| 21681190 23552 13350 920 1иально важным для теории этих синтезов было открытие реакций гидрополимеризации и гидроконденсации (Я. Т. Эйдус и Н. Д. Зелинский, 1926-48).
Работы в области изомерных превращений ацетиленовых углеводородов в школе А. Е. Фаворского, продолжавшиеся более 50 лет (с 1880-х гг.), позволили установить взаимные переходы между ацетиленовыми, алленовыми и диеновыми соединениями, определить условия их устойчивости, изучить механизм изомеризации и полимеризации диенов, найти структурные закономерности, относящиеся к внутримолекулярным перегруппировкам. Исследования димеризации и полимеризации ацетиленовых углеводородов и гидратации полученных продуктов привели к синтезу ряда ацетиленовых спиртов и карбонильных соединений, а также соединений стероидного типа (И. Н. Назаров, 1940-е гг.), и к пром. синтезу хлоропренового каучука (А. Л. Клебанский, И. М. Долгопольский, 1932-34). Систематич. исследования в области нитрования углеводородов привели к получению многих практически важных нитропроизводных (А. И. Титов, С. С. Новиков, А. В. Топчиев, 1940- 1960).
Разработан т. н. кумольный процесс, позволяющий получать на основе бензола и пропилена (через кумол) ацетон и фенол (П. Г. Сергеев, Р. Ю. Удрис, Б. Д. Кружалов, 1947). Работы в области крекинга и алкилирования углеводородов позволили получать необходимые изоалканы для произ-ва высокооктановых бензинов, а также индивидуальные углеводороды - промежуточные продукты органич. синтеза. Универсальные методы синтеза циклопропановых и циклобутановых углеводородов были разработаны Н. Я. Демьяновым, Н. М. Кижнером, Б. А. Казанским и др.
Изучен механизм реакций и определены условия жидкофазного окисления парафиновых углеводородов с получением жирных кислот, спиртов, альдегидов.
Элементоорганические соединения. Этот раздел химии превратился в СССР в обширную область, занимающую пограничное положение между неорганич. и органич. химией. В 1920-е гг. преим. изучались магний- и натрийорганич. соединения (П. П. Шорыгин, Н. Д. Зелинский, В. В. Челинцев, А. П. Терентьев), а затем в практику вошли литийорганические (К. А. Кочешков, Б. М. Михайлов и др.). В 1929 открыт новый метод получения ртутьорганич. соединений (реакция Несмеянова), ставший основой синтеза мн. органич. производных тяжёлых металлов вообще. В 30-40-е гг. на основе этого метода синтезированы соединения олова, свинца, висмута, таллия, цинка, сурьмы и т. д.; изучены их свойства, открыты новые типы реакций (А. Н. Несмеянов, К. А. Кочешков, Р. X. Фрейдлина, О. А. Реутов и их сотр.). Были изучены разнообразные реакции ониевых (хлорониевых, бромониевых и иодониевых) соединений. Исследованиями А. Е. Арбузова заложены основы химии фосфорорганич. соединений. Б. А. Арбузовым, М. И. Кабачником, А. В. Кирсановым и их сотрудниками разработаны способы получения фосфорорганич. инсектицидов, негорючих полимеров, смазок, пластификаторов.
С 40-х гг. стала изучаться химия фтор-органич. соединений (И. Л. Кнунянц и его школа, Н. Н. Ворожцов, А. В. Фокин, А. Я. Якубович, Б. Л. Дяткин и др.), получены фторсодержащие производные практически всех классов органич. соединений. Разработаны доступные, в т. ч. пром., методы синтеза фторорганич. соединений; изучены нуклеофильное и электрофильное присоединение к ненасыщенным системам, природа я-связи фторолефинов, вопросы сопряжения, анодное фторирование ароматич. соединений, прямое фторнрование урацила (для получения противоопухолевого препарата 5-фторурацила) и т. д. Разработаны методы получения органич. соединений элементов III гр., в том числе борорганич. соедин лий (Б. М. Михайлов и др.). Исследованы многочисл. реакции ценовых соединений переходных металлов, в т. ч. получение полимеров на основе произоодных ферроцена.
