Nicolai Nikolaevic Zinin và Phản ứng Zinin

Nicolai Nikolaevic Zinin và Phản ứng Zinin (1812-1880) Tại cuộc họp của Hội đồng Hoá học Đức ngày 8/3/1880,sau khi đọc bản "Thông báo của Viện Hàn lâm khoa học Petecbua" về "Phản ứng Zinin",nhà hoá học hữu cơ nổi tiếng A.W.Hofman,người đã có những đóng góp lớn vào sự phát triển công nghiệp hóa học trong thế kỷ qua,đã đánh giá rất cao cống hiến của nhà hoá học Nga Nicolai Nikolaevic Zinin.Hofman nói:"Nếu Zinin không làm gì thêm thì chỉ riêng một việc tạo ra phản ứng biến đổi nitrobenzen thành anilin cũng đã đủ làm cho tên tuổi ông được ghi bằng chữ vàng trong lịch sử hoá học rồi" . Vậy vì đâu mà "phản ứng Zinin" được đánh giá cao như vậy và nó đã có tác dụng gì đối với sự phát triển của khoa hoá học? Để hiểu được tầm quan trọng của phát minh này,chúng ta hãy lần lại lịch sử từ những thời đại xa xưa . Như chúng ta đã biết,nghề nhuộm ra đời từ rất sớm.Nhiều dân tộc cổ xưa đã biết nhuộm các vật dụng,vải và tơ lụa.Có nơi người ta còn dùng mỡ hoà với thổ hoàng bôi lên mình để làm bóng da và chống rét. Tứ những buổi bình minh của lịch sử,con người đã biết thưởng thức những cảnh vật thiên nhiên,những màu sắc rực rỡ của thế giới xung quanh.Con người mơ ước tái hiện những màu sắc đó trên những vật dụng hàng ngày.Họ vẽ mình,nhuộm răng,tô màu các mẫu tượng.Nghề nhuộm ra đời từ rất sớm . Người ta tìm kiếm thuốc nhuộm từ những sản phẩm sẵn có trong thiên nhiên.Người ta đã biết dùng thuốc nhuộm khoáng chất,nhưng chủ yếu vẫn là thuốc nhuộm lấy từ động vật và thực vật.Cho mãi đến nửa sau thế kỷ qua,tình hình nói chung vẫn không có gì thay đổi.Dần dà,các phương pháp khai thác thuốc nhuộm được hoàn thiện.Người ta tìm mọi cách nâng cao chất lượng thuốc nhuộm,người ta vun trồng và chăm bón những cây cỏ dùng làm thuốc nhuộm.Nhưng,suy cho cùng,con nguời vẫn chỉ quanh quẩn với những sản phẩm sẵn có trong tự nhiên. Loại thuốc nhuộm quan trọng nhất của thế kỷ XIX là chất inđigo,thứ thuốc được mệnh danh là "ông hoàng của các loại thuốc nhuộm".Đó là một trong các loại thuốc nhuộm lâu đời nhất.Người ta đã tìm thấy những dải lụa nhuộm inđigo trong các ngôi mộ cổ Ai Cập chôn cách đây hơn 4000 năm.Ở Âu Châu người ta biết inđigo từ thế kỷ thứ IX.Thứ thuốc nhuộm màu xanh thẫm này được khai thác từ một loại cây cao chừng 1 mét,kỹ thuật khai thác rất phức tạp,chính vì vậy thuốc nhuộm inđigo rất đắt tiền.Một số động vật cũng dùng để chế thuốc nhuộm.Từ lâu người ta đã chế thuốc nhuộm từ xác khô của một loại côn trùng châu Mỹ.Người ta đã tạo được thuốc nhuộm màu đỏ để nhuộm quần áo và chăn đệm cho vua chúa và các nhà quyền quý.Thứ thuốc nhuộm này họ chế từ một loại sên đỏ ở vùng Địa Trung Hải.Trong các tuyến nước nhầy của ốc sên này có chứa một lượng nhỏ thuốc nhuộm.Cần phải bắt rất nhiều sên,chế biến rất công phu,phức tạp mới thu được một chút xíu thuốc nhuộm đúng như người ta mong muốn. Con người luôn luôn muốn vươn tới cái đẹp,khát khao những màu sắc thanh khiết,rực rỡ,hài hoà.Nhu cầu về thuốc nhuộm ngày càng lớn.Thuốc