ароматических углеводородов натрийалкилами и в
настоящее время привлекает внимание исследователей.
- Вторая реакция, получившая название «реакция Шорыгина», является реакцией
разложения простых эфиров натрийалкилами
C2H5Na + (C2H5)2O → C2H5ONa + C2H4 + C2H6
Эта реакция лишний раз продемонстрировала высокую химическую активность
натрийалкилов, поскольку инертность простых эфиров хорошо известна и
является причиной их широкого применения в органической химии в качестве
растворителей. Интересно отметить, что разложение простых эфиров
натрийалкилами протекает в мягких условиях при температуре кипения
растворителя. Павел Полиевктович показал, что металлический натрий также
способен разлагать простые эфиры, но в значительно более жестких условиях.
Работая с металлическим натрием, П.П. Шорыгин обнаружил интересное явление
– в случае бензиловых эфиров, наряду с обычным процессом разложения, шла
перегруппировка простого эфира с образованием соответствующего
спирта
C6H5СН2О C6H5 → C6H5СН(ОН) C6H5
Ценные результаты П.П. Шорыгину удалось получить в ходе работ с растворами
натрия в жидком аммиаке. Работа с этим значительно более активным ( по
сравнению с порошкообразным натрием и сплавом натрия и калия) реагентом
позволила изучить ряд реакций металлирования в более мягких температурных
условиях. В частности, вместе с С.А. Скоблинской Павел Полиевктович
исследовал реакцию разложения кеталей и ацеталей раствором натрия в жидком
аммиаке при комнатной температуре. Предположения оказались верны: в
указанных условиях перегруппировка бензиловых эфиров не наблюдалась.
о-Толил-трифенилметиловый эфир при действии раствора металлического натрия
в жидком аммиаке расщепляется на о-крезол и трифенилметан без каких-либо
признаков перегруппировки
СН3*C6H4ОС(C6H5)3 + 2Na → СН3C6H4ОNa + NaC(C6H5)3
Высокая активность натрия в жидком аммиаке была подтверждена тем, что
действием этого реагента удалось осуществить полное разложение
диметилкеталя бензофенона.
При применении порошкообразного натрия наблюдается отщепление только одной
метоксильной группы.
Получив в свои руки столь активный реагент, П.П. Шорыгин предпринял
изучение его действия на простые и сложные эфиры глюкозы. Эти работы он
провел со своей третьей супругой, Надеждой Николаевной
Макаровой-Землянской. Они изучили, в частности, действие натрия в жидком
аммиаке на триметиллевоглюкозан. Как во всех своих исследованиях, П.П.
Шорыгин и в этой работе исходил из практической целесообразности.
Триметиллевоглюкозан вполне доступен (источником для его получения могут
служить крахмал, глюкоза и целлюлоза), благодаря чему интересный с
прикладной точки зрения результат мог сразу найти применение. П.П. Шорыгин
и Н.Н. Макарова-Землянская получили неожиданные и очень интересные научные
данные: при обработке триметиллевоглюкозана натрием в жидком аммиаке химики
обнаружили образование фенола.
Учебники и монографии
Творческое наследие академика П.П. Шорыгина богато и его многочисленными
учебниками и монографиями по органической химии и химии целлюлозы. Им
подготовлены:
3 издания «Химии углеводов» (1927 г., 1932 г., 1938 г.),
2 издания «Химии целлюлозы» (1936 г., 1939 г.),
3 издания «Курсов органической химии» для химиков-технологов (1932 г. и
1940 г.), медиков и биологов (1925 г.) и
2 издания «Успехов органической химии» (1928 г. и 1932 г.).
Следует отметить особый стиль создания учебной и научной литературы,
который был присущ академику П.П. Шорыгину. Этот стиль выражается следующим
его замечанием из Предисловия к изданию «Курса органической химии» для
химиков-технологов (1940 г.): «Автор стремился составить учебник таким
образом, чтобы излагаемый курс был на уровне современного развития науки и
вместе с тем отражал бы ее связь с промышленностью органической
химии».
Например, в «Курсе органической химии» 1940 г. в разделе «Карбоновые
кислоты», кроме основного учебного материала, в сносках даны: нахождение в
природе и объемы производства в США важнейших карбоновых кислот и их
производных, обсуждение моющего эффекта мыла, краткая характеристика
технически-важных продуктов, способ извлечения эфирных масел из
растительных источников.
В разделе «Ацилирование ароматических углеводородов по Фриделю-Крафтсу»
приведены новейшие для того времени сведения о механизме каталитического
действия хлористого алюминия.
Семья, дети и внуки
Павел Полиевктович Шорыгин был трижды женат. В первый раз, в 1905 г. он
женился на Лидии Ивановне Красильщиковой. С женитьбой Павла Шорыгина
породнились два крупных промышленных рода Шорыгиных и Красильщиковых. Лидия
Ивановна Красильщикова, образованная и красивая женщина, оказалась верной
спутницей Павла Полиевктовича во всем. Несмотря на достаток, буквально все
умела делать своими руками: шила, вышивала, мастерила поделки из бумаги.
Все свои навыки смогла передать детям. Занималась с детьми рабочих в
фабричном детском саду, построенном Шорыгиными, преподавала в начальной
школе. В первой семье П.П. имел двух сыновей Андрея (1906-1999гг.) и Петра
(родился в 1911 г.) и дочь Ольгу. К несчастью, жена и дочь в 1920 г.
скончались от туберкулеза.
В 1925 г. П.П. Шорыгин женился на Наталье Владимировне Волковой. В 1931 г.,
когда старший сын, Андрей, закончил Московское Военно-Техническое Училище,
а второй сын Петр заканчивал физико-химический факультет, у Павла
Полиевктовича родился третий сын - Олег.
В 1936 г. Павел Полиевктович женился третий раз, на этот раз - на своей
сотруднице, бывшей супруге своего коллеги - Надежде Николаевне
Макаровой-Землянской.
Старший сын Павла Полиевктовича - Андрей Павлович, профессор, доктор
технических наук, всю жизнь занимался проблемами автоматики. В последние
годы трудился в Институте проблем управления. Андрей Павлович - признанный
специалист в России и за рубежом, участник многих международных научных
форумов. Дочери – Марина и Татьяна.
Средний сын Павла Шорыгина - Петр Павлович Шорыгин также стал химиком,
продолжил разработки отца в области исследований взаимодействия молекул
вещества со светом. В книге "Выдающиеся химика мира" имена отца и сына
стоят рядом. Петр Павлович Шорыгин – член-корреспондент Российской Академии
наук, лауреат Государственной премии. Сын – Михаил. Внуки – Евгений и
Сергей.
Младший сын Олег Павлович Шорыгин – академик РАЕН. Специалист в области
гидродинамики. В настоящее время работатет в ЦАГИ. Сын – Артем. Внук –
Павел.
Ссылки: