Эмануэль Н.М.
Николай Маркович Эмануэль родился 1 октября 1915 г. в г. Тим Курской губернии в семье служащих: отец – агроном, мать – статистик. В 1930–1932 гг. учился в Ленинграде в школе с химическим уклоном. Трудовую деятельность Н.М. Эмануэль начал после окончания школы и фабзавуча в 1932 г. в качестве препаратора лаборатории ионных и электронных преобразователей Ленинградского физико-технического института. Научный авторитет ленинградских физиков определил его выбор – в 1933 году он поступил учиться на физико-технический факультет Ленинградского политехнического института. Будущий ученый специализировался по кафедре химической физики, которой заведовал член-корреспондент АН СССР 3.С. Рогинский. Одновременно с учебой Н.М.Эмануэль работал лаборантом в Ленинградском физико-техническом институте (1933), химиком в Государственном институте высоких давлений (1936–1937, Ленинград).
В 1938 году Н.М.Эмануэль окончил институт по специальности «химическая физика».
По инициативе академика А. Ф. Иоффе на базе ленинградского Физико-технического института было создано несколько научно-исследовательских институтов, в том числе Институт химической физики, директором которого стал Н.Н. Семенов. В конце 1937 г. Николай Николаевич пригласил студента Эмануэля в свою лабораторию цепных реакций, где Н.М. успешно выполнил дипломную работу, после чего был направлен в аспирантуру. Н.Н. Семенов сразу отметил оригинальный стиль научного творчества, исследовательскую энергию и инициативу молодого человека.
Это был период интенсивной разработки цепной теории химических реакций, а также теории процессов горения и взрыва. В качестве кандидатской диссертации молодой ученый выполнил блестящую работу, которая впоследствии была названа классической. Он показал, что реакции вырожденного разветвления цепей при окислении сероводорода осуществляются малоактивными свободными радикалами. Ему удалось идентифицировать их и определить их кинетические свойства им самим разработанным методом.
23 июня 1941 г. Эмануэль был призван в армию и участвовал в боях на Ленинградском фронте в качестве воентехника 2-го ранга. Однако тематика работы, которой он занимался до войны, была настолько важной, что уже в конце 1941 г. Эмануэль был отозван из армии для участия в научных разработках по оборонной тематике в ИХФ, в то время находившемся в эвакуации в Казани. Здесь в 1942 г. он защитил кандидатскую диссертацию.
При защите кандидатской диссертации обсуждался вопрос о присвоении ему ученой степени доктора наук. Однако ученый совет ИХФ счел, что Эмануэль слишком молод для этого (ему было 27 лет), хотя работа вполне соответствовала докторской диссертации.
В 1949 г. Н.М.Эмануэль защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора химических наук на тему «Исследование в области промежуточных продуктов газовых окислительных реакций». При исследовании окисления альдегидов в газовой фазе ученый обнаружил, что процесс протекает в две стадии. В первой стадии окисление идет за счет молекулярного кислорода, во второй – окислителями являются промежуточно образующиеся гидропероксиды алифатических ацилов. Работы ученого по исследованию промежуточных продуктов газовых окислительных реакций были отмечены в 1948 г. премией имени известного ученого-химика А.Н.Баха.
С конца 40-х годов Н.М. и его сотрудники разрабатывали проблемы катализа в реакциях жидкофазного окисления. При этом Н.М. Эмануэль обратил внимание на реакции газового катализа как на возможный путь создания высокоселективных процессов. Им была изучена специфическая роль бромистого водорода в реакциях окисления углеводородов в присутствии HBr. Открытый им новый механизм гомогенного газового катализа (химическая индукция) был подтвержден для многих других инициирующих добавок (хлор, окись азота, хлористый нитрозил). Этот цикл работ очень типичен для стиля научного творчества Н.М. Эмануэля. Он всегда исходил не из какой-либо априорной теории, а из тщательного эксперимента и, обнаружив при этом неожиданные закономерности, уже потом создавал теорию. Многие из указанных работ нашли отражение в его известной монографии "Промежуточные продукты сложных газовых реакций" (1946). Нужно сказать, что Эмануэль интересовался историей науки и в своей книге целый раздел посвятил истории химической кинетики.