nhuộm theo chân những đàn súc vật chở hàng,lúc nằm trong giỏ các nhà truyền giáo,lúc trên vai các nô lệ,lúc trong các chai lọ trên các thương thuyền vượt biển đến mọi quốc gia,dân tộc . Trong các phòng thí nghiệm hoá học,các nhà bác học miệt mài nghiên cứu các loại thuốc thiên nhiên,mong muốn được tìm ra bí mật về cấu tạo thứ thuốc nhuộm hấp dẫn và đắt tiền này.Người ta trộn lẫn chất này với các hợp chất khác,cho axit,kiềm tác dụng với chúng,nung nóng,chưng cất mong biết được chúng phản ứng ra sao.Nhưng ở nửa đầu thế kỷ XIX,do người ta chưa có hiểu biết gì về thành phần cũng như cấu tạo của chúng,nên người ta không có ý nghĩ điều chế và tổng hợp thuốc nhuộm. Năm 1836,tại Beclin,nhà hoá học O.Unverdorben đã tiến hành các thí nghiệm với thuốc nhuộm inđigo.Ông đã trộn inđigo với vôi tôi và tiến hành chưng khô hỗn hợp.Ông thu được một chất mới,ông gọi là cristallin do khả năng tạo tinh thể tốt của nó. Tám năm sau,cũng tại Beclin,nhà hoá học F.F.Runge nghiên cứu nhựa than đá lấy được từ các nhà máy điều chế khí đốt.Sử dụng thứ sản phẩm không cần thiết này,Runge đã tách thành công ra một hợp chất mà khi phản ứng với canxi clorua cho ta loại thuốc nhuộm có màu tím đẹp.Ông gọi chất này là kianol. Mấy năm sau,tại Petecbua,viện sĩ Y.F.Frixtse đã tiến hành thí nghiệm cho inđigo tác dụng với kali hiđroxit.Lần chưng cất cuối cùng ông thu được một chất mới mà ông đặt cho cái tên là anilin,theo tên Tây Ban Nha của inđigo là anil,có nghĩa là xanh thẫm. Công việc điều chế thuốc nhuộm cũng đã lôi cuốn vị giáo sư tre 30 tuổi khoa công nghệ hoá học Trường ĐH Tổng hợp Kazan,N.N.Zinin.Nhiều đêm băn khoăn đến mất ngủ vì chất inđigo hấp dẫn.Có lúc ông tự hỏi:"Chẳng lẽ không thể điều chế inđigo bằng con đường nhân tạo hay sao?Dù sao cũng phải thử làm ." Thế rồi,một mặt đọc các bài giảng trên lớp,một mặt ông cho các sinh viên tiến hành các bài thí nghiệm ngay trong phòng thí nghiệm.Do tầm hiểu biết sâu rộng,các bài giảng của ông có sức thuyết phục mạnh mẽ đối với lớp sinh viên.Ông đã truyền cho họ lòng say mê khoa học,đồng thời còn dạy cho họ biết thưởng thức những đoạn văn hay.Ông đã dẫn dắt họ nhìn thấy cái hay trong kiệt tác "Phaoxtơ" của Gớt, "Những tên cướp" của Sinle,cái đẹp trong thơ của Puxkin và tính hài hước trong truyện của Gogon . Và cũng chính tại đây,trong cái phòng thí nghiệm đơn sơ không có khí đốt,không có vòi nước,không có bộ phận thông hơi,không có những bình lọ đặc biệt,Zinin đã tiến hành những công trình nghiên cứu của mình với mục đích rộng là tìm hiểu tác dụng nói chung của đihiđro sunfua đối với các chất hữu cơ. Làm đi làm lại hết thí nghiệm này đến thí nghiệm khác,nhiều lúc quên ăn quên ngủ,bỗng rồi một hôm ông gặp một trường hợp lý thú:đó là lần ông khử nitrobenzen bằng amoni sunfua và thu được một chất ông đặt tên là "benziđam".Nhìn chất lỏng trơn bóng,không màu,rất dễ chuyển màu vàng trong không khí vừa thu được,đầu óc ông như có một tia chớp vụt loé lên,ông chợt liên tưởng tới chất anilin mà Yu.F.Frixte đã từng có lần chỉ cho ông trong phòng thí nghiệm của mình. -Chẳng lẽ đây đúng thực là anilin sao?!