ויקטור מאייר: הכימאי שגילה את התיופן כמעט במקרה
במשך עשרות שנים, מזהם עקשן המשיך להופיע בתגובות עם בנזן, ויצר צבע כחול מאפיין הידוע כתגובת אינדופנין שכימאים ייחסו פשוט לבנזן עצמו. בשנת 1882, עקב ויקטור מאייר (Viktor Meyer) אחר האנומליה למקורה האמיתי: תרכובת המכילה גופרית שלא זוהתה בעבר, שהסתתרה בתוך דגימות בנזן שנחשבו טהורות. הוא קרא לה תיופן, ובפתרון מה שנראה כמיטרד מעבדתי קל, הוא פתח ענף שלם של כימיה אורגנית הבנוי סביב טבעות המכילות גופרית – אנומליה אחת קטנה ועקשנית שהתבררה כחשובה הרבה יותר ממה שמישהו שיער.
כישרון תחת בונזן
ויקטור מאייר נולד ב-8 בספטמבר 1848 בברלין. הוא החל את לימודיו באוניברסיטת ברלין בשנת 1865 תחת אוגוסט וילהלם פון הופמן (August Wilhelm von Hofmann) לפני שעבר לאוניברסיטת היידלברג, שם הושפע משלוש דמויות רבות עוצמה: הכימאי האנליטי רוברט בונזן (Robert Bunsen), הכימאי האורגני אמיל ארלנמאייר (Emil Erlenmeyer), והפיזיקאי גוסטב קירכהוף (Gustav Kirchhoff). תחת שיטתו של בונזן, שלא דרשה באותה עת עבודת מחקר מקורית, קיבל מאייר את הדוקטורט שלו ב-1867 בהיותו בן תשע-עשרה בלבד. לאחר מכן עבד כעוזר לבונזן, וניתח מים מינרליים, לפני שהחל בקריירה אקדמית משלו: פרופסור לכימיה אורגנית במכון הפוליטכני בשטוטגרט החל מ-1871, לאחר מכן תקופה ארוכה במכון הפוליטכני בציריך מ-1872 עד 1885, ולאחריה פרופסורה בגטינגן מ-1885, ולבסוף חזרה להיידלברג ב-1888 או 1889 כיורשו הישיר של מורו לשעבר, בונזן.
מדידת גזים שסירבו להתנהג כמצופה
המוניטין המדעי של מאייר נשען תחילה על עבודתו בכימיה פיזיקלית ואנאורגנית. בשנת 1871, ושוכלל באמצעות מכשיר שפיתח מאוחר יותר באותו עשור, הוא המציא שיטה למדידת צפיפות אדים של חומרים בטמפרטורות גבוהות, מה שאפשר לכימאים לחשב משקלים מולקולריים של גזים שהיה קשה לחקור באמצעים אחרים. באמצעות טכניקה זו הוא הוכיח שאדי תחמוצת ארסן תואמים לנוסחה As₄O₆, שכספית וקדמיום מתאדים כאטומים בודדים ולא קשורים ולא כמולקולות, ו – באופן בולט ביותר – שמולקולות של יוד וברום מתפרקות לאטומים נפרדים כאשר מחממים אותן לטמפרטורות גבוהות מספיק, ממצא שחשף שמבנה מולקולרי עצמו יכול להתפרק ולהתעצב מחדש תחת לחץ תרמי. באותה שנה, 1872, הוא גילה גם את תרכובות הניטרו האליפטיות, מחלקה שלמה של מולקולות אורגניות שלא אופיינו קודם לכן.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →מתן שמות לסטריאוכימיה וטביעת המונח הפרעה סטרית
הקריירה המאוחרת של מאייר עברה למבנה וצורת מולקולות אורגניות. הוא גילה אוקסימים ב-1878 והראה שהם מפגינים סטריאו-איזומריה – כלומר מולקולות זהות מבחינה כימית בהרכבן יכולות להתנהג אחרת במרחב בהתאם לאופן שבו האטומים שלהן מסודרים – והוא נזקף לזכותו כמי שטבע את המונח "סטריאוכימיה" עבור ענף מחקר זה. בהתבסס על קו מחקר זה, הוא זיהה וכינה את התופעה של "הפרעה סטרית" (steric hindrance), המתארת כיצד קבוצות גדולות המחוברות למולקולה יכולות לחסום פיזית התרחשות של תגובה, שנצפתה באופן מוחשי במחקריו על אסטריפיקציה של חומצה בנזואית – מושג שנותר אחד מכלי ההסבר הבסיסיים של הכימיה האורגנית לחיזוי האם תגובה נתונה תתרחש וכיצד.