Начиная с середины 50-х годов в работах ученого все большее место занимают исследования кинетики и механизма цепных реакций окисления органических веществ в жидкой фазе. Эти процессы имели важное практическое значение как один из перспективнейших способов получения многих химических продуктов. В результате обширного цикла исследований как в Институте химической физики, так и в Московском университете (кафедра химической кинетики, на которой Н. М. работал со дня ее основания) в сравнительно короткий срок была создана и экспериментально обоснована цепная теория жидкофазного окисления органических веществ. На основе теоретических и экспериментальных работ был предложен ряд оригинальных методов получения важных продуктов окисления. В 1958 г. за цикл исследований свойств и особенностей цепных реакций Н.М. Эмануэль был удостоен Ленинской премии.
Дальнейшим развитием работ в области механизма жидкофазного окисления стало исследование гетерогенного и гомогенного катализа. Было показано участие катализатора в зарождении, разветвлении, продолжении и обрыве цепей, возможность осуществления регулирующей функции катализатора - его способность изменять соотношение продуктов по сравнению с некаталитическим процессом. В поисках возможностей увеличить селективность окислительных реакций под руководством Н. М. Эмануэля. был развит цикл работ по модификации гомогенных и гетерогенных катализаторов донорно-акцепторными добавками, а также по моделированию процессов ферментативного окисления. Была открыта двойственная функция катализаторов - соединений металлов, не только инициирующая, но и ингибирующая. что легло в основу большого цикла работ по металлокомплексному ингибированию процессов окисления. В результате широкомасштабных исследований была разработана общая схема жидкофазного окисления органических веществ, включающая новые типы реакций зарождения, продолжения, разветвления и обрыва цепей.. Эти данные обобщены в монографиях "Цепные реакции окисления углеводородов" (1965 г., совместно с 3.К. Майзус и Е.Т. Денисовым) и "Окисление циклогексана" (1962 г., совместно с И.В. Березиным и Е.Т. Денисовым); обе они переведены издательством Pergаmon Press (США).
Во второй половине 60-х годов Н.М. Эмануэль поставил задачу построения формальной кинетики процессов жидкофазного окисления. В качестве модельных объектов были выбраны реакции окисления углеводородов разных классов: алканов, алкенов, арилацетиленов, полиенов и др. Установлено, что главными факторами, формирующими брутто-кинетический закон реакции, являются скорость инициирования цепей и характер ее изменения в ходе процесса, связанный с особенностями химического превращения промежуточных продуктов, влиянием среды, меняющейся во время реакции, других факторов. Н.М. предложил ряд новых эффективных способов стимулирования медленных химических реакций за счет кратковременного воздействия в начальный момент развития реакции соединений, повышающих скорость зарождения цепей (так называемый начальный толчок "цепной лавины"). В их числе - способ газового инициирования и инициирования гамма-излучением. Последний прием неоднократно использовался советскими и зарубежными исследователями, занимавшимися проблемами радиационного стимулирования цепных реакций.
Многие исследования Н.М. определялись нуждами практики в связи с созданием процессов химической технологии. Торможение процессов окисления органических веществ Н.М. начал изучать с целью решением важной задачи - повысить стойкость пищевых жиров к окислению в ходе их переработки и хранения. Результаты этих работ обобщены в монографии "Торможение процессов окисления жиров", написанной им совместно с Ю.Н. Лясковской (1964 г.).
Большой научный и практический интерес представляет исследование механизма синергизма в смесях ингибиторов. Открыто явление радикального взаимодействия ингибиторов, которое заключается в регенерации более эффективного ингибитора вследствие переноса атома водорода к его радикалу от менее эффективного ингибитора.Работа была признана открытием.
Еще в 1956 г. Н.М. Эмануэль предложил новый принцип перевода некоторых газофазных реакций на режим низкотемпературного жидкофазного окисления, протекающего с большими выходами целевых продуктов. Высокая эффективность таких окислительных процессов была продемонстрирована на примере реакции жидкофазного окисления бутана, лежащей в основе оригинального метода производства уксусной кислоты, метилэтилкетона и других важных продуктов.
В 1960 г. Эмануэль становится заведующим отделом, а затем и сектором кинетики химических и биологических процессов (1972–1984) ИХФ АН СССР. Здесь он возглавил исследования, охватывающие химию и физику деструкции полимеров. В связи с развитием химии полимеров, их технологии и расширением областей их применения проблема изучения старения и стабилизации полимеров вышла на первый план.
