Валентин Азерников - 200 лет спустя. Занимательная история каучука
Поэтому сделать какой-нибудь прогноз о том, как ведет себя новый катализатор в отношении двух других опасностей, Натта вроде бы не мог. И все же он его для себя сделал. Потому что он не стал повторять работу Циглера, он оставил полиэтилен и сразу же, немедленно бросил всех сотрудников лаборатории на штурм полипропилена. Этот полимер, знакомый теперь многим, так же как полиэтилен, — ближайший родственник полиэтилена. Разница в том, что его звенья несимметричны, у них есть подвески.
До открытия Циглера полипропилен удавалось синтезировать с огромным трудом. Когда Натта первый раз провел синтез на новом катализаторе, он убедился, насколько замечательное открытие сделал его коллега: полипропилен образовывался очень легко. Он убедился также, что полученный этим способом полимер содержит значительно меньше разветвленных молекул. И, наконец, в хаосе образовавшихся цепей Натта увидел еще одну особенность нового синтеза.
Рожденная в тисках нового катализатора молекула выглядела совсем по-иному, она уже не походила на колючую проволоку, скорее она напоминала провод с сидящими на нем воробьями. Все подвески расположились строго регулярно. Натта повторил опыт, и снова архитектура молекул была выдержана в самых лучших, классических, с точки зрения стереохимии, пропорциях. Вдоль всей длины молекулы сохранялся четкий пространственный ритм. Словно таинственный музыкант записал на ней, как на нотной линейке, монотонные удары бубна. Но в этой кажущейся монотонности Натта услышал дивную гармонию. Ибо мелодии отдельных молекул, слабые каждая сама по себе, сливались в единый мощный аккорд. И он был созвучен мелодии ликования, которая звучала в душе каждого из сотрудников Натта. Ибо им впервые удалось осуществить то, что до них было монополией природы, — стереорегулярную полимеризацию.
Клубки колючей проволоки, где каждая ощетинившаяся во все стороны молекула не подпускала к себе близко соседей, не выдерживали больших нагрузок. Они смогли приблизиться друг к другу, теперь возникшие силы притяжения сплотили их — некогда разрозненные — в монолитный коллектив, который был сильнее толпы одиночек.
Полимер стал значительно прочнее.
Первая победа подхлестнула сотрудников Натта. Вслед за пропиленом они атакуют новые полимеры, и каждый из них, подчиняясь катализатору, обретает новые свойства.
И наконец настает день, когда Натта произносит: синтетический каучук. И на операционный стол химических превращений ложится молекула бутадиена — того самого синтетического каучука, который за двадцать лет до этого был получен Сергеем Васильевичем Лебедевым.
Бутадиену предстояло как бы новое рождение. Он должен обрести необычное для него свойство — эластичность, такую же, как у его соперника — натурального каучука.
В 1955 году химики узнают: бутадиеновый каучук регулярного строения получен. К его старому имени можно прибавить новую приставку: “цис‑1,4”. Она возвеличивает его, так же как возвеличивает любого англичанина произнесенное перед его именем короткое слово “сэр” — признак рыцарского звания. И первый рыцарь среди всех синтетических каучуков начинает победное шествие по лабораториям и заводам всего мира. Вскоре его удается получить и у нас в стране. Это было сделано в 1956 году во Всесоюзном научно-исследовательском институте синтетического каучука под руководством академика Бориса Александровича Долгоплоска. Новый каучук, названный, в отличие от каучука Лебедева, СКД, имел эластичность не хуже, чем у натурального, а его стойкость к истиранию — качество, особенно важное для шин, — была даже выше, чем у природного каучука.
В этом же, 1956 году в этом же институте группа ученых под руководством члена-корреспондента АН СССР Алексея Андреевича Короткова разработала метод синтеза еще одного каучука. Каучука, чья родословная была древнее, чем у СКД — изопренового, СКИ.
СКД мог похвастаться родовыми корнями, уходящими к 1911 году, когда он впервые был получен в лаборатории И.И. Остромысленским и С.В. Лебедевым. Геральдическая книга полиизопренового каучука начинается значительно раньше, его происхождение несомненно благородное. Ибо изопреновый каучук, как вы помните, был первым, полученным искусственно. После робких попыток Бушарда, после неудач немецких химиков изопреновый каучук на долгие годы был удален с мировой химической арены, предан забвению, и лишь теперь он получил новое рождение.