С работами в области химии элементо-oрганич. соединений тесно связано решение ряда фундаментальных вопросов теории органич. химии. А. Н. Несмеяновым и М. И. Кабачником сформулирована теория двойственной реакционной способности соединений, для к-рых нехарактерно классич. таутомерное равновесие. Изучение распада двойных диазониевых солей с галогенидами металлов и разложение металлоорганич. соединений в растворах привело к важным выводам о механизме свободнорадикальных реакций и об относительной активности радикалов (А. Н. Несмеянов, Г. А. Разуваев и их сотрудники).
Гетероциклические соединения. Начало работ в этой области положено А. Е. Чичибабиным, изучившим химию пиридина и др. азотсодержащих циклов. В 1930-50-е гг. работы В. М. Родионова, Н. Д. Зелинского и Ю. К. Юрьева положили основание науч. представлениям о взаимных каталитич. превращениях пятичленных гетероциклов. Исследования в области химии фурана и тиофена привели к синтезу их многочисл. практически важных производных (Н. И. Шуйкин, Я. Л. Гольдфарб, С. А. Гиллер, А. П. Терентьев, Ю. А. Жданов). И. Л. Кнунянц нашёл новый тип гетероциклич. соединений-пропиотиолактонов. Систематически изучались самые различные азотсодержащие гетероциклы. Синтезированы мн. высокоэффективные фармацевтич. препараты, инсектофунгициды и др. биологически активные вещества гетероциклич. характера.
Природные соединения. В 20-40 е гг. работы в этой области были почти всецело посвящены выяснению состава и строения различных природных соединений: терпенов (С. С. Намёткин, А. Е. Арбузов, Б. А. Арбузов), Сахаров и целлюлозы (П. П. Шорыгин, С. Н. Данилов), алкалоидов (А. П. Орехов, А. Е. Чичибабин, В. М. Родионов, А. С. Садыков, С. Ю. Юнусов и др.). Но уже в 50-е гг. преимуществ, развитие получили работы, заложившие основы биоорганич. химии. В качестве объектов исследования на первое место выдвигаются биополимерьг (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды) и биорегуляторы (гормоны, витамины, антибиотики). Осн. методами исследования при этом стали новейшие физ. и физико-хим. методы. Проведён ряд успешных работ по выяснению сложной структуры гликопротеидов и природных углеводов (Н. К. Кочетков и др.).
Высокомолекулярные соединения. Первые исследования в области синтеза высокомолекулярных соединений выполнены в кон. 19 - нач. 20 вв. А. М. Бутлеровым, И. Л. Кондаковым, Г. С. Петровым и др. Важное значение для формирования совр. представлений о полимеризации имели ранние работы С. В. Лебедева по полимеризации диеновых и алленовых углеводородов (1908-13). Он же впервые (1928) разработал метод синтеза бутадиенового каучука и в 1932 организовал пром. произ-во этого материала.
С нач. 1930-х гг. происходит формирование науки о полимерах как самостоятельной области химии, объединяющей в единое целое и развивающей весь комплекс представлений о путях синтеза высокомолекулярных соединений, их свойствах и свойствах тел, построенных из макромолекул. Существ, роль при становлении науки о полимерах в СССР сыграли труды В. А. Картина.
С. С. Медведевым и его школой изучался механизм радикальной полимеризации: впервые установлена радикальная природа полимеризационных процессов, сформулировано понятие инициирования и передачи цепи при полимеризации.
Большое значение имело открытие Б. А. Долгоплоском окислительно-восстановительного инициирования полимеризации, к-рое легло в основу создания пром. синтеза каучуков методом эмульсионной полимеризации (1939-52). Значит, вклад в разработку кинетич. теории радикальной полимеризации в растворах внесли С. С. Медведев и X. С. Багдасарьян. Разрабатывались статистич. основы полимеризационных процессов (С. Я. Френкель). Созданы способы управления радикальной полимеризацией, основанные на использовании комплексообразователей, изменяющих реакционную способность мономеров и радикалов, осуществлён синтез макромолекул на матрицах из синтетич. полимеров, моделирующий матричный биосинтез (В. А. Кабанов и др.). Проведены детальные исследования полимеризации в твёрдой фазе и радиационной полимеризации.
