Лекция 9. Пятьдесят оттенков серы

И среди них нет серого. Сера – элемент, который даёт цвет: все три основных пигмента, из которых делали краски для живописи это производные серы: желтый сульфид кадмия, ярко-красная киноварь, сульфид ртути , и бездонно-синий ультрамарин, а это очень сложный алюмосиликитный минерал, но синий цвет в нём обусловлен заблудившимися в решётке анион-радикалами трисульфида. Смешением этих красок можно получить все остальные цвета и оттенки, не то, что 50, а все 500, или 5000, если вы случайно являетесь кем-то вроде Диего де Сильва и Веласкеса, который по преданию, различал мельчайшие градации любых цветов, включая кстати и серый, который очень любил. Но созвучие слов сера и серый случайно: точное происхождение названия “сера” неизвестно, а разные этимологические гипотезы находят родство со словами, означающими или жёлтый, или золотой в разных древних и современных языках. Золотой ведь тоже – вы когда-нибудь видели как выглядит минерал пирит, природный кристалличекий дисульфид железа: сходите в музей Ферсмана, если не видели, – настоящее золото, даже лучше, потому что ещё и кристаллы огромные, с идеальными как будто отполированными как в космическом  телескопе Уэбба гранями, зря только пирит называют “золотом дураков” или простаков, как в итальянском “oro degli sciocchi”, а у нас немного деликатнее – обманкой. Все цвета и оттенки и золото впридачу. Да и вообще, элементарная сера, пожалуй, самый красивый элемент – ослепительно-жёлтые кристаллы не оставят равнодушными: в школьные годы я часто бывал рядом с химзаводом в Щёлково, куда серу привозили составами, и она сыпалась из дырявых советских вагонов, и по сторонам железной дороги образовывались залежи элементарной серы, всё было цыпляче-жёлтым – не тогда ли я решил стать химиком? Чуть раньше, на самом деле, но обилие доступного настоящего химического элемента в окружающей действительности помогло утвердиться в этой идее. Так что пора возвращать долг: сера точно заслуживает того, чтобы уделить химии этого элемента место в Органике 21 века.

В органике сера не пришелец: можно без преувеличения сказать, что она наряду с фосфором и священной тройкой CNO входит в число элементов-основателей. В химии жизни она не мелькает так же назойливо как фосфор, но целых две настоящих аминокислоты за ней – и все вопросы отпадают, без серы нет жизни. Эти две аминокислоты отлично описывают настоящую роль серы – не мелькать везде, а играть особые, уникальные, незаменимые роли. Этому безусловно способствует чрезвычайно богатая химия этого элемента. Мы ведь видим это сразу как только лезем изучать химию: у кого не возникало вопроса, зачем одному элементу так много разных кислородных кислот, и как они все устроены – что такого можно придумать из комбинации двух элементов друг под другом в Таблице и с атомными массами в простейшем кратном соотношении два-к-одному, два кислорода это сера, это случайно, или таков неведомый Замысел, и тогда что он значит, ведь те же азот и фосфор так гладко друг к другу не относятся. В структурах соединений сера замещает кислород, образуя разные изоструктурные ряды, но не повторяет кислород – сера совсем по-другому распоряжается своими электронами, и лучше примера для того чтобы начать понимать, насколько третий период отличается от второго не придумать. Достаточно, например, просто подумать, что озон и сернистый ангидрид изоэлектронны и изоструктурны, а что между ними общего? Что-то ведь есть, на самом деле. Сера – великолепный учитель химии, всё время напоминающий нам, что мышление по аналогии, типа раз похоже значит одно и то же, – годится только на самом поверхностном уровне, и чем быстрее мы от этого отказываемся, тем лучше, а иначе будет вам химическеая обманка: не будем же простаками, попробуем получше понять как устроена химия серы. В органической химии сера открывает совершенно удивительное количество возможностей, множество методов, реакций, реагентов, структурных фокусов. Одних только функциональных групп у серы столько, что многие нам никогда даже не попадались, но они есть, химия их волнительна, и они ждут своего часа. Как в цветах, где из красного, жёлтого и синего можно получить всё (речь идет от цветах поглощения, а не испускания), в химии есть два главных типа реакционной способности, электрофильность и нуклеофильность, а разнообразие достигается вариацией и нюансировкой, и сера мастерски всё это умеет, может придавать и мощь, и деликатность.

Примемся же за серу. Поначалу понемногу, робко, потрогаем и поохаем, как тут всё занятно устроено, из пятидесяти оттенков посмотрим три-четыре (поэтому не торопитесь возмущаться, где обещанные пятьдесят – никто ничего не обещал), но оставлять не будем и в следующем году, надеюсь, продолжим.