Созданный с помощью новых катализаторов, он уже перестал быть робким подражанием природному каучуку, он теперь был равен ему. Равен во всем — и в составе, и в строении. Его цепь чертила в пространстве тот же правильный узор, в котором были зашифрованы главные свойства натурального каучука — эластичность и прочность.
Открытие Циглера, сделанное в 1953 году, и открытие Натта, сделанное в 1955, стали как бы пограничными столбами на дороге, по которой шли химики в поисках этих главных свойств. Эти вехи означали для химиков начало новой эры — эры сбывшихся мечтаний. Ювелирная точность, с какой создавала свои творения природа, оказалась достижимой и в химических реакторах.
И ученые, вырвавшие у природы еще одну ее тайну, были награждены в 1963 году высшей научной международной наградой — Нобелевской премией.
* * *Поскольку эта глава последняя, в ней всё — в последний раз. Поэтому сейчас вам будет рассказана последняя занимательная история.
В некотором царстве, в некотором государстве существовал древний обычай. Когда умирал король и престол переходил к его наследнику, глашатаи извещали об этих двух событиях одновременно. Длительного перерыва между ними не делалось, ибо не может же некоторое царство, некоторое государство существовать без короля. Выработалась даже специальная формула на этот случай, которая объединяла в себе смерть одного монарха и рождение нового. Она звучала так: “Король умер! Да здравствует король!” Но так как все же не очень удобно произносить “за упокой” и тут же сразу “за здравие”, между этими двумя фразами делали маленькую паузу. Совсем маленькую — для приличия.
Вы, наверное, помните такую сцену, она описана у Марка Твена в “Принце и нищем”.
Дело происходит в ратуше, во время банкета, устроенного в честь Тома Кенти, которого все считают принцем. В то время, когда он, сидя за роскошным столом, принимает знаки внимания от придворных, вельмож и городских властей, умирает старый король, и в ратушу мчится королевский гонец, чтобы сообщить принцу эту печальную весть и другую, не столь печальную, что он отныне уже не принц, а король. И когда гонец прибывает в ратушу… Впрочем, возьмем книгу: “Заглушая шумное ликование пирующих, внезапно в зал ворвался чистый и четкий звук рога. Мгновенно наступила тишина, и в глубоком безмолвии раздался один голос — голос вестника, присланного из дворца. Все, как один человек, встали и обратились в слух.
Речь гонца завершилась торжественным возгласом:
— Король умер!
Словно по команде, все склонили головы на грудь и несколько мгновений оставались в полном молчании, потом бросились на колени перед Томом, простирая к нему руки с оглушительными криками, от которых, казалось, задрожало все здание:
— Да здравствует король!”
Я напомнил вам этот обычай потому, что собираюсь им воспользоваться. Ибо в заключение книги хочу сообщить вам о конце одного царствования и начале другого. Теперь это можно сделать в весьма лаконичной форме: “Каучук умер! (Пауза.) Да здравствует каучук!” Пауза здесь сделана для того, чтобы вы успели подумать: а какой, собственно, каучук умер?
Последний рассказ о каучуке
Строго говоря, он еще не умер. Он при смерти, он агонизирует, предчувствуя конец своего почти двухсотлетнего безраздельного господства. Ему уже просто не для чего жить, он практически лишен власти, он вытеснен почти из всех сфер молодым конкурентом.
Приготовьтесь обнажить головы: вам предстоит присутствовать при кончине владыки десятков отраслей техники — натурального каучука.
Еще пять-десять лет, и неминуемое произойдет. И поскачут во все концы журналисты-глашатаи и разнесут долгожданную весть: “Да здравствует синтетический каучук!”
Эта смена неизбежна. Она неотвратима, как вращение Земли. В ней не просто роковая закономерность, в ней закономерность ожидаемая, приближаемая каждым днем развития науки и техники.
Ее подготавливали работы десятков тысяч ученых — химиков, физиков, технологов. Когда они приходили в свои лаборатории, в их руках оживали задремавшие на ночь реакции; в стекле колб бились невидимые атомы; они чертили замысловатые траектории, пытаясь уйти из-под контроля, но рано или поздно ловушка захлопывалась, и они оказывались связанными в те сочетания, которые до этого не существовали нигде, кроме воображения ученых. Каждое такое искусственно рожденное сочетание могло оказаться могильщиком того хитросплетения атомов, которое когда-то, на заре жизни Земли, придумала природа.
