Эмиль Фишер - 3 страница

Эмиль Фишер родился 9 октября 1852 г. в Эйскирхене в Рейн­ской области в семье фабриканта. В 1869 г. он начал учиться хи­мии у Кекуле в Бонне. Когда Эмиль Фишер продолжил свое хи­мическое образование в Страсбурге у ученика Кекуле А. фон Байера, его больше всего привлекла органическая химия, кото­рую впоследствии Фишер обогатил результатами своих работ. Эмиль Фишер был выдающимся экспериментатором, разработав­шим многочисленные методы для применения в химической про­мышленности. Его интересовали главным образом исследования природы белков, Сахаров, пуриновых производных, дубильных ве­ществ и красителей. Немало химиков еще до работ Фишера зани­малось важной в естественнонаучном и философском плане проб­лемой строения белковых молекул. Так, например, Браконно уже в 1820 г. получил глицин (аминоэтановую кислоту) и лейцин (2-амино-4-метилпентановую кислоту) при гидролитическом рас­щеплении неорганическими кислотами или основаниями белко­вых молекул клея. Фишер также вначале предпринял разложе­ние белков гидролитически при помощи соляной или серной кис­лоты, но затем стал действовать на смесь аминокислот спиртовым раствором соляной кислоты и разделял образовавшиеся эфиры фракционированной перегонкой под вакуумом. Фишер сумел до­казать, что лишь а-аминокислоты (2-аминокислоты) являются теми «кирпичиками», из которых построены белки. Фишер и Лейке сумели с помощью циангидринового синтеза получить серии (2-амино-З-гидроксипропановую кислоту) из гли-колевого альдегида (гидроксиэтанола) и цианистого водорода в присутствии аммиака. В 1903 г. Фишер изучил синтез пептидов и получил дипептид глицилаланин. При решении этой проблемы Фи­шер шел двумя путями. По первому из них при взаимодействии солянокислого хлорангидрида аминокислоты с эфиром аминокис­лоты образуется солянокислый эфир дипептида, омыление котокото­рого ведет к дипептиду. По другому пути дипептид получают исходя из галогенангидрида жирной а-галогенокислоты, который, соединяясь с эфиром аминокислоты, образует дипептид, для чего галоген полученной галогенокислоты при воздействии аммиака за­меняется еще аминогруппой. В 1907 г. Фишер получил синтети­чески октадекапептид, построенный из восемнадцати молекул раз­личных аминокислот. Работы Фишера внесли значительный вклад в изучение строе­ния белков. Фридрих Энгельс писал в 1886 г. о значении этой на­учной проблемы: «если мы обратим внимание на то, какое бесчис­ленное множество так называемых органических соединений полу­чается теперь искусственным путем без помощи каких бы то ни было органических веществ, то мы, конечно, не потребуем от хи­мии, чтобы она остановилась перед проблемой белка... Как только будет установлен состав белковых тел, химия сможет приступить к изготовлению живого белка». Установление структуры белков, по мнению Энгельса, является таким научным знанием, которое подтверждает положения марк­систской философии и опровергает идеалистическое представление о природе жизни и ее возникновении. Исследования природы Сахаров позволили выяснить строение моносахаридов. Фишер и другие химики показали, что моносаха­риды можно представить как продукты окисления многоосновных спиртов. Исходя из этого, можно разделить моносахариды на альдозы и кетозы. Фишер открыл взаимодействие моносахаридов с фенилгидразином и впервые ввел эту одну из важнейших реак­ций в химию Сахаров. Это позволило Фишеру объяснить простран­ственное строение моносахаридов и тем самым продолжить разра­ботку систематики углеводов, углубляя в то же время стереохими-ческие представления. Циангидрин (оксинитрил) ученый исполь­зовал также для своих замечательных синтезов Сахаров. Долгие годы он занимался исследованием углеводов. Эти исследова­ния были продолжены его учениками. Немаловажную роль придавал Фишер решению теоретических вопросов химии. Так, на примере глюкозы он исследовал природу связи между пространственным расположением заместителей в углеродном тетраэдре и оптической активностью. Изучая также поведение заместителей у асимметрического атома углерода орга­нических соединений, изменяющих их оптическую активность, Фишер доказал на примере оптически активных аминокислот, что при проведении органических реакций часто происходит Вальде-новское обращение. По совету своего учителя Байера Фишер провел обширные ис­следования трифенилметановых красителей. Разрабатывая эту открытую А. В. Гофманом область химии, Фишер многое сделал для того, чтобы внести окончательную ясность в проблему строе­ния данной группы красителей. Влияние А. Ф. Байера на творческую деятельность Фишера за­метно и в исследованиях конденсированных систем, в том числе и индола, интерес к которому у Фишера появился одновременно с началом изучения белковых веществ. Однако особое значение имели работы Фишера по изучению производных пиримидина и имидазола - исходных веществ для пуриновых производных, ко­торые сыграли важную роль в его исследовательской программе. Представления Фишера о способе решения этой проблемы были тесно связаны с его интересом к биохимии. Он привел Фи­шера к исследованию нуклеиновых кислот и в конечном счете к от­крытию при этом диэтилбарбитуровой кислоты, полученной им пу­тем замещения обоих атомов водорода в метиленовой группе бар­битуровой кислоты этильными группами. Диэтилбарбитуровая кислота стала известна под названием «веронал» как снотворное средство. За его работу по исследованиям Сахаров и пуриновых производных Эмиль Фишер был удостоен в 1902 г. Нобелевской премии по химии. Как следует из мотивировки награждения этой премией, ра­боты Фишера по изучению белковых веществ еще не дали к этому времени таких результатов, которые могли бы быть отмечены столь высокой наградой. Тем не менее с сегодняшней точки зрения их следует оценивать очень высоко.