За 12 лет руководства сектором Эмануэль создал ряд лабораторий, изучающих все аспекты этой проблемы. Таких аспектов было немало, ведь полимерный материал состоит из большого числа компонентов. В его состав кроме основы – высокомолекулярного соединения – входят наполнитель, пластификатор, краситель, стабилизатор и многое другое. На эти компоненты влияют свет, температура, радиация. Кроме того, они могут взаимодействовать между собой. Эмануэль с сотрудниками установили процессы, ответственные за старение полимеров, нашли условия поддержания постоянства свойств последних. Результаты исследований были обобщены в монографии «Химическая физика старения и стабилизации полимеров», которая была написана Эмануэлем совместно с А.Л.Бучаченко (М.: Наука, 1982) и издана не только в нашей стране, но и за рубежом (Oxford etc: Pergamon press, 1982).
Основой большого цикла исследований, проводившихся в течение более чем двух десятилетий Н.М. Эмануэлем и его сотрудниками, стало высказанное Н.М. положение о перспективности использования представлений и методов химической кинетики для изучения многих биологических процессов. "Всякий патологический процесс в живом организме, - писал, в частности, Н.М. Эмануэль, - закономерно развивается во времени; столь же закономерным является и обратное развитие или торможение патологических состояний под влиянием тех или иных эффективных воздействий". Этот тезис нашел многочисленные подтверждения в работах по изучению кинетики опухолевого роста, позволивших выявить и сформулировать общие закономерности развития опухолей, в том числе опухолей человека. Был предложен кинетический метод оценки эффективности лечения больных, перспективный для прогнозирования отдаленных его результатов. Итоги этих исследований опубликованы в монографии "Количественные основы клинической онкологии" (1970 г., вместе с Л.С. Евсеенко), впоследствии переведенной на английский язык.
Найденные закономерности позволили разработать новые критерии отбора и изучения противоопухолевых препаратов, выбрать наиболее активные препараты и оптимальный режим химиотерапии.
Для реализации широкомасштабных работ в этом новом направлении, получившем название «физико-химическая онкология», Эмануэль разработал новые организационные формы исследований. В начале 1960-х гг. в рамках ИХФ АН СССР он создал большой коллектив, состоявший из ряда профилированных лабораторий и групп (например, лаборатории экспериментальной химиотерапии опухолей, биохимии лейкозов, группа химии и технологии лекарственных препаратов и др.), в котором над общими проблемами одновременно работали физики, химики, математики, биологи и врачи. При этом частью его проекта было основание в 1-й Городской больнице (в 1963 г.) специального химиотерапевтического отделения, где работала его экспериментальная клиническая группа. В 1976 г. в связи с реконструкцией больницы клинической базой ИХФ стало отделение химиотерапии в Городской больнице № 40.
В 1973 г. Фармакологический комитет Министерства здравоохранения СССР рекомендовал для практического применения два препарата, предложенных Н.М. Эмануэлем. Один из них - дибунол (ионол) - стал первым синтетическим антиоксидантом, для которого была доказана терапевтическая эффективность; его используют для лечения рака мочевого пузыря, язв и ожогов, обморожений и пр. Создание и внедрение дибунола было отмечено в 1980 г. премией Совета Министров СССР.
Другой препарат, впервые предложенный и изученный Н.М. с сотрудниками, - нитрозометилмочевина - была первым препаратом из группы нитрозоалкилмочевин, широко применяющихся сейчас в мире при лечении лимфогрануломатоза, меланом и некоторых форм рака легкого. Фактический материал, полученный на основе экспериментальных работ по испытанию этого препарата, был обобщен Эмануэлем и соавторами (Д.Б.Корман, Л.А.Островская, Л.В.Горбачева, Н.П.Дементьева) в коллективной монографии «Нитрозоалкилмочевины – новый класс противоопухолевых препаратов» (М.: Наука, 1978).
Данные исследований в области физико-химической онкологии были опубликованы в многочисленных статьях и нескольких монографиях, из которых наиболее известной является «Кинетика экспериментальных опухолевых процессов» (М.: Наука, 1977).
