Эмиль Фишер

(1852–1919)

Известный химик Рихард Вильшеттер считал Фишера «не имеющим равных классиком, мастером органической химии, как в области анализа, так и в области синтеза, а в личностном отношении прекраснейшим человеком». В его честь Германское химическое общество учредило медаль Эмиля Фишера. Немецкий ученый создал крупную научную школу. Среди его учеников – О. Дильс, А. Виндаус, Ф. Прегль, О. Варбург.

Немецкий химик‑органик Герман Эмиль Фишер родился 9 октября 1852 года в Ойскирхене, маленьком городке вблизи Кельна, в семье Лоренца Фишера, преуспевающего коммерсанта, и Юлии Фишер (в девичестве Пенсген). До поступления в государственную школу Вецлара и гимназию Бонна он в течение трех лет занимался с частным преподавателем. Весной 1869 года он с отличием окончил боннскую гимназию.

Хотя Эмиль надеялся на академическую карьеру, он согласился в течение двух лет работать в отцовской фирме, но проявил к делу так мало интереса, что весной 1871 года отец направил его в Боннский университет. Здесь он посещал лекции известного химика Кекуле, физика А. Кундта и минералога П. Грота. В значительной степени под влиянием Кекуле, уделявшего мало внимания лабораторным занятиям, интерес к химии у Фишера стал ослабевать, и он потянулся к физике.

В 1872 году по совету своего кузена, химика Отто Фишера, он перешел в Страсбургский университет. В Страсбурге под влиянием одного из профессоров, молодого химика‑органика Адольфа Байера, у Фишера вновь возник интерес к химии. Вскоре Фишер окунулся в химические исследования и был замечен после открытия фенилгидразина (маслянистой жидкости, используемой для определения декстрозы), вещества, которое было им использовано позднее для классификации и синтеза сахаров. После получения докторской степени в 1874 году он занял должность преподавателя в Страсбургском университете.

Когда в следующем году Байер получил пост в Мюнхенском университете, Фишер дал согласие стать его ассистентом. Финансово независимый и освобожденный от административных и педагогических обязанностей, Фишер смог сконцентрировать все свое внимание на лабораторных исследованиях. В сотрудничестве со своим кузеном Отто он применил фенилгидразин для изучения веществ, используемых в производстве органических красителей, получаемых из угля. До проведения исследований Фишером химическая структура этих веществ определена не была.

Открытие, синтез и применение фенилгидразина Фишер позднее описал в своей докторской диссертации. Несмотря на то что Фишер в течение двенадцати лет страдал от последствий токсического действия фенилгидразина, он назвал его своей «первой и самой продолжительной химической привязанностью».

В 1878 году Эмилю Фишеру было присвоено ученое звание доцента. На следующий год он уже заведовал аналитическим отделением в Мюнхенском университете. Тогда же Эмиль и Отто Фишер установили строение розанилина и парарозанилина и доказали их связь с трифенилметаном, для получения которого предложили новый способ – диазотирование паралейканилина.

С 1882 года Эмиль провел систематическое исследование соединений пуриновой группы. При обработке органических кислот пятихлористым фосфором были получены соответствующие хлориды, которые обладали повышенной реакционной способностью и могли легко превращаться в производные органических кислот. Так, Фишер сумел получить из мочевой кислоты трихлорпурин, а при последующей его обработке едким кали и йодистым водородом – ксантин. При метилировании ксантина Фишер получил кофеин – бесцветное, горькое на вкус кристаллическое вещество, которое содержится в зернах кофе и листьях чая. Синтезированное вещество было полностью идентично природному кофеину, оно оказывало такое же возбуждающее действие, как и природный продукт.

Успехи Фишера постепенно стали известны и получили признание за пределами Германии. В 1883 году ему предложили возглавить исследовательскую лабораторию в компании «Баденские анилиновые и содовые фабрики» с фантастическим годовым жалованием в 100000 марок. Однако Фишер отклонил это предложение, так как для него «…была привлекательнее… академическая деятельность, предоставляющая полную свободу для научной работы».

Эмиль принял предложение занять должность профессора в Эрлангене. На пути в этот город он разговорился с профессором Якобом фон Герлах и его дочерью Агнес. Фишер тогда и подумать не мог, что в конце февраля 1888 года Агнес станет его женой. В конце того же года у Фишеров родился сын. По немецкому обычаю ему дали несколько имен – Герман‑Отто‑Лоренц.

В 1885 году Фишер стал профессором Вюрцбургского университета. Несмотря на перемены, которые внесли в жизнь Фишера женитьба и рождение ребенка, интенсивная исследовательская деятельность его не прекращалась. Разработав и усовершенствовав ряд методов синтеза и анализа органических соединений, великий мастер эксперимента сумел добиться больших успехов.