-Ông xúc động tự hỏi,chừng như ông chợt "đụng" tới một cái gì đó mà ông linh cảm thấy là vô cùng quan trọng. Thật vậy,thời ấy,do sự phát triển của sức sản xuất,do nhu cầu của nền kinh tế quốc dân,nền công nghiệp đang đặt ra trước hoá học hữu cơ nhiệm vụ chế tạo bằng con đường nhân tạo các chất hữu cơ.Trước đó,hoá học hữu cơ chủ yếu chỉ là phân tích,nghiên cứu các chất có nguồn gốc từ động thực vật,không tổng hợp được cái gì,mà cũng chẳng điều chế được cái gì một cách nhân tạo ở trong PTN,mà nhất là trên quy mô nhà máy. Hoá học vô cơ thời đó cũng đã có những thành tựu rực rỡ về tổng hợp các chất vô cơ và người ta ý thức rằng thời kỳ đó cũng sẽ đến với hoá học hữu cơ. Nhưng đâu đâu người ta cũng chỉ thu được các chất hữu cơ bằng con đường chế biến cây cỏ và động vật.Người ta cho rằng các chất hữu cơ chỉ được tạo thành trong cơ thể sống dưới ảnh hưởng của "sức sống" thần bí và không thể nào chế tạo được bằng con đường nhân tạo.Người ta khẳng định:"Những gì do cơ thể sống tạo ra thì không một nhà hoá học nào có thể điều chế được trong ống nghiệm và chén nung" Nhưng rồi thời kỳ đó đã đến.Năm 1828,Vuêlơ đã chế tạo được urê,một chất chỉ có trong nước tiểu của các cơ thể sống thải ra,từ hai hợp chất vô cơ thông thường là amôniac và axit xianhiđric. Thành công của Vuêlơ là một bước ngoặc quan trọng,một cuộc cách mạng trong lịch sử hoá học hữu cơ.Nó được xem là dẫn chứng đầu tiên của việc chế tạo chất hữu cơ,chất "sống" từ các hợp chất vô cơ. Cùng với phát minh của Vuêlơ,việc tổng hợp được anilin của Zinin cũng giáng thêm một đòn chí tử vào thuyết "sức sống" đã tồn tại từ hàng bao thế kỷ. Zinin đã viết bản "Thông báo" mô tả tỉ mỉ chất "benziđam" và phương pháp điều chế gửi cho Viện Hàn lâm khoa học Petecbua,đồng thời gửi một lọ nhỏ "benziđam" có niêm phong cẩn thận cho viện sĩ Frixtse.Do được đọc bản Thông báo và được tận mắt xem xét chất "benziđam" của Zinin,Frixtse đã tuyên bố rằng:"Sản phẩm mà vị giáo sư trường ĐHTH Kazan tổng hợp được và được ông ta đặt tên là "benziđam" không phải cái gì khác,đó chính là anilin mà tôi đã tách ra được bằng cách phân huỷ inđigo hữu cơ". Tiếp theo tờ "Thông báo của Viện Hàn lâm khoa học Petecbua",các tạp chí khoa học của nhiều nước đã đăng lại tin này.Trên cơ sở phát minh của Zinin,các nhà hoá học của nhiều nước đã tiến hành xây dựng một ngành công nghiệp lớn,biến anilin,một chất lỏng không màu thành loại thuốc nhuộm đủ mọi màu sắc.Đồng thời,việc ứng dụng "phản ứng Zinin" trong các lĩnh vực hoá học khác,cũng đã dẫn tới nhiều phát minh mới.Và cũng chính từ "Phản ứng Zinin" đã bắt đầu sự phát triển ngành công nghiệp tổng hợp hoá học hữu cơ với quy mô đồ sộ trong thời đại chúng ta. . thời,việc ứng dụng " ;phản ứng Zinin& quot; trong các lĩnh vực hoá học khác,cũng đã dẫn tới nhiều phát minh mới .Và cũng chính từ " ;Phản ứng Zinin& quot;. Nicolai Nikolaevic Zinin và Phản ứng Zinin (1812-1880) Tại cuộc họp của Hội đồng Hoá học Đức ngày