Август Вильгельм Гофман За время своей жизни Август Вильгельм Гофман, подобно Кекуле и другим химикам, был свидетелем развития химической промышленности Германии от ее первых шагов в начале XIX в. до создания мощных предприятий. Этому способствовала и раз­работка научных основ химии красителей Гофманом. В период, соответствовавший второй половине жизни Гофмана, постепенно стало очевидным, что естественные науки приобретают значение производительных сил. Одним из следствий такого осознания роли науки было введение систематического химического образования в немецких университетах для подготовки достаточного числа специалистов-химиков для работы в промышленности. В решении этой проблемы Гофман также принял активное участие. Август Вильгельм Гофман родился 8 апреля 1818 г. в Гиссене. Его отец был придворным архитектором у Великого герцога. В 1836 г. Гофман начал изучать право в Гиссенском университе­те. Однако лекции Либиха, которые он посещал вместе со своими друзьями, побудили его стать химиком. Либих посоветовал Гофману заняться исследованием продук­тов перегонки каменноугольной смолы, которая привлекла в то время внимание химиков в связи с развитием газовых заводов и ростом производства кокса. Для выполнения этой задачи Гофман должен был проверить результаты опытов Рунге, проведенных в 1834 г., и сравнить их с данными, полученными другими современ­ными ему химиками. Прежде всего Гофман исследовал основные продукты, образующиеся при разгонке каменноугольной смолы, и установил, что «кианол» Рунге, «кристаллин» Унфердорбена, «анилин» Фрицше и «бензидам» Зинина одно и то же вещество. Результаты этих работ были опубликованы Гофманом в 1843 г. в статье под названием «Химические исследования органических оснований каменноугольной смолы». Они указали путь получения бензола из каменноугольной смолы, который позже был с успе­хом применен на практике учеником Гофмана Мэнсфилдом. Гофман высоко оценил в этой работе предложенный Зининым метод восстановления нитробензола в аминобензол. Но в отличие от Зинина он применил для этой цели водород, выделяющийся при реакции соляной кислоты с цинком. Впоследствии цинк в этом способе был заменен железом. Вместе с Муспраттом Гофман по­лучил по этому методу в 1845 г. метиланилин (толуидин). В обобщающей работе Гофмана «Обзор исследований индиго и его превращений, проведенных в последнее время», также опуб­ликованной в 1843 г., ярко проявился его большой талант, пра­вильность подхода к проблемам, требующим сравнительных и обобщающих исследований, и умение обнаруживать основопола­гающие закономерности химии. Публикация спустя два года работы «Превращения индиго, получение органических оснований, содержащих хлор и бром» сделала имя Гофмана широко известным в кругах химиков.

загрузка...

загрузка...

БАЙЕР, ИОГАНН ФРИДРИХ ВИЛЬГЕЛЬМ АДОЛЬФ ФОН (Baeyer, Johann Friedrich Wilhelm Adolf von), 1835-1917 (Германия). Нобелевская премия по химии (1905).
Родился 31 октября 1835 года в Берлине, старшим из пяти детей Иоганна Якоба фон Байера и Евгении Хитциг. Отец - генерал прусской армии, автор работ по географии, возглавивший впоследствии общеевропейскую геодезическую службу. Мать - дочь известного юриста и историка Юлиуса Эдуарда Хитцига. В доме Байеров собирались известные люди, например, писатель Эрнст Теодор Амадей Гофман.

У Байера рано проявился интерес к химии, а в 12-летнем возрасте он сделал первое химическое открытие. Это была новая двойная соль - карбонат меди и натрия. Окончив гимназию, он в 1853 поступил в Берлинский университет, где в течение двух лет занимался изучением математики и физики.

