Рихард Вильштеттер

(1872–1942)

Академик Тимирязев писал, что работа Вильштеттера «останется надолго исходной точкой в дальнейшем изучении хлорофилла, и будущий историк отметит два периода в этом изучении – до Вильштеттера и после него».

Рихард Мартин Вильштеттер родился в немецком городе Карлсруэ 13 августа 1872 года в семье торговца тканями. Родители строго следили за соблюдением всех требований религии, но как только Рихард с братом Альфредом оставались одни, они давали волю своей фантазии и играли до самозабвения.

У Рихарда были коробки со старыми монетами и альбомы с марками. Особенно ценил мальчик подарок, полученный им в восьмилетнем возрасте, – книгу «Природоведение» Мартинса. А когда ему в руки попал учебник химии Роско и Шорлеммера, мальчик по‑настоящему увлекся этой наукой.

Осенью 1890 года Рихард блестяще окончил реальную гимназию в Нюрнберге и поступил в Мюнхенский политехнический институт. Рихард читал не только то, что рекомендовали профессора, он и сам находил дополнительную литературу по всем вопросам, которые его волновали. Уровень преподавания химии в этом университете показался ему недостаточным, и поэтому Вильштеттер перебрался в Мюнхенский университет, где целый год ожидал вакансии в лаборатории известного химика Адольфа фон Байера. Зато работа здесь была очень увлекательной и требовала не только точности и аккуратности, но и быстроты.

Однако вскоре Байер рекомендовал Рихарду поработать у профессора Альфреда Эйнхорна. Вильштеттер с неохотой согласился. В маленькой лаборатории Эйнхорна он изучал структуру кокаина. Защита диссертации прошла блестяще, и молодой ученый получил оценку «отлично». Так в 1894 году Вильштеттер стал обладателем докторской степени по химии.

Получить место доцента оказалось невозможным. В лаборатории Байера также не было свободного места. Оставался единственный выход – начать работу в студенческой лаборатории. Рихард заплатил положенную сумму и получил рабочее место.

Вильштеттер решил продолжить изучение алкалоидов, в частности, атропина. У молодого ученого уже была идея – подвергнуть обработке дииодид пимелиновой кислоты аммиаком. Опыты привели к неожиданным результатам: получилось соединение с пятичленным кольцом.

С каждым днем исследование атропиновых алкалоидов приносило новые успехи. Стало ясно, что атропин и кокаин близки по своей структуре. Вильштеттеру удалось синтезировать соединение экгонин, которое до сих пор получали только в результате разложения кокаина.

Успехи молодого исследователя вызвали интерес и уважение к нему со стороны других ученых. Байер предложил Вильштеттеру место доцента и позаботился о присвоении ему ученого звания. Теперь у Рихарда стало намного больше возможностей для научной работы. Появились первые практиканты. Он расширил исследования алкалоидов, аминов и аминокислот, которые образовывались при их распаде.

В 1901 году Вильштеттер занимает пост профессора химии в Мюнхенском университете.

Рихард часто по утрам совершал верховые поездки в окрестности Мюнхена. В одной из них у Вильштеттера родилась мысль, определившая направление исследований и его, и его сотрудников: «Хлорофилл – самый распространенный в природе краситель, но его химический состав и строение пока неизвестны. Вот где можно развернуться!»

Начались интенсивные исследования. Они были продолжены в Цюрихе, куда в 1905 году Вильштеттера пригласили на должность профессора Федерального технологического института. Вместе с ним в Швейцарию приехало несколько его сотрудников, чтобы продолжать начатую работу. Вместе с Рихардом приехала в Цюрих и его жена – Софья Лезер. Очаровательная дочь профессора покорила Рихарда с первой встречи. Она была умна и образованна, хорошо разбиралась в литературе, философии и искусстве. В начале августа 1903 года состоялась свадьба, а через год родился сын Людвиг.

Семья Вильштеттеров занимала скромную виллу, расположенную почти на вершине холма Цюрихберг. Детей уже было уже двое – Людвиг и Маргарита. Летом 1908 года семью постигло несчастье: Софья умерла от не распознанного вовремя аппендицита. Все заботы о семье взяла на себя их экономка Эльза, бывшая уже несколько лет преданным другом семьи.

Несмотря на тяжелое испытание, выпавшее в это время на его долю, Вильштеттер продолжал плодотворные исследования.

Химические лаборатории были очень просторны и хорошо оборудованы. Вильштеттер распорядился в помещениях подвального этажа смонтировать установки для извлечения хлорофилла из листьев крапивы – она оказалась удобным сырьем для этих опытов.

После очистки водно‑спиртовых растворов, простоявших длительное время, ближайший ученик Вильштеттера Артур Штолль получил сине‑зеленые кристаллы. Когда он впервые стал рассматривать эти кристаллы под микроскопом, то обнаружил, что зрительное поле сплошь усеяно правильными шестигранниками светло‑зеленого цвета. Менялись образцы, но картина оставалась прежней.

