С 1912 года по приглашению акционерного общества «Блаугаз» (в дальнейшем переименованного в «Химгаз») Сергей Васильевич начал работать над некоторыми практическими вопросами органической химии: изучал состав нефтяных газов, искал способы выделения из них непредельных углеводородов — амиленов. В дальнейшем, с началом первой мировой войны, эти работы развились в исследования, посвященные получению из керосина ароматических углеводородов, особенно толуола, остро необходимого для военной промышленности.

В 1916–1917 годы совместно с двумя молодыми исследователями, А. Ф. Добрянским и А. А. Ивановым, Сергей Васильевич принял непосредственное участие в организации в Баку завода для получения ароматических углеводородов: бензола, толуола, ксилола, нафталина — путем разложения нефти при нагреве. Осуществлению этих работ в заводском масштабе предшествовали опыты, проведенные в Петрограде, в частности на Гутуевском спиртоочистительном заводе, где, к слову сказать, позднее был организован Опытный завод по получению синтетического каучука из спирта методом С. В. Лебедева…

15 октября 1916 года конференция Военно-медицинской академии постановила предложить Сергею Васильевичу прочесть в присутствии конференции одну пробную лекцию в качестве кандидата на вакантную кафедру химии. Эта лекция состоялась 12 ноября 1916 года. Сергей Васильевич выбрал для нее тему «Состояние вопроса о химической структуре хлорофилла и пигментов крови». 3 марта 1917 года Сергей Васильевич был утвержден профессором Военно-медицинской академии по кафедре общей химии.

Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова (таково ее нынешнее название) была организована в 1798 году и называлась в то время Медико-хирургической академией (до 1881 года). Здание естественнонаучного корпуса, где помещалась кафедра общей химии, расположено на набережной Невы и является одним из старинных строений Ленинграда. Оно построено в 1716 году архитектором Доменико Трезини на сваях. Сначала в этом здании помещался Петербургский морской госпиталь. В дальнейшем рядом с этим зданием был построен дом, выходящий на набережную Невы и улицу Лебедева (ранее Нижегородскую улицу). Дом этот был предназначен для сотрудников академии. В частности, в этом доме с 1863 по 1887 год жил знаменитый русский композитор и химик Александр Порфирьевич Бородин. В дальнейшем и это здание было отведено под химические лаборатории.

Кафедра общей химии Военно-медицинской академии в XIX веке возглавлялась Николаем Николаевичем Зининым, а затем его учеником А. П. Бородиным. Из стен химической лаборатории академии вышло немало замечательных исследований этих выдающихся русских химиков.

В стенах Военно-медицинской академии С. В. Лебедев встретил рождение Великой Октябрьской социалистической революции.

В дни, когда в России народ взял власть, в свои руки, Сергей Васильевич Лебедев оказался в той группе русской интеллигенции, которая не покинула свою Родину, не запятнала себя саботажем в начинаниях молодой рабоче-крестьянской власти и — хотя и не сразу — нашла своё место в рядах строителей нового общества. Далекий от политической борьбы, С. В. Лебедев не принимал участия в революционных событиях. Но в отличие от многих буржуазных ученых, непримиримо относившихся к новому строю, он ни на минуту не покидал своего трудового научного поста.

В момент начала работы Сергея Васильевича на этой кафедре и лаборатории [8] и учебные помещения находились в большом беспорядке и были запущены. К тусклым от грязи окнам в течение многих лет не прикасалась ничья рука. Устаревший инвентарь лаборатории был в большей своей части растерян. В лаборатории не было самых необходимых для работы в области органической химии справочников. Студенческие столы в залах качественного и количественного анализа были забиты вещами очень разнообразными, но не имевшими никакого отношения к химии. В этих же столах Сергей Васильевич среди всякого мусора нашел связку писем Бородина, которую он передал сыну своего предшественника по кафедре профессора А. П. Дианина, находившегося в родстве с Бородиным. Впоследствии эти письма были опубликованы.

В подвальном помещении здания Сергей Васильевич застал в неприкосновенности лабораторию, сохранившуюся от времен Н. Н. Зинина. Там были прекрасные вытяжные шкафы, покрытые кафельными плитками, печи для нагревания громадных реторт, какие-то большие котлы, вмазанные в печи, много глиняных реторт, тиглей и другой химической посуды.

Вся эта лаборатория, производившая обманчивое впечатление средневековья, была интересна как живой памятник начала эпохи научной химии. Сергей Васильевич расчистил этот подвал, загроможденный хламом, и очень берег эту лабораторию, но, к сожалению, уберечь ее не удалось. Во время пребывания Сергея Васильевича на Менделеевском съезде в Москве заведующий хозяйством Военно-медицинской академии соблазнился отлично сохранившимся кафелем, воспользовался тем, что при кафедре остался один только препаратор, и разобрал вытяжные шкафы. Так было положено начало разрушению лаборатории, довершенное наводнением 1924 года.

Остатки старого инвентаря, как и общий характер оборудования, свидетельствовали, что для своего времени эта лаборатория была первоклассной. Н. Н. Зинин пользовался в Медико-хирургической академии большим авторитетом и создал передовую химическую лабораторию, которая и после него, в бытность руководителем кафедры А. П. Бородина, позволяла осуществлять сложные химические исследования. В запустенье она пришла в последующие годы, когда преемник А. П. Бородина — профессор А. П. Дианин по состоянию своего здоровья (у него была ампутирована нога) почти не появлялся в лаборатории.

Сергей Васильевич много труда затратил на то, чтобы привести лабораторию в порядок. Это было нелегко, так как его усилия совпали с годами гражданской войны и разрухи. Но тем больше внимания стремился Сергей Васильевич уделить вопросам химической подготовки слушателей академии — эти знания могли пригодиться тут же, на фронте. И хотя лаборатория была очень плохо снабжена реактивами, не хватало также посуды, занятия шли успешно. Воодушевленные своим профессором, студенты из дома тащили для своих реактивов всякие банки и склянки, начиная от флаконов из-под духов и кончая небольшими бутылочками из-под вина и уксусной эссенции. Сергей Васильевич вникал во все детали лабораторной жизни, и постепенно его усилиями — кафедра была приведена в порядок.