После года службы в армии стал студентом Гейдельбергского университета и приступил к изучению химии под руководством Роберта Вильгельма Бунзена, открывшего ранее вместе Густавом Робертом Кирхгофом спектральный анализ. В Гейдельберге Байер сосредоточил свое внимание на физической химии, но после опубликования в 1857 статьи о хлорметане увлекся органической химией и стал работать в частной лаборатории Фридриха Августа Кекуле и провел работу по исследованию органических соединений мышьяка, за которую ему была присуждена докторская степень.

С 1858 в течение двух лет он вместе с Кекуле работал в Гентском университете в Бельгии, а затем возвратился в Берлин, где читал лекции по химии в берлинской Высшей технической школе. Под влиянием Кекуле Байер сначала исследовал мочевую кислоту, а затем, начиная с 1865, изучал строение индиго. Индиго было ценным синим красителем, структура которого была неизвестной.

Переехав в Страсбург (1872) и заняв место профессора химии в Страсбургском университете, Байер приступил к изучению других красителей и выделил фенолфталеин и эозин.

В 1875 Байер занял должность профессора химии в Мюнхенском университете. Здесь в течение более чем четырех десятилетий он был центром притяжения множества одаренных студентов. Его лаборатория стала Меккой химиков-органиков. Он создал собственную научную школу из многих десятков учеников. 'Я бросаю людей в море, и пусть выплывает, кто как может' - так сам Байер характеризовал свой метод обучения.

Примененный Байером способ восстановления индиго позволил провести его структурный анализ. Изучая другой процесс - окисление изатина, Байер в 1883 сумел синтезировать индиго. Он не был, однако первым. В 1875 Марцелл Ненцкий получил индиго окислением индола озоном и в 1900 году Байер признал его приоритет.

В 1882 Байер объявил о результатах своих исследований индиго и предложил его формулу. Эта формула вызвала насмешки химиков. Так, известный органик Адольф Вильгельм Герман Кольбе, познакомившись с ней, назвал ее 'зонтиком без ручки' и 'башенной лестницей', однако уже в 1883 Байер предложил правильную формулу. В 1900, в статье, посвященной истории синтеза индиго, он сказал: 'Наконец-то у меня в руках основное вещество для синтеза индиго, и я испытываю такую же радость, какую, вероятно, испытывал Эмиль Фишер, когда после 15 лет работы синтезировал пурин - исходное вещество для получения мочевой кислоты'. После исследований Байера индиго стало продуктом промышленного производства.

Изучение красителей привело Байера к исследованию структуры углеводородов и их производных. Во-первых, он установил, что в молекуле бензола, важнейшего представителя класса ароматических углеводородов, все атомы углерода равноценны. На основании этого он совместно с английским химиком Генри Эдуардом Армстронгом предложил центрическую формулу бензола, которая была со временем отвергнута, но сыграла в тот период определенную роль в развитии структурных представлений.

Во-вторых, он изучал строение насыщенных аналогов бензола и насыщенных производных с иными размерами кольца. Для них он, с одной стороны, сформулировал стереохимическую теорию напряжения, опирающуюся на представления Вант-Гоффа (Нобелевская премия, 1901) и Жозефа Ашиля Ле Беля о тетраэдрическом строении атома углерода. Он утверждал, что из-за размеров кольца молекула может находиться под напряжением и что это напряжение определяет не только форму молекулы, но также и ее стабильность. С другой стороны, он впервые обнаружил явление геометрической изомерии - цис, транс-изомерию. Это явление было перенесено и на другой класс углеводородов - на ненасыщенные углеводороды, в молекулах которых атомы углерода образуют двойную связь.

В 1885 в день 50-летия Байера в знак признания заслуг ему был пожалован наследственный титул, давший право ставить перед фамилией частицу 'фон'.

В 1905 Байеру была присуждена Нобелевская премия 'за вклад в развитие органической и промышленной химии работами по красящим веществам и гидроароматическим соединениям'. Поскольку в это время он был болен и не мог лично присутствовать на церемонии вручения премии, она была передана через германского посла.

Байер продолжил исследования в области молекулярной структуры. Его работы по кислородным соединениям привели к выводу о сходстве оксониевых и аммониевых производных. Он также занимался изучением связи между молекулярной структурой и оптическими свойствами веществ, в частности цветом.

Вплоть до своего выхода в отставку Байер продолжал с увлечением заниматься исследовательской деятельностью. Пользовался глубоким уважением за свое искусство экспериментатора и пытливый ум. Получал много выгодных предложений от химических фирм, но всегда от них отказывался.

Умер в своем загородном доме на Штарнбергском озере, недалеко от Мюнхена, 20 августа 1917.

2. Ф.М.Флавицкий, его место и роль в КХШ (по экспозиции музея КХШ). Карманная лаборатория Ф.М.Флавицкого