Исследование сахаров Фишер с учениками начал в 1884 году и продолжал до 1899‑го. Путем конденсации глицеринового альдегида Фишер и Тафель получили смесь сахарообразных веществ, из которой в 1890 году с помощью фенилгидразина выделили альфа– и бета‑акрозу.

После синтеза акрозы, сотрудники Фишера начали осуществлять сложные и многоступенчатые синтезы природных сахаров – маннозы, фруктозы и глюкозы. Эти успехи принесли Фишеру и международное признание. В 1890 году Английское химическое общество наградило его медалью Дэви, а научное общество в Упсале избрало своим членом‑корреспондентом. В том же году Немецкое химическое общество пригласило ученого выступить в Берлине с докладом об успехах в области синтеза и изучения сахаров.

Как указывается в книге «Биографии великих химиков»: «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 стереохимические представления. Циангидрин (оксинитрил) ученый использовал также для своих замечательных синтезов сахаров».

Продолжая работать с соединениями пуриновой группы, Фишер исследовал такие соединения, как кофеин, теобромин (алкалоид) и компоненты экскрементов животных, в частности, мочевую кислоту и гуанин, который, как он обнаружил, получается из бесцветного кристаллического вещества, названного им пурином. К 1899 году Фишер синтезировал большое число производных пуринового ряда, включая и сам пурин (1898). Пурин – важное соединение в органическом синтезе, так как оно, как было открыто позднее, является необходимым компонентом клеточных ядер и нуклеиновых кислот.

В 1892 году Фишер стал директором Химического института Берлинского университета и занимал этот пост до самой смерти. Научные успехи окрыляли Фишера, но все больше и больше удручали семейные невзгоды. Мальчики часто болели, а вскоре после рождения третьего сына в 1895 году жена умерла от менингита.

Но горе не сломило ученого. Поручив заботу о сыновьях преданной экономке и опытным учителям, Фишер с головой ушел в работу. Расширив область исследования от сахаров до ферментов, он открыл, что ферменты реагируют только с веществами, с которыми они имеют химическое родство. Проводя исследования с белками, он установил число аминокислот, из которых состоит большинство белков, а также взаимосвязь между различными аминокислотами.

В 1902 году Фишеру была вручена Нобелевская премия по химии «в качестве признания его особых заслуг, связанных с экспериментами по синтезу веществ с сахаридными и пуриновыми группами». Открытие Фишером гидразиновых производных, как оказалось, явилось блестящим решением проблемы получения сахаров и других соединений искусственным путем. Более того, его метод синтеза гликозидов внес определенный вклад в развитие физиологии растений. Говоря об исследованиях сахаров, Фишер в нобелевской лекции заявил, что «постепенно завеса, с помощью которой природа скрывала свои секреты, была приоткрыта в вопросах, касающихся углеводов. Несмотря на это, химическая загадка жизни не может быть решена до тех пор, пока органическая химия не изучит другой, более сложный предмет – белки».

Продолжая изучение строения белковых тел, Фишер синтезировал пептиды (комбинации аминокислот) и классифицировал более сорока типов белков, основываясь на количестве и типах аминокислот, образовавшихся при гидролизе (химическом процессе разрушения, включающем расщепление химической связи и присоединение элементов воды). В 1907 году ученый получил синтетически октадекапептид, построенный из восемнадцати молекул различных аминокислот.

В последние годы жизни кроме белков Фишер изучал дубящие вещества и депсиды – эфирообразные соединения двух молекул ароматических оксикарбоновых кислот.

Свои открытия ученый оформил в нескольких монографиях: «Исследования аминокислот» (1906), «Введение в изготовление органических препаратов» (1906), «Исследование углеводов и ферментов» (1909–1919), «Полипептиды и белки» (1919).

В 1912 году Немецкое химическое общество учредило медаль Эмиля Фишера, которой раз в два года награждаются ученые за выдающиеся исследования по органической химии. В том же году для исследовательской работы Фишера в Берлин‑Далеме была построена самая большая в мире химическая лаборатория. В 1914 году он получил оборудование для создания Института исследований угля кайзера Вильгельма в Мюльгейме.

С началом Первой мировой войны для Фишера наступили тяжелые дни: из трех сыновей остался в живых лишь один – старший сын Герман, ставший профессором биохимии Калифорнийского университета в Беркли.

К личным переживаниям присоединились трудности с исследовательской деятельностью: работа в лаборатории была приостановлена из‑за того, что не хватало химикатов. Тяжелая, неизлечимая болезнь все чаще давала о себе знать и отнимала последние силы. После длительных контактов в лаборатории с фенилгидразином у Фишера образовались хроническая экзема и желудочно‑кишечные нарушения. Фишер отчетливо осознавал, что его ждет, но он не страшился смерти. Он спокойно привел в порядок все свои дела, закончил работу над рукописями, успел завершить и свою автобиографию, хотя и не дождался ее выхода в свет. Эмиль Фишер скончался 15 июля 1919 года.

Date: 2015-11-15; view: 325; Нарушение авторских прав