Александр Николаевич Несмеянов (1899–1980) — советский химик-органик, академик, создатель отечественной школы элементоорганической химии, ректор Московского университета и президент Академии наук СССР. Он предложил диазометод синтеза металлоорганических соединений, вошедший в мировую химическую литературу как реакция Несмеянова, а позднее руководил исследованиями в области ферроцена и искусственной пищи.

Фото: Давид Шоломович/РИА Новости ФактСведенияГоды жизни1899–1980Родился28 августа (9 сентября) 1899 года, МоскваОбразованиеМосковский университет, окончил в 1922 годуНаучный руководительНиколай Дмитриевич ЗелинскийОсновная областьОрганическая и элементоорганическая химияРектор МГУ31 декабря 1947 — 18 мая 1951 годаПрезидент АН СССР1951–1961 годыОснователь ИНЭОС1954 годГлавные направленияМеталлоорганические соединения, элементоорганическая химия, ферроцен, синтетическая и искусственная пищаНаградыДважды Герой Социалистического Труда, Ленинская и Государственная премии СССР, Золотая медаль имени М. В. Ломоносова

Детство, семья и учеба: почему Несмеянов выбрал химию

Александр Несмеянов родился в Москве 28 августа по старому стилю, или 9 сентября по новому стилю, 1899 года. В 1922 году он окончил Московский университет и остался работать в Alma Mater. Его научным руководителем был Николай Дмитриевич Зелинский — один из крупнейших русских химиков-органиков, создавший большую научную школу.

Сам Несмеянов позднее вспоминал, что с детства хотел стать ученым. При этом он считал свое мышление скорее образным, чем абстрактным: ему была важна наглядность и возможность представить изучаемый объект. Эти качества, вероятно, хорошо сочетались с его интересом к строению и превращениям сложных химических соединений.

Работа в школе Зелинского определила дальнейшую научную траекторию Несмеянова. Уже в 1920-е годы его интересовали соединения, в которых органическая часть молекулы непосредственно связана с атомом металла. Именно эта область впоследствии стала основой его главного научного проекта — создания элементоорганической химии как самостоятельного направления.

Что такое реакция Несмеянова

Реакция Несмеянова — это диазометод получения металлоорганических соединений, предложенный Александром Несмеяновым в 1929 году. В основе метода лежит взаимодействие диазониевых соединений с солями металлов, в результате которого удается получать органические производные металлов.

Если объяснять проще, Несмеянов нашел способ использовать особые органические соединения — диазониевые соли — как своеобразный «мост» для соединения органического фрагмента с атомом неорганического элемента. Это было важно потому, что металлоорганические соединения обладают совершенно особенными свойствами и могут становиться исходными веществами для дальнейшего синтеза.

«До Несмеянова получать металлоорганические соединения было сложно. Его метод позволил целенаправленно создавать такие вещества. Сначала Несмеянов получил с его помощью соединения ртути, а позже вместе с коллегами (например, с К.А. Кочешковым в 1935–1948 годах) распространил подход на другие металлы: олово, свинец, сурьму, висмут, таллий, германий, мышьяк. То есть метод открыл дорогу к целому классу соединений, которые раньше были труднодоступны. У метода были важные преимущества. В отличие от некоторых других способов прямого металлирования, этот метод позволял работать с целым рядом органических соединений. Ещё одна сильная сторона — возможность довольно точно «нацелить» атом металла в определённое положение молекулы. Это сильно расширило возможности химиков при конструировании нужных веществ. Были и практические выходы. Исследования в русле этого направления привели к реальным разработкам. Например, на их основе создавали антидетонационные присадки для авиационного топлива, а в военные годы разрабатывали тиоколовый (полисульфидный) каучук для самозатягивающихся топливных баков самолётов», — рассказала Елена Барская, кандидат химических наук, научный сотрудник кафедры органической химии химического факультета МГУ.

В современной записи диазометод выглядит значительно сложнее, чем его словесное объяснение. При разложении диазониевых солей выделяется молекулярный азот, а органическая часть соединения связывается с металлом. Развивая открытый в 1929 году процесс, Несмеянов и его школа превратили его в общий метод получения арильных производных различных непереходных металлов.

Какие соединения позволила получать реакция Несмеянова

В 1930–1940-е годы метод применяли для получения органических производных олова, свинца, сурьмы, ртути и других элементов. Работы Несмеянова показали, что граница между классической органической химией и химией металлов гораздо менее жесткая, чем считалось прежде.

