Байер (Baeyer), Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон

Немецкий химик Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон Байер родился в Берлине. Он был старшим из пяти детей Иоганна Якоба Байера и Евгении (Хитциг) Байер. Отец Байера был офицером прусской армии, автором опубликованных работ по географии и преломлению света в атмосфере, а мать – дочерью известного юриста и историка Юлиуса Эдуарда Хитцига. У мальчика рано проявился интерес к химии, а в 12-летнем возрасте он сделал свое первое химическое открытие. Это была новая двойная соль – карбонат меди и натрия. Окончив гимназию Фридриха Вильгельма, Байер в 1853 г. поступил в Берлинский университет, где в течение двух последующих лет занимался изучением математики и физики.

После года службы в армии Байер стал студентом Гейдельбергского университета и приступил к изучению химии под руководством Роберта Бунзена, незадолго до этого изобретшего лабораторную горелку, которую и назвали в его честь. В Гейдельберге Байер сосредоточил свое внимание на физической химии. Но после опубликования в 1857 г. статьи о хлорметане он так увлекся органической химией, что начиная со следующего года стал работать у занимавшегося структурной химией Фридриха Августа Кекуле в его лаборатории в Гейдельберге. Здесь Байер провел работу по исследованию органических соединений мышьяка, за которую ему была присуждена докторская степень. С 1858 г. в течение двух лет он вместе с Кекуле работал в Гентском университете в Бельгии, а затем возвратился в Берлин, где читал лекции по химии в берлинской Высшей технической школе.

Под влиянием увлеченности Кекуле структурой органических соединений Байер сначала исследовал мочевую кислоту. а начиная с 1865 г. – структурный состав индиго, высоко ценимого в промышленности синего красителя, названного именем растения, из которого его получают. Еще в 1841 г. французский химик Огюст Лоран в ходе исследований сложного строения этого вещества выделил изатин – растворимое в воде кристаллическое соединение. Продолжая опыты, начатые Лораном, Байер в 1866 г. получил изатин, использовав новую технологию восстановления индиго путем нагревания его с измельченным цинком. Примененный Байером способ позволил проводить более глубокий структурный анализ, чем процесс окисления, осуществленный Лораном.

Анализируя обратный процесс – получение индиго путем окисления изатина, Байер в 1870 г. впервые сумел синтезировать индиго, сделав, таким образом, возможным его промышленное производство. После того как в 1872 г. Байер переехал в Страсбург и занял место профессора химии в Страсбургском университете, он приступил к изучению реакций конденсации, в результате которых высвобождается вода. В ходе проведения реакций конденсации таких групп соединений, как альдегиды и фенолы, ему и его коллегам удалось выделить несколько имеющих важное значение красящих веществ, в частности пигменты эозина, которые он впоследствии синтезировал.

В 1875 г., после смерти Юстуса фон Либиха, Байер стал преемником этого известного химика-органика, заняв должность профессора химии в Мюнхенском университете. Здесь в течение более чем четырех десятилетий он был центром притяжения множества одаренных студентов. Более 50 из них стали впоследствии университетскими преподавателями.

Вернувшись к изучению точной химической структуры индиго, Байер в 1883 г. объявил о результатах своих исследований. Это соединение, по его словам, состоит из двух связанных «стержневых» молекул (их он назвал индолом). В течение 40 лет созданная Байером модель оставалась неизменной. Она была пересмотрена только с появлением более совершенной технологии.

Изучение красителей привело Байера к исследованию бензола – углеводорода, в молекуле которого 6 атомов углерода образуют кольцо. Относительно природы связей между этими атомами углерода и расположения атомов водорода внутри молекулярного кольца существовало много соперничавших между собой теорий. Байер, который по своему складу был скорее химиком-экспериментатором, нежели теоретиком, не принял ни одну из существовавших в то время теорий, а выдвинул свою собственную – теорию «напряжения». В ней ученый утверждал, что из-за присутствия других атомов в молекуле связи между атомами углерода находятся под напряжением и что это напряжение определяет не только форму молекулы, но также и её стабильность. И хотя эта теория получила сегодня несколько иную трактовку, ее суть, верно схваченная Байером, осталась неизменной. Исследования бензола привели Байера также к пониманию того, что структура молекул бензольной группы ароматических соединений, называемых гидроароматическими, представляет собой нечто среднее между кольцевым образованием и структурой молекулы алифатических углеводородов (без кольца). Это сделанное им открытие не только указывало на взаимосвязь между данными тремя типами молекул, но и открывало новые возможности для их изучения.

В 1885 г. в день 50-летия Байера, в знак признания его заслуг перед Германией ученому был пожалован наследственный титул, давший право ставить частицу «фон» перед фамилией. В 1905 г. Байеру была присуждена Нобелевская премия по химии «за заслуги в развитии органической химии и химической промышленности благодаря работам по органическим красителям и гидроароматическим соединениям». Поскольку в это время ученый был болен и не мог лично присутствовать на церемонии вручения премии, его представлял германский посол. Байер не произнес Нобелевской лекции. Но еще в 1900 г., в статье, посвященной истории синтеза индиго, он сказал: «Наконец-то у меня в руках основное вещество для синтеза индиго, и я испытываю такую же радость, какую, вероятно, испытывал Эмиль Фишер, когда он после 15 лет работы синтезировал пурин исходное вещество для получения мочевой кислоты».

Став нобелевским лауреатом, Байер продолжил исследования молекулярной структуры. Его работы по кислородным соединениям привели к открытиям, касающимся валентности и основности кислорода. Ученый также занимался изучением связи между молекулярной структурой и оптическими свойствами веществ, в частности цветом.

В 1868 г. Байер женился на Адельгейде Бендеман. У них родились дочь и два сына. Вплоть до своего выхода в отставку Байер продолжал с увлечением заниматься исследовательской деятельностью. Он пользовался глубоким уважением за свое искусство экспериментатора и пытливый ум. Несмотря на то что ученый получал много выгодных предложений от химических фирм, он отказывался заниматься промышленным приложением своих открытий и не получал никакого дохода от своей работы. «Байер обладал представительной и приятной внешностью, – вспоминал о нем в биографическом очерке Рихард Вильштеттер. – На его лице лежала печать ясности, спокойствия и силы ума, голубые глаза выразительно блестели, взгляд был проницательным». Умер Байер в своем загородном доме на Штарнбергском озере, неподалеку от Мюнхена, 20 августа 1917 г.

В число наград, полученных Байером, входила медаль Дэви, присужденная Лондонским королевским обществом. Он был членом Берлинской академии наук и Германского химического общества.