Достигнуты успехи в изучении и реализации ионной и координационно-ионной полимеризации. Ещё в ранних исследованиях С. С. Медведевым было впервые доказано образование «живущих» активных центров. Позже им же были установлены важные особенности механизмов этих процессов. Б. А. Долгоплоск и его школа внесли крупный вклад в изучение координационно-ионной полимеризации диенов, в результате чего было создано пром. произ-во стереорегулярных каучуков. Позднее им был открыт и исследован стереоспецифич. катализ полимеризации диенов под влиянием я-аллильных комплексов переходных металлов, установлен цепной характер полимеризации цикло-олефинов с раскрытием цикла и карбен-ный механизм реакций этого типа. А. А. Коротков впервые синтезировал 1,4-цис-полиизопрен. Н. С. Ениколопов открыл новый элементарный акт передачи цепи с разрывом, характерный для нек-рых процессов полимеризации гетероциклич. мономеров. И. Л. Кнунянц был в числе первых исследователей полимеризации е-капролактама. Работы Н. С. Намёткина привели к созданию поликремнийуглеводородов.
Исследования В. В. Коршака и его школы легли в основу важных обобщений, касающихся механизма поликонденсации. Разработан ряд новых путей синтеза полимеров (полирекомбинация, дегидрополиконденсация, полипереарилирование, конденсационная полициклотримеризация). В результате получены новые полимерные материалы, в т. ч. термостойкие.
Значит, успехи достигнуты в области синтеза и технологии элементоорганич. полимеров благодаря оригинальным исследованиям К. А. Андрианова, впервые (1937) осуществившего синтез полиорганосилокеанов. В дальнейшем им и его школой разработаны основные принципы синтеза полимеров с неорганич. цепями молекул, в т. ч. полиорганометаллосилоксанов, синтезированы термостойкие кремнийорганич. полимеры, нашедшие широкое применение. Получены жесткоцепные термостойкие полимеры методами полициклоконденсации и выяснены механизмы этих процессов (М. М. Котон и др.).
Разработана статистич. теория реакционной способности звеньев полимерной цепи с учётом эффекта соседних групп, впервые установлены зависимости свойств привитых и блоксополимеров от их надмолекулярной структуры и от структуры составляющих полимерных компонентов. В этих работах заложены основы структурно-химич. модификации полимеров (Н. А. Платэ и др.). Созданы методы ра диационно-химич. модифицирования полимеров путём прививки мономеров из газовой фазы. Исследованы особенности ра диационно-химич. превращений полимеров (В. Л. Карпов и др.). Изучены закономерности вулканизации каучуков (Б. А. Догадкин). Крупный вклад в области химии и хим. модификации целлюлозы внесли С. Н. Данилов и 3. А. Роговин. Успешно разрабатываются проблемы стабилизации полимерных материалов (Н. М. Эмануэль, Г. А. Разуваев).
В области исследований физ. свойств полимеров основополагающее значение имели труды А. П. Александрова, П. П. Кобеко, Ю. С. Лазуркина, в к-рых впервые (конец 30-х гг.) была сформулирована кинетич. концепция релаксационных переходов в полимерах как в особой разновидности аморфных тел. Эта концепция получила детальное развитие в работах В. А. Каргина и его школы; она была доведена до стройной системы представлений о трёх физ. состояниях аморфных полимеров. Исследования связи между физико-хим. свойствами полимеров и их строением на молекулярном и надмолекулярном уровнях привели к нахождению эффективных способов модификации пластмасс, каучуков и хим. волокон. В. А. Каргин предложил концепцию о роли надмолекулярной организации полимеров (совм. с А. И. Китайгородским и Г. Л. Слонимским) и обосновал структурную механику полимерных тел. С. Н. Журков сформулировал и развил представления о термофлуктуационной природе прочности и механич. долговечности полимеров. Развиты представления о закономерностях изменения термомеханич. свойств полимеров при их пластификации. Исследованы закономерности одноосного течения полимеров и открыто явление хим. течения. Г. В. Виноградовым выполнены важные работы в области реологии полимеров. В. Ф. Евстратов исследовал связь структуры и свойств синтетич. каучуков с эксплуатационными характеристиками получаемых из них резин.