Именно поэтому значение реакции Несмеянова не ограничивается одной конкретной лабораторной реакцией. Диазометод стал инструментом для получения новых классов металлоорганических соединений, которые затем можно было превращать в другие вещества.

Открытый Несмеяновым в 1929 году метод получения металлоорганических соединений через арилдиазониевые соли вошел в учебники как «реакция Несмеянова». Метод используется для получения органических производных непереходных металлов с последующим переходом к различным классам элементоорганических соединений.

Почему реакция Несмеянова получила имя ученого

Именными в химии обычно становятся реакции, которые не просто однажды были описаны, а оказались полезным и воспроизводимым инструментом для последующих исследований. В случае Несмеянова речь идет именно о таком методе.

Открытие 1929 года стало частью большой программы его исследований металлоорганических веществ. В 1935 году Несмеянов организовал лабораторию металлоорганических соединений в Институте органической химии АН СССР и руководил ею до создания в 1954 году специализированного Института элементоорганических соединений.

Элементоорганическая химия: на стыке органики и неорганики

Элементоорганическая химия изучает органические соединения, содержащие непосредственную химическую связь между атомом углерода и другим элементом. Именно развитие таких исследований Несмеянов превратил в самостоятельное научное направление в СССР.

Традиционно органическая химия была сосредоточена прежде всего на соединениях углерода и водорода, а химия неорганическая — на соединениях остальных элементов. Металлоорганические вещества плохо укладывались в такое деление: в них органическая молекула непосредственно взаимодействовала с металлом или другим элементом.

Фото: Ingram Images/Global Look Press

Несмеянов рассматривал эту пограничную область как самостоятельную точку роста науки. Эта идея получила материальное воплощение в 1954 году, когда был создан Институт элементоорганических соединений АН СССР. Несмеянов стал его основателем и первым директором и руководил институтом до конца жизни. Сегодня ИНЭОС РАН носит его имя.

Практическое значение элементоорганической химии оказалось огромным. Исследования металлоорганических соединений впоследствии привели к появлению новых катализаторов, материалов, лекарственных препаратов и методов органического синтеза.

Ферроцен и «сэндвичевые» соединения

Одной из наиболее интересных областей, которой Несмеянов занимался в зрелые годы, стала химия ферроцена.

Ферроцен — металлоорганическое соединение железа, в котором атом железа расположен между двумя циклопентадиенильными кольцами. Именно поэтому его структуру называют «сэндвичевой»: два органических кольца находятся по разные стороны от атома металла.

Ферроцен был синтезирован в 1951 году, а его необычная структура установлена в 1952 году. Это открытие стало одним из важнейших событий в развитии химии металлоценов и сэндвичевых соединений.

Несмеянов начал большой цикл исследований ферроцена с 1950-х годов.  Сохранились отдельные сборники его работ «Химия ферроцена» и «Ферроцен и родственные соединения», охватывающие исследования 1959–1979 годов.

Значение этих исследований было шире самого ферроцена. Сэндвичевые структуры заставили химиков по-новому взглянуть на химическую связь между металлом и органическими молекулами. Развитие этой области впоследствии привело к появлению новых катализаторов и многочисленных методов органического синтеза. Настоящий расцвет металлоорганической химии второй половины XX века связан именно с изучением ферроцена и необычной природы его структуры.

Зачем химику понадобилась искусственная пища

Самая неожиданная часть научной биографии Несмеянова связана не с металлами, а с едой. Он занимался созданием искусственной и синтетической пищи и рассматривал химические методы как возможный способ получать необходимые человеку белки и аминокислоты без традиционного сельскохозяйственного производства.

Интерес к этой теме имел для ученого и личную основу. В детстве он отказался от мяса, а затем стал вегетарианцем, поскольку не хотел, чтобы ради пищи убивали животных. И уже тогда он сформулировал научную задачу, которую попробует впоследствии решить. «На заявление мамы и ее единомышленников вроде дяди Володи, заявление, свойственное вообще-то естествоиспытателям, что, мол, «животный мир так устроен, что одни существа питаются другими и что это закон природы», я уже с детства знал возражение: «На то человек и овладевает наукой, чтобы устанавливать в природе свои порядки и законы, а не следовать слепым законам природы. По закону природы человек не летает по воздуху, а, используя другие законы природы, он ниспроверг этот закон и полетел. Цель человечества преодолеть и кровавый закон попирания одних другими, в первую очередь человеком», — пишет Несмеянов в своих мемуарах.

В 1961 году Несмеянов сформулировал проблему получения пищи нетрадиционными методами. Идея была масштабной: научиться получать белок, аминокислоты, вещества, формирующие запах и вкус продуктов, а в перспективе — создавать продукты питания из доступного сырья.

