Шарль Фредерик Жерар

Шарль Фредерик Жерар (фр. Charles Frédéric Gerhardt; 21 августа 1816, Страсбург — 19 августа 1856, Страсбург) — французский химик-органик, один из основоположников теоретической органической химии. Известен работами по классификации органических соединений, созданием «теории типов» и разработкой методов синтеза, включая получение ацетилсалициловой кислоты (аспирина) и антраниловой кислоты. Внёс значительный вклад в развитие атомно-молекулярного учения и реформу химической номенклатуры.

Биография

Ранние годы и образование

Шарль Фредерик Жерар родился 21 августа 1816 года в Страсбурге в семье владельца химического завода. С детства проявлял интерес к естественным наукам. В 1831 году поступил в Политехническую школу в Карлсруэ, где изучал химию и математику. В 1834 году перевёлся в Лейпцигский университет, где учился у Юстуса фон Либиха, одного из ведущих химиков того времени. Под влиянием Либиха Жерар заинтересовался органической химией и начал самостоятельные исследования.

Научная карьера

В 1836 году Жерар вернулся во Францию и поступил в Парижский университет (Сорбонну), где работал под руководством Жана-Батиста Дюма. В 1838 году защитил докторскую диссертацию, посвящённую исследованию эфирных масел. В 1841 году стал профессором химии в Монпелье, а в 1844 году — профессором в Страсбургском университете. В 1848 году, после революционных событий, Жерар был вынужден покинуть Францию из-за политических взглядов и переехал в Швейцарию, где преподавал в Базельском университете. В 1855 году вернулся в Страсбург, где и скончался 19 августа 1856 года.

Научные достижения

Теория типов

Одним из главных вкладов Жерара в химию стала теория типов (1843–1853). Он предложил классифицировать органические соединения по их химическому поведению, а не по составу, как это делалось ранее. Жерар выделил четыре основных типа:

• Тип водорода (H₂) — вещества, содержащие водород в качестве замещаемого элемента (например, HCl, H₂O).
• Тип хлористого водорода (HCl) — соединения, где водород замещён на одновалентные радикалы (например, CH₃Cl).
• Тип воды (H₂O) — соединения, содержащие кислород (например, спирты, эфиры).
• Тип аммиака (NH₃) — азотсодержащие соединения (например, амины).

Эта теория позволила систематизировать огромное количество органических веществ и предсказывать их свойства. Она стала основой для дальнейших работ Августа Кекуле и других химиков.

Реформа атомных масс и молекулярных формул

Жерар совместно с итальянским химиком Станислао Канниццаро внёс решающий вклад в реформу атомных масс. В 1850-х годах он предложил использовать единую систему атомных масс, основанную на водороде (H=1), и ввёл понятие «эквивалент» для определения валентности. Жерар также разработал методы определения молекулярных формул органических соединений, что позволило точно описывать их состав.

Синтез ацетилсалициловой кислоты

В 1853 году Жерар впервые синтезировал ацетилсалициловую кислоту (позднее известную как аспирин). Он получил её путём ацетилирования салициловой кислоты с помощью ацетилхлорида. Однако в то время это соединение не нашло практического применения; его анальгетические свойства были открыты лишь в конце XIX века компанией Bayer. Жерар также разработал метод получения антраниловой кислоты, которая используется в производстве красителей и фармацевтических препаратов.

Классификация органических соединений

Жерар предложил первую систематическую классификацию органических веществ, основанную на их функциональных группах. Он выделил:

• Кислоты (например, уксусная, бензойная).
• Спирты (например, этанол, глицерин).
• Эфиры (например, этилацетат).
• Альдегиды и кетоны (например, формальдегид, ацетон).
• Амины (например, метиламин).

Эта классификация стала основой современной органической номенклатуры.

Влияние на химию

Полемика с Юстусом фон Либихом

Жерар вёл активную научную полемику с Юстусом фон Либихом, который придерживался теории радикалов. Либих считал, что органические соединения состоят из неизменных радикалов, а Жерар доказывал, что их структура определяется типом химической связи. Эта дискуссия способствовала развитию структурной теории.

Вклад в атомно-молекулярное учение

Жерар одним из первых признал существование молекул как наименьших частиц вещества, сохраняющих его химические свойства. Он ввёл понятие «молекулярный вес» и разработал методы его определения. Его работы легли в основу современных представлений о строении вещества.

Основные труды

• «Précis de chimie organique» (1844–1846) — первый учебник по органической химии, в котором изложена теория типов.
• «Introduction à l'étude de la chimie» (1848) — популярное введение в химию.
• «Traité de chimie organique» (1853–1856) — четырёхтомный труд, обобщающий его исследования.

Память

• Имя Жерара носит Институт химии в Страсбурге.
• В его честь назван кратер Жерар на Луне (диаметр 44 км, координаты 28° с. ш., 1° в. д.).
• В 1996 году, к 140-летию со дня смерти, во Франции была выпущена почтовая марка с изображением Жерара.

Интересные факты

• Жерар был одним из первых химиков, кто использовал термин «органическая химия» для обозначения химии углеродсодержащих соединений.
• Он активно выступал за реформу химического образования, предлагая заменить зубрёжку на понимание принципов.
• Несмотря на признание в научном сообществе, Жерар умер в бедности, так как его работы не приносили коммерческой выгоды.

Критика

Современники Жерара, включая Либиха и Дюма, критиковали его теорию типов за излишнюю абстрактность и отсутствие экспериментальных доказательств. Однако впоследствии она была признана важным этапом в развитии химии. Некоторые историки науки отмечают, что Жерар недооценивал роль валентности, что ограничивало его теорию.

Источники

• Partington J. R. A History of Chemistry. — London: Macmillan, 1964. — Vol. 4.
• Rocke A. J. The Quiet Revolution: Hermann Kolbe and the Science of Organic Chemistry. — Berkeley: University of California Press, 1993.
• Leicester H. M. The Historical Background of Chemistry. — New York: Dover Publications, 1971.
• Жерар Ш. Ф. // Большая советская энциклопедия. — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1972. — Т. 9.
• Биографический словарь деятелей естествознания и техники. — М.: Наука, 1958. — Т. 1.