Для развития теории растворов полимеров большое значение имело установление в кон. 1930-х гг. явления их термодинамич. обратимости (В. А. Каргин совместно с С. П. Папковым и 3. А. Роговиным). В 50-70-х гг. исследованы новые классы полимеров, образующих жидкокристаллические структуры. В. Н. Цветков развил общие и экспериментальные подходы к определению конформации отдельных макромолекул. Первая количественная молекулярная теория кон-формационного состояния полимерных цепей предложена Я. И. Френкелем и С. Е. Бреслером. М. В. Волькенштейн развил поворотно-изомерную концепцию гибкости макромолекул.
Значительное развитие получили исследования в области полимеров с системой сопряжения (А. В. Топчиев, С. П. Папков, Б. А. Кренцель); фармакологически активных полимеров и полимеров биомедицинского назначения (С. Н. Ушаков и др.); полимерных систем, моделирующих различные функции биополимеров: катализ, самосборку упорядоченных агрегатов из комплементарных макромолекул и др.
Развитие хим. науки и произ-ва происходит в условиях междунар. сотрудничества и укрепляющихся деловых контактов сов. химиков с учёными др. социалистич. стран. Десятки хим. ин-тов и предприятий осуществляют двустороннее сотрудничество со мн. орг-циями и предприятиями стран - членов СЭВ. Так, в результате сотрудничества химиков и машиностроителей СССР и ГДР разработан и освоен высокоавтоматизированный процесс произ-ва полиэтилена в трубчатом реакторе мощностью 50- 70 тыс. т/год, ведутся работы над созданием произ-ва полиэтилена низкой плотности мощностью технич. линии более 100 тыс. т/год. Сов. и чехосл. химики совместно разработали технологич. процесс получения пирокатехина. Совм. со специалистами Венгрии эффективно ведутся работы по созданию произ-ва олефинов и продуктов их переработки. Сотрудничество сов. и болг. химиков в разработке процесса конверсии окиси углерода привело к созданию новых высокопроизводительных катализаторов с увеличенным сроком службы. С рум. химиками проводится совместное проектирование и создание мощностей по произ-ву хлора и каустич. соды. Сотрудничество в области химии между странами - членами СЭВ успешно координируется рядом специально созданных организаций.
Сов. учёные активно сотрудничают в междунар. орг-циях, в частности Нац. комитет сов. химиков при АН СССР входит (с 1930) в Междунар. союз чистой и прикладной химии, осуществляющий связи между науч. хим. центрами 45 стран. Участие сов. учёных-химиков в междунар. хим. конгрессах, конференциях и симпозиумах по важнейшим проблемам химии способствует прогрессу хим. науки, укрепляет междунар. сотрудничество учёных.
Периодич. издания: «Доклады АН СССР. Серия Химия» (с 1965), «Известия АН СССР. Серия химическая» (с 1936), «Известия АН СССР. Неорганические материалы» (с 1965), «Журнал физической химии» (с 1930), «Журнал общей химии» (с 1931), «Коллоидный журнал» (с 1935), «Журнал аналитической химии» (с 1946), «Журнал органической химии» (с 1965), «Высокомолекулярные соединения» (с 1959), «Радиохимия» (с 1959), «Химия высоких энергий» (с 1967), «Химия гетероциклических соединений» (с 1965), «Заводская лаборатория» (с 1932), «Химия и жизнь» (с 1965), «Химическая промышленность» (с 1944), «Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева» (с 1956) и др.
См. Аналитическая химия, Биоорганическая химия, Биохимия, Валентность, Катализ, Кинетика химическая, Коллоидная химия, Неорганическая химия, Органическая химия, Периодическая система элементов, Плазмохимия, Радиационная химия, Радиохимия, Термодинамика химическая, Физическая химия. Фотохимия, Химическая физика, Химическая связь, Химические журналы, Химия, Электрохимия. В.И. Кузнецов.