Причина была не только гуманистической. Искусственное производство белка могло уменьшить зависимость продовольствия от урожая, климата и дальних перевозок. Среди возможного сырья рассматривались дешевые пищевые отходы, в том числе молочный казеин.

Как появилась искусственная икра

Самым известным практическим результатом этих исследований стала белковая зернистая икра.

Фото: Александр Астафьев

В 1964 году сотрудники лаборатории получили первые образцы искусственной икры из обезжиренного молока. Позднее была разработана технология промышленного производства продукта. В его основе использовались казеин, белок яиц и другие пищевые компоненты. 

Для Несмеянова этот эксперимент был принципиальным: искусственная пища должна была перестать быть абстрактной научной идеей и превратиться в продукт, который человек сможет увидеть и попробовать.

По воспоминаниям сотрудников института, сам Несмеянов предложил начать именно с зернистой икры — продукта, который мог бы удивить людей и заставить их серьезнее отнестись к идее искусственной пищи. В лаборатории довольно быстро получили первые образцы, а затем разработка дошла до производства.

Однако сам Несмеянов изобретением остался недоволен. В искусственной икре использовали казеин — вещество получали из животных. Доктор химических наук Григорий Сломнимский вспоминал: «Когда институт посещали высокопоставленные научные и политические деятели, то приходилось демонстрировать наш продукт. Обычно никто из гостей не решался попробовать бутерброд с икрой до тех пор, пока кто-нибудь из нас не начинал есть первым. Однажды я заметил, что А.Н, ест бутерброд, незаметно отодвигая губой слой икры – он помнил о желатине».

При этом проект оказался значительно шире искусственной икры. В ИНЭОС изучали синтез аминокислот, вещества, отвечающие за запах продуктов, структуру белковой пищи. Несмеянов даже инициировал создание специальной инфраструктуры для таких исследований.

Не все его идеи удалось реализовать. Многие замыслы ученого опережали технические возможности лабораторий своего времени.

Несмеянов — ректор МГУ: как появилось здание университета на Ленинских горах

Научная работа была не единственной сферой, в которой Несмеянов добился заметного результата. В конце 1947 года он стал ректором Московского университета.

«Летопись МГУ» точно фиксирует дату: 31 декабря 1947 года Александр Несмеянов был назначен ректором МГУ. В этой должности он находился до 18 мая 1951 года.

Одной из главных задач Несмеянов считал строительство нового университетского комплекса. В своих воспоминаниях он писал, что еще до назначения ректором мечтал о новом здании для химического факультета, а став руководителем МГУ, начал добиваться строительства уже для всего университета.

В марте 1948 года было принято решение о строительстве новых зданий МГУ на Ленинских горах. Несмеянов принимал активное участие в организации этого проекта. К весне 1951 года, когда он покинул должность ректора, строительство Главного здания уже шло полным ходом. Сам университетский комплекс был открыт в 1953 году.

Фото: Лилия Шарловская

Таким образом, Несмеянов вошел в историю МГУ не только как ученый и преподаватель, но и как один из организаторов строительства университетского комплекса, который впоследствии стал одним из символов Москвы.

Президент Академии наук СССР

16 февраля 1951 года Александр Несмеянов был избран президентом Академии наук СССР. После этого он оставил пост ректора МГУ, а его преемником стал Иван Георгиевич Петровский.

Несмеянов возглавлял Академию наук СССР десять лет — с 1951 по 1961 год. В этот период развивались новые научные центры и институты, в том числе в Новосибирске, Черноголовке и Пущине. Организационная деятельность Несмеянова стала не менее важной частью его наследия, чем собственно научные открытия.

В 1954 году при его участии был создан Институт элементоорганических соединений. Это решение соответствовало главной научной идее Несмеянова: исследования на границе органической и неорганической химии должны были стать самостоятельной дисциплиной.

Почему Несмеянов ушел из Академии наук

В 1961 году Несмеянов оставил пост президента АН СССР после конфликта с Никитой Хрущевым. Академик поспорил с руководителем государства о ценности исследований, которые проводили советские ученые. Хрущев считал, что «изучение каких-то там мушек» — ерунда, недостойная науки. И даже пригрозил распустить Академию наук. На это Несмеянов ответил фразой: «Ну что же, Петр Первый открыл Академию наук, а вы ее закроете».