Было установлено, что очищенный хлорофилл – это зеленое воскоподобное вещество, а шестигранные кристаллы образуются при распаде хлорофилла под действием какого‑то неизвестного до сих пор фермента. Его назвали хлорофилазой. Полученные кристаллы были использованы для исследования структуры хлорофилла. Результаты исследований показали, что по составу хлорофилл – сложное органическое соединение, содержащее в молекуле один атом магния.

«Прежде всего Вильштеттер, – пишет Ю.Г. Чирков, – выделил в зелени два начала – хлорофилл «a» (он самый важный!) и хлорофилл «b»… Второе достижение: Вильштеттер установил химический состав молекулы хлорофилла.

Присутствие в хлорофилле углерода, водорода, азота, кислорода ожидалось. Но магний – это для ученых был сюрприз! Хлорофилл оказался первым соединением в живой ткани, содержащим этот элемент.

И, наконец, третье: Вильштеттер задался целью определить, у всех ли растений хлорофилл одинаков? Ведь сколько на планете разных растений, как сильно разнятся условия их обитания, так неужели все они обходятся одной и той же, так сказать, стандартной, молекулой хлорофилла?

И тут Вильштеттер вновь показал свой научный характер. Ни у современников, ни у потомков не должно было возникнуть и тени сомнений в достоверности добытых им фактов!

Гигантский труд длился целых два года. В Цюрих, где в то время работал Вильштеттер, многочисленные помощники доставляли тьму растений из самых разных мест. Растения наземные и водные, из долин и со склонов гор, с севера и юга, из рек, озер и морей… И из каждого полученного экземпляра извлекали хлорофилл и тщательно анализировали его химический состав».

В итоге ученый убедился, что состав хлорофилла везде одинаков! За красный цвет крови «отвечает» гем. В основе и гема, и хлорофилла лежит порфин.

В 1912 году ученый переехал в Берлин по приглашению только что созданного многообещающего научного центра – Института кайзера Вильгельма.

Как пишет К. Манолов: «В это время к нему в Институт приехал англичанин Артур Иврист. Многолетний опыт экстрагирования хлорофилла в лаборатории Вильштеттера очень пригодился. После каждой экстракции с помощью колориметра контролировали увеличение содержания извлеченного красителя в растворе. Сконцентрированный и очищенный раствор красителя оставляли кристаллизоваться. Кристаллы получились неожиданно быстро, Иврист и Вильштеттер даже не поверили вначале своему успеху. К подкисленному спиртовому раствору красителя добавили эфир, и сразу же на дне сосуда появились мелкие блестящие кристаллики. Новое вещество назвали цианидином (от латинского названия василька «центауреа цианус»). Так был получен в чистом виде первый антоциановый краситель.

Иврист получил продукты распада красителя и занялся его синтезом. Другие сотрудники изучали антоциановые красители роз, красной герани, шпорника, брусники.

За полтора года было изучено множество веществ, придающих окраску цветам и плодам. Вслед за цианидином в лаборатории Вильштеттера были получены пеларгонидин и дельфинидин и расшифрованы их структуры. Большим успехом было осуществление первого синтеза красителя – это был синтез пеларгонидина».

В 1913 году вместе с Штоллем он выпустил фундаментальный труд «Исследования хлорофилла».

Увы, вскоре началась Первая мировая война и лаборатория опустела – большинство сотрудников призвали в армию. Запасы химикатов скоро иссякли, и пополнить их не было возможности.

В 1915 году за «исследования красящих веществ растительного мира, особенно хлорофилла» Вильштеттеру была присуждена Нобелевская премия по химии. Из‑за войны церемония награждения была отложена. Премию ученый получил в 1920 году. «Цель моей работы, – говорил Вильштеттер в нобелевской лекции, – состояла в том, чтобы установить структурные характеристики наиболее широко распространенных пигментов растений, в частности, хлорофилла, и найти определенные критерии, касающиеся их химической функции».

1920 год был полон и других радостных для Вильштеттера событий, в частности, открытие новой лаборатории в Мюнхенском университете, где он уже четыре года был профессором. Новой темой его исследований стали энзимы – биологические катализаторы биохимических реакций, присутствующие во всех живых клетках. Однако, достигнув определенных результатов в этой совершенно неисследованной области органической химии, ученый в 1924 году вынужден был прервать свои опыты и уйти в отставку. Это случилось, когда в коридорах и аудиториях университета стали появляться плакаты антисемитского содержания.

Лабораторию возглавил Г. Виланд, который в течение многих лет предоставлял Вильшеттеру возможность проводить эксперименты с эритроцитами, красящее вещество которых – гемоглобин – похоже по структуре на хлорофилл.

В 1933 году к власти в Германии пришли нацисты. Вильштеттер неоднократно выезжал в другие страны и ему не раз предлагали остаться за рубежом. Но он отклонял самые лестные предложения, не желая покидать родину. Но после того, как лишь по счастливой случайности в ноябре 1938 года он избежал попадания в концлагерь, Вильштеттер в начале следующего года покидает Германию.

В Швейцарии на вилле «Эрмитаж», расположенной неподалеку от Локарно, он написал мемуары «О моей жизни». 3 августа 1942 года Вильштеттер скончался от сердечного приступа.

Date: 2015-11-15; view: 393; Нарушение авторских прав