Науки о Земле Физико-географические науки
Первые науч. исследования природы России восходят к 1-й пол. 18 в. В значит, степени они были связаны с реформами Петра I в области культуры и просвещения: получило развитие географическое образование, были составлены многочисл. карты страны, основана Петербургская академия наук, 1-я и 2-я экспедиции к-рой (1725-43) способствовали изучению многих отдалённых районов. Появились первые монографии, посвящённые исследованию природы Камчатки (С. П. Крашенинников) и др. регионов. Теоретич. основы географической науки в России были впервые сформулированы В. Н. Татищевым (1739). Большую роль в развитии геогр. знаний сыграла деятельность М. В. Ломоносова, возглавившего (в 1758) Географический департамент. В труде «О слоях земных» (1763) наряду с геол. сведениями Ломоносов изложил соображения о формировании рельефа и климата разных р-нов России. Исследования мн. р-нов Европ. России, а также Зап. и Вост. Сибири, Сев. Казахстана производились академич. экспедициями 1768-74 (П. С. Паллас, И. И. Лепёхин, С. Г. Гмелин и др.). В результате путешествия А. Ф. Миддендорфа в Сибирь и на Д. Восток (1842-45) было выяснено широкое распространение мерзлотных явлений.
В 1845 было основано Русское геогр. об-во, экспедиции к-рого во 2-й пол. 19 - нач. 20 вв. сыграли выдающуюся роль в изучении природы Кавказа, Ср. и Центр. Азии, Сибири, Д. Востока и др. р-нов (П. П. Семёнов-Тян-Шанский, П. А. Кропоткин, Ч. Ч. Валиханов, Н. М. Пржевальский, М. В. Певцов, П. К. Козлов, В. А. Обручев и мн. др.).
До 19 в. описания природы разных р-нов страны ещё не были специализированы по отд. компонентам природной среды. В течение 19 в. (особенно во 2-й его половине) происходила интенсивная дифференциация в области изучения физико-геогр. явлений, начали формироваться геоморфология, климатология, гидрология, почвоведение, биогеография. В кон. 19 в. наряду с продолжающейся дифференциацией наук усилились тенденции к развитию геогр. синтеза и были заложены основы комплексной физич. географии.
Изучение рельефа в кон. 19 - нач. 20 вв. было связано с исследованиями А. П. Карпинского (происхождение крупных форм рельефа Вост.-Европ. равнины), А. П. Павлова (история развития рельефа, в т. ч. проблема множественности оледенений на Вост.-Европ. равнине), И. В. Мушкетова (исследования гор Ср. Азии и Кавказа, составление первой орографич. схемы гор Туркестана), П. А. Кропоткина (ледниковая теория, исследования по орографии Сибири), В. А. Обручева (проблемы происхождения лёссов Ср. Азии, древние оледенения и условия формирования мерзлоты в Сибири), Д. Н. Анучина (рельеф Европ. России) и др. Значительный вклад был внесён в познание рельефообразующей роли экзогенных процессов (напр., исследования В. В. Докучаева о значении текучих вод в выработке долин). Однако в дореволюц. период геоморфология ещё не оформилась организационно, а описания рельефа часто носили случайный характер.
Изучение климата страны началось в сер. 19 в. (работы М. Ф. Спасского «О климате Москвы», 1847, и К. С. Веселовского «О климате России», 1857). Во 2-й пол. 19 в. была основана метеороло-гич. служба, а затем планомерно расширялась сеть метеорологич. станций. Директор Главной физ. обсерватории Г. И. Вильд и его сотрудники составили монографии о распределении темп-р (1882), осадков (1888) и др. характеристик климата по терр. России. В 1900 издан Климатический атлас Российской империи (под ред. М. А. Рыкачёва). Во 2-й пол. 19 - нач. 20 вв. А. И. Воейков провёл исследования геофиз. обусловленности климата в глобальном масштабе (осн. труд -«Климаты Земного шара, в особенности России», 1884). К дореволюц. периоду относится начало деятельности последователей Воейкова - Л. С. Берга (био- и палеоклиматология), А. А. Каминского (проблемы влагооборота), В. Ю. Визе (взаимосвязь климата и океана, климат Арктики) и др.
Изучение рек и озёр в конце 19 в. в значит, степени связано с деятельностью А. И. Воейкова, к-рый предложил первую классификацию рек по типам их питания (1884) и исследовал водный баланс Каспийского м. В кон. 19 - нач.