После этого конфликта Несмеянов решил покинуть пост. Подробности этого периода сохранились в воспоминаниях его коллег. «На следующий день после этого события, около 9 часов утра, в его директорский кабинет в старом здании ИНЭОСа, не сговариваясь, пришли почти все члены ученого совета института. Всем нам хотелось в этот трудный для А.Н. момент поддержать его морально. Как всегда, ровно в 9 часов, открылась дверь и вошел А.Н. Увидев нас, он удивленно спросил: «Что случилось?» Тогда М.И. Кабачник сказал: «Мы собрались здесь, чтобы выразить вам нашу поддержку, и не знаем, что делать дальше». А.Н. улыбнулся: «Что делать? Давайте выпьем – ведь я родился во второй раз». Он подошел к шкафу, вынул бутылку коньяка, подносик с рюмками и все поставил на стол. Выпив за здоровье А.Н. и пожелав ему всяческих успехов, мы разошлись по своим лабораториям», — вспоминал Георгий Слонимский.

После ухода из Академии наук Несмеянов не прекратил научную работу. Напротив, последующие годы были связаны с исследованиями в ИНЭОС, в том числе с элементоорганической химией, ферроценом и искусственной пищей.

Для истории науки это важный момент: завершение государственной карьеры не означало завершения научной деятельности Несмеянова. До конца жизни он оставался директором созданного им института и руководителем научной школы.

Награды и признание

Александр Николаевич Несмеянов был удостоен множества советских государственных и научных наград.

Он дважды получил звание Героя Социалистического Труда — в 1969 и 1979 годах. Среди его наград также Ленинская премия, Государственная премия СССР и Золотая медаль имени М. В. Ломоносова. ИНЭОС РАН указывает, что ученый был награжден десятью орденами, в том числе семью орденами Ленина.

Но значение Несмеянова определяется не только количеством наград. В химии его имя осталось в названии конкретной реакции, научной дисциплины и целого института.

Память об Александре Несмеянове

Александр Николаевич Несмеянов умер 17 января 1980 года в Москве.

Институт элементоорганических соединений продолжил работу уже как крупнейший центр советской элементоорганической химии, и с 1980 года институт носит имя своего основателя. Перед зданием ИНЭОС РАН установлен памятник ученому, его имя также носит улица в Москве.

На химическом факультете МГУ сохранилась память о Несмеянове как об ученом, преподавателе и организаторе науки. В 1999 году были опубликованы его мемуары «На качелях XX века».

Его научное наследие оказалось необычайно широким. В него входят методы получения металлоорганических соединений, элементоорганическая химия, исследования ферроцена, органический синтез, лекарственные препараты и совершенно необычный для академической химии проект искусственной пищи.

Часто задаваемые вопросы

В чем суть реакции Несмеянова?

Реакция Несмеянова — диазометод синтеза металлоорганических соединений, предложенный Александром Несмеяновым в 1929 году. Он основан на превращениях диазониевых соединений в присутствии соединений металлов и позволяет получать органические производные непереходных металлов.

Что такое элементоорганическая химия?

Элементоорганическая химия — область химии, изучающая соединения органического типа, в которых углерод непосредственно связан с другим элементом. Несмеянов создал в СССР самостоятельную научную школу и в 1954 году стал основателем Института элементоорганических соединений.

Чем известен Александр Несмеянов кроме химических реакций?

Помимо научных исследований, Несмеянов был ректором МГУ в 1947–1951 годах, президентом АН СССР в 1951–1961 годах и организатором строительства нового комплекса МГУ на Ленинских горах. Он также руководил исследованиями искусственной пищи, результатом которых стала белковая зернистая икра.

Правда ли, что Несмеянов занимался искусственной икрой?

Да. В 1964 году сотрудники его института получили первые образцы искусственной зернистой икры из обезжиренного молока. Позднее технология была доведена до промышленного производства белковой зернистой икры.

Почему именем Несмеянова назвали институт?

Потому что Несмеянов был инициатором создания Института элементоорганических соединений в 1954 году, стал его первым директором и руководил им до своей смерти в 1980 году. С 1980 года институт носит его имя.

Как Несмеянов связан с ферроценом?

Несмеянов и его научная школа проводили большой цикл исследований ферроцена и родственных сэндвичевых соединений. Эти работы стали частью формирования советской школы металлоорганической химии и развития исследований необычных связей между металлами и органическими молекулами.

Где сегодня можно увидеть память о Несмеянове?

Главный институциональный памятник его научной деятельности — ИНЭОС РАН имени А. Н. Несмеянова в Москве. Перед зданием института установлен памятник ученому, а в самом институте действует мемориальный музейный кабинет.