Глава 11. Как работает химик?
В учебниках органической химии мы постоянно встречаем такие фразы: "эта реакция приводит к получению таких-то продуктов", "в результате взаимодействия таких-то веществ образуются такие-то соединения", "присоединение галогена идет исключительно в такое-то положение"... За этими четкими фразами- огромный труд и долгие размышления многих ученых. Школьникам и студентам обычно предлагаются лишь готовые химические истины.
Но как работают химики, как они проводят все эти простые и сложные реакции, как обращаются с десятками и сотнями тысяч веществ, как они, наконец, узнают формулы этих соединений и их структуру? На такие вопросы мы попытаемся ответить в этой и в следующей главах.
Итак, представим себя химиками-органиками. Вообразим, что нам нужно получить из одного вещества другое и подробно изучить это превращение.
Начало и конец всякого исследования
С чего начать работу? Сомнений тут быть не может — конечно, с ознакомления с научной литературой по интересующему нас вопросу. Ведь все, что делают химики (и другие ученые), они затем описывают в специальных научных журналах. Значит, отправляясь в библиотеку рыться в книгах и журналах, мы преследуем несколько целей. Во-первых, не сделано ли уже другими то, что мы только собираемся сделать (не стоит тратить время на изобретение велосипеда)? Во-вторых, если это не сделано, какие известны похожие реакции с аналогичными соединениями?
Мы пришли в научную библиотеку и глаза у нас разбежались. Кругом сотни, тысячи книг и журналов. Не читать же их все подряд-на это и несколько жизней не хватит. Действительно, научных журналов, а химических в особенности — огромное множество. Так, в наше время во всем мире выходит ежемесячно около шести тысяч журналов, публикующих статьи по химии. Даже свежие журналы один человек не в состоянии просмотреть.
И все-таки ситуация не так безнадежна. Во-первых, мы работаем в довольно узкой области науки о синтетической органической химии. Значит, из журналов по химии нас заинтересуют далеко не все. Но все же журналов для химиков-органиков остается очень много. Например, только на русском языке статьи по органической химии публикуют Журнал общей химии, Журнал органической химии, Журнал ВХО им. Д. И. Менделеева, Журнал физической химии, Известия Академии наук СССР, Доклады АН СССР, Химия гетероциклических соединений, Координационная химия, Биоорганическая химия и т. д., и т. д. И каждый журнал, как правило, выходит ежемесячно. Как же ориентироваться в этом потоке информации? Для этого существуют много-численные и разнообразные справочники. Самый солидный, самый знаменитый, самый полный из них был основан членом Российской Академии наук Федором Федоровичем Бейлыптейном и впервые издан в Германии на немецком языке в 1881-1882 годах. Мы сказали "основан", ибо издание этого многотомного справочника, называемого "Beilsteins Hndbuch der organischen Chemie", еще не закончено и вряд ли когда-либо будет закончено — ведь каждый год синтезируются все новые и новые вещества, ради которых выходят очередные тома справочника. Всего же на сегодняшний день издано более 100 увесистых томов "Бейльштейна", как называют его химики.
Перелистывать все тома справочника в поисках нужного нам вещества тоже совсем незачем: тут нам помогут указатели, в которых вещества расположены по классам, а также по брутто-формулам или названиям.
Итак, мы убедились по справочнику Бейльштейна, что вещество, которое мы хотим синтезировать, в литературе не описано. Можно приступать к работе? Подождите! Справочник Бейльштейна заметно отстает от жизни (ведь не скорое это дело — собрать сведения из всех журналов в одну книгу). Поэтому, просмотрев его, мы сможем утверждать лишь то, что десять-двадцать лет назад это вещество было неизвестно. Но за двадцать лет многое могло измениться.
Что же делать? Теперь нам помогут реферативные журналы. Самые известные из них — это американский "Chemical Abstracts" и отечественный "Реферативный Журнал Химия" (РЖХим). В реферативных журналах приводятся краткие изложения статей- рефераты. Специально издаются формульные указатели и указатели по названиям веществ. Пользуясь реферативными журналами, мы можем "просмотреть" литературу вплоть до прошлого года и даже еще более свежую.
Вот теперь мы можем сказать, что до прошлого года наше вещество не было синтезировано. Его будем синтезировать по какой-то реакции из другого, исходного вещества. Но как получить это исходное вещество?