20 вв. начала формироваться сеть гидрологич. постов и станций (гл. обр. на больших судох. реках, а также на реках Ср. Азии, Кавказа и Ю. Европ. России, где расширялось орошение земель). К нач. 1917 действовало св. 1000 гидрологич. станций и постов. Первые обобщения материалов по стоку и факторов, влияющих на сток и испарение с речных бассейнов, принадлежат Е. В. Оппокову (1903-04) и Э. М. Ольдекопу (1911). Озёра России в эти годы исследовали Д. Н. Анучин (в Европ. части страны), Л. С. Берг (Аральское м. и оз. Иссык-Куль). В 1915 В. Г. Глушков дал определение гидрологии как науки и предложил классификацию гидрологич. дисциплин.
Изучение ледников началось во 2-й пол. 19 в., когда П. П. Семёнов (впоследствии - Семёнов-Тян-Шанский) описал ряд ледников Тянь-Шаня, а И. В. Мушкетов возглавил т. н. ледниковую комиссию Рус. геогр. об-ва, что послужило толчком к систематич. изучению оледенения Кавказа, Ср. Азии и Алтая. В 1878 экспедиция под рук. В. Ф. Ошанина открыла крупнейший в стране горно-долинный ледник Федченко на Памире. Оледенение Алтая в кон. 19-нач. 20 вв. исследовал В. В. Сапожников. В 1910-11 В. А. Русанов описал ледники Н. Земли. В 1911 К. И. Подозёрский опубликовал каталог ледников Кавказа.
К последней четверти 19 в. относится становление географии почв, осн. положения к-рой были сформулированы В.В.Докучаевым в 1883-99. Теоретич. основой этой науки послужило учение о факторах почвообразования (материнская порода, климат, растительность и др.), определяющих процессы формирования почв и закономерности их пространств, размещения. Почвенную зональность изучал также Н. М. Сибирцев (1895). В дореволюц. период в результате почвенно-оценочных работ, проводившихся во мн. губерниях Европ. России (Н. М. Сибирцев, К. Д. Глинка, Н. А. Димо и др.), а также работ экспедиций Переселенческого управления Мин-ва земледелия (с 1908 под рук. Глинки, в Казахстане, Зап. Сибири и на Д. Востоке) были созданы многочисл. региональные почвенные очерки и карты, послужившие основой представлений о почвенных провинциях (Л. И. Прасолов, 1916), о почвенно-растительных комплексах (Н. А. Димо, Б. А. Келлер, 1907, и др.), о комбинациях почв равнинных и горных стран (С. С. Неуструев, 1915), о водном режиме почв и их зависимости от влажности климата (Г. Н. Высоцкий, 1906).
Значит, исследования растительного покрова во 2-й пол. 19 в. принадлежат И. Г. Борщову (в аридных районах между Каспийским и Аральским м., 1865) и Ф. И. Рупрехту (на С. России, Кавказе, в чернозёмной зоне Европ. России), к-рый в 1866 обосновал связь образования чернозёма со степной растительностью. Первые рус. сводки по географии растений принадлежат А. Н. Бекетову (1896), А. Н. Краснову (1899), Г. И. Танфильеву (1902). В кон. 19 в. трудами И. К. Пачоского (1896) и П. Н. Крылова (1898) были заложены основы фитоценологии (первонач. назв. - «фитосоциология») - учения о растит, сообществах, перебрасывающего мост к комплексным синтетич. исследованиям в биогеографии. Это учение в нач. 20 в. активно разрабатывали Г. Ф. Морозов и В. Н. Сукачёв.
Среди работ по зоогеографии во 2-й пол. 19 в. выделяются исследования Н. А. Северцова о зональном распределении животных Туркестана, а также труды М. А. Мензбира, заложившего принципы зоогеографич. районирования суши.
Важнейшие науч. обобщения в сфере геогр. синтеза принадлежат В. В. Докучаеву (кон. 19 в.). Его идеи о взаимоотношении всех элементов живой и неживой природы, комплексные исследования земель, проведённые под его руководством, сформулированный им закон геогр. зональности составили фундамент совр. физ. географии. Большое место в его работах уделено вопросам рационального исполь |