Часть исследований ученого была посвящена изучению кинетики клеточных популяций опухолей, кинетике выживаемости онкологических больных, часть результатов в этом направлении изложена в монографии «Количественные основы клинической онкологии» (совместно с Л.С.Евсеенко; М.: Медицина, 1970).
Эмануэль также внес значительный вклад в изучение влияния радиации на биологические процессы и влияния на эти процессы свободных радикалов. В качестве препаратов, защищающих живые организмы от радиации, он предложил малотоксичные ингибиторы радикальных процессов. Ученый установил важную роль природных антиоксидантов, содержащихся в липидах клеток, которые блокируют вредное воздействие радикалов на живые организмы.
Серию работ ученый посвятил вопросам геронтологии
Большую работу вел Н.М. Эмануэль по воспитанию и подготовке научных кадров. С момента основания кафедры химической кинетики в МГУ он был заместителем заведующего, в 1950 г. стал профессором кафедры. Содержательные и ясные лекции Н.М. были всегда популярны не только среди студентов, но и среди сотрудников химического факультета. Написанный им совместно с Д.Г.Кнорре учебник "Куpc химической кинетики" выдержал четыре издания и переведен на иностранные языки. Вместе с сотрудниками кафедры Н.М. создал учебное пособие "Экспериментальные методы химической кинетики", в котором отразилось его стремление дать в руки каждому студенту широкий набор современных методов, способных помочь ему в будущей научной деятельности.
С 1968 г. ученый возглавлял объединенный научно-методический совет по химии Министерства высшего и среднего специального образования (Минвуз) СССР и РСФСР. Он проделал большую работу по совершенствованию программ курсов химии, читаемых в системе Минвуза СССР
Научно-организационная деятельность академика Эмануэля была такой обширной, что одно перечисление всех организаций и советов, в работе которых он участвовал, было бы весьма длинным. В период 1963-1971 гг. он состоял членом бюро Отделения общей и технической химии и Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений. С 1971 г. он стал заместителем академика-секретаря, а с 1975 г. -- академиком-секретарем Отделения общей и технической химии и членом Президиума АН СССР, продолжая затем руководить отделением до конца своих дней. Н.М. возглавлял Научный совет АН СССР по химической кинетике и строению.
Много внимания Эмануэль уделял научно-организационной деятельности. Он был членом 10 редколлегий отечественных и четырех международных журналов, главным редактором журнала «Успехи химии» (1971–1984). Был заместителем председателя правления Московского отделения Всесоюзного химического общества им. Д.И.Менделеева (1967–1975), членом Бюро и Исполкома Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК, 1971–1979 гг.), председателем Национального комитета советских химиков (1971–1984).
Н.М.Эмануэль избран в 1966 году действительным членом АН СССР:
член-корреспондент АН СССР с 1958 г.; лауреат Ленинской премии (1958
год), Герой Социалистического труда (1981 год).
Эмануэль был удостоен Ленинской (1958) и Государственной премий СССР (1983). Ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда (1981); он награжден двумя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени.
Заслуги ученого были признаны мировым научным сообществом. Он был избран иностранным членом Академии наук ГДР, Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина» (ГДР), Шведской королевской академии наук, Польской академии наук, членом Нью-Йоркской академии наук, почетным членом Венгерской академии наук, Научного совета Национального центра научных исследований Кубы, Химического общества США, почетным доктором наук Упсальского (Швеция) и Сегедского (Венгрия) университетов.
Эмануэль создал крупную научную школу по кинетике химических и биологических процессов. Среди его учеников – члены Российской академии наук, более 50 докторов и 300 кандидатов наук.
С именем Николая Марковича Эмануэля - выдающегося советского ученого, одного из организаторов советской химической науки -связаны крупные достижения в области теории реакций жидкофазного окисления, кинетики и механизмов ряда важнейших биологических процессов, создания принципиально новых лекарственных препаратов.
Скончался Николай Маркович Эмануэль 8 декабря 1984 года.
Библиография: Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1984, 483 с.; Кнорре Д.Г., Березин И.В. Краткий очерк научной, педагогической и научно-организационной деятельности. В кн.: Николай Маркович Эмануэль (1915–1984). (Сер. хим. наук. Вып. 76.) Материалы к биобиблиографии ученых СССР. М.: Наука, 1986, 201 с.; Дубовицкий Ф.И.
Институт химической физики. (Очерки истории.) М.: Наука, 1996, 983 с.