37. Байер

Своё первое химическое открытие Байер сделал в 12-летнем возрасте, получив новую двойную соль — карбонат меди и натрия.

Научные работы Байера относятся главным образом к синтетической органической химии и стереохимии. Первой важной работой Байера стало его исследование простейших мышьякорганических соединений, произведённое им в конце 50-х годов в лаборатории Бунзена. Байер открыл барбитуровую кислоту и барбитураты (1864). В 1866 получил восстановлением индиго изатин (впервые выделенный в 1841 французским химиком О. Лораном) и ввёл метод восстановления органических соединений цинковой пылью в практику органического синтеза. В 1869 (совместно с немецким химиком А. Эммерлингом) синтезировал индол сплавлением o-нитрокоричной кислоты с гидроксидом калия, затем его производные, в том числе изатин. конденсацией аммиака с ацетальдегидом получил пиколины и коллидины (1870). Восстановил нафталин до тетрагидронафталина и мезитилен до тетрагидромезитилена (1870). Совместно с Г. Каро в 1870 синтезировал индол из этиланилина. В 1879 открыл индофениловую реакцию — появление синего окрашивания при смешении бензола с изатином в присутствии концентрированной серной кислоты. Осуществил синтез индиго из динитрофенилдиацетилена (1883) и предложил его структурную формулу; эти работы Байера сделали возможным промышленное производство синтетического индиго. Получил инден из o-ди(бромметил)бензола и натриймалонового эфира (1884), терефталевую кислоту (1886) и геометрические изомеры гексагидрофталевой кислоты (1888).

В 1885 Байер выдвинул теорию напряжения, устанавливающую зависимость прочности углеводородных циклов от величины углов между связями углерод-углерод. В 1887 экспериментально доказал идентичность всех углеродных атомов в бензоле и предложил (одновременно с Г. Э. Армстронгом) центрическую формулу бензола. Ввёл в структурную теорию понятие о цис-транс-изомерии (1888); в 1896 обнаружил цис-транс-изомерию в ряду терпенов.

Адольф фон Байер создал большую школу немецких химиков-органиков; среди его учеников были Г. О. Виланд К. Гребе, К. Т. Либерман, В. Мейер, Э. Фишер и др.

А. Байер выдвинул знаменитую теорию напряжения, согласно которой в молекуле бензола и в других подобных веществах связи между атомами углерода находятся под напряжением из-за присутствия в молекуле других атомов (помимо атомов углерода), руководствуясь следующей аналогией. Занимаясь расшифровкой строения индиго и поиском путей его промышленного синтеза, А. Байер синтезировал немало соединений, называемых полиацетиленами. Он заметил, что полиацетилены отличаются неустойчивостью, а иногда даже взрывчатостью. Эту неустойчивость он объяснил тем, что связи между атомами, образующими полиацетилены, находятся под напряжением. Затем он по аналогии пришел к идее о том, что в молекулах типа бензола связи между атомами также находятся под напряжением. Эта аналогия и явилась основой теории напряжений Байера. А.М. Цукерман в статье «Адольф Иоганн Фридрих Вильгельм фон Байер» (сайт «Электронная библиотека учебных материалов по химии») отмечает: «Еще в «индиговый период», задавшись целью изучения полиацетиленов, он синтезировал и исследовал немало соединений этого ряда. Их неустойчивость, а иногда даже взрывчатость привели Байера к размышлениям об аналогии образования и устойчивости двойных и тройных связей с образованием и устойчивостью малых трех- и четырехчленных циклов, над которыми в то время работал в его лаборатории практикант Перкин младший. Аналогия привела к знаменитой «теории напряжений», частично верной, частично, как оказалось, ошибочной, но до сих пор (уже почти 100 лет) дающей пищу для теоретиков» (А.М. Цукерман, Интернет).