תיופן וקריירה של ראשוניות
גילוי התיופן בשנת 1882, שנוצר בעקבות חקירתו את תגובת צבע האינדופנין המסתורית שיוחסה זמן רב בטעות לבנזן, הפך להישגו הזכור ביותר של מאייר, בזיהוי תרכובת טבעת מחומשת המכילה גופרית שפתחה תת-תחום שלם של כימיה אורגנית הטרוציקלית. הקריירה הפורה שלו כללה גם את גילוי תרכובות היודוסו בשנת 1892, ויחד עם פ. פ. טרודוול (F.P. Treadwell), את כתיבת הספר טבלאות לניתוח איכותני (1884), ספר עזר מעשי למעבדה. יחד עם פול ג'ייקובסון (Paul Jacobson) הוא חיבר את ספר לימוד לכימיה אורגנית (Lehrbuch der organischen Chemie), ספר לימוד שבני דורו תיארו כ"אחד הספרים הטובים ביותר מסוגו שפורסמו אי פעם", המשקף קריירה שהוקדשה לא רק לגילוי כימיה חדשה אלא גם לארגון והנגשת התחום לאחרים.
מחיר לגוף ולנפש
עבודתו הניסויית של מאייר עם אדי יוד וברום בטמפרטורות גבוהות – בדיוק המחקר שהניב כמה מממצאיו החשובים ביותר – גבתה מחיר פיזי מתמשך מבריאותו. בשנותיו האחרונות הוא סבל ממחלות כרוניות והסתמך רבות על תרופות כדי לישון. ב-8 באוגוסט 1897, במהלך אפיזודה דיכאונית, הוא התאבד באמצעות ציאניד בהיידלברג, בגיל 48 – מוות שקטע קריירה שעדיין הפיקה באופן פעיל כימיה חדשה בקתדרה האוניברסיטאית שהוחזקה פעם על ידי המנטור שלו, בונזן.
מדוע ויקטור נקרא גאון
טענתו של מאייר לגאונות נשענת על רוחב יריעה יוצא דופן ולא על תובנה מגדירה אחת: בתוך קריירה אחת הוא תרם תרומות יסודיות לכימיה של צפיפות אדים אנאורגנית, לתיאוריה מבנית אורגנית, ולאוצר המילים שכימאים עדיין משתמשים בו כדי לתאר צורה וריאקטיביות מולקולרית, כשהוא טבע את המונחים "סטריאוכימיה" ו"הפרעה סטרית". הטווח הזה – מעבר זורם בין מדידת האופן שבו מולקולות מתפרקות תחת חום לבין הסבר מדוע קבוצות אורגניות גדולות חוסמות תגובה – משקף אינטואיציה כימית גמישה באופן יוצא דופן ולא התמחות עמוקה בבעיה צרה אחת. הסיבוך הכן הוא שהתגלית המפורסמת ביותר שלו, תיופן, לא נבעה מתוכנית תיאורטית מתוכננת אלא מחקירה עיקשת של מה שנראה במשך שנים כמזהם טורדני בבנזן – תזכורת לכך שתשומת לב מעבדתית קפדנית וסבלנית לאנומליה שכימאים אחרים התעלמו ממנה הייתה מרכזית לגאונותו לא פחות מכל פריצת דרך רעיונית. וסופה הטרגי של הקריירה שלו, התאבדות בעקבות שנים של מחלה כרונית שהוחמרה ככל הנראה על ידי עבודת המעבדה המסוכנת שלו עם אדים רעילים, מסבך כל נרטיב פשוט של גאונות מנצחת: נראה שאותו ניסיונאי בלתי נלאה ומעשי שהניב את תגליותיו פגע בבריאות שבסופו של דבר בגדה בו.
מורשת
מאייר מת בשיא סמכותו בכימיה הגרמנית, לאחר שירש את מקומו של מורו באחת הקתדרות היוקרתיות ביותר בתחום. כימיית התיופן נותרה ענף משמעותי של כימיה אורגנית ופרמצבטית עד היום, הפרעה סטרית נותרה מושג הסבר סטנדרטי בכל קורס לכימיה אורגנית, וספר הלימוד שלו עם ג'ייקובסון המשיך לשמש כמודל להסברה כימית זמן רב לאחר מותו.