Путь к «Нобелевке. Выпуск 8. Эмиль Герман Фишер

Мы продолжаем нашу обновленную серию про путь ученого к Нобелевской премии, которую мы делаем совместно с премией «Вызов» и рядом научно-популярных порталов. В новом выпуске мы расскажем о нобелевском лауреате по химии 1902 года, о том, как первооткрыватель бензола едва не отвадил будущего нобелевского лауреата от химии, зачем сахарам «рыбьи скелеты» и как разные нобелевские лауреаты связаны между собой. В общем, встречайте:

Эмиль Герман Фишер

Родился 9 октября 1852 года, Ойскирхен, Германия.

Умер 15 июля 1919 года, Берлин, Германия.

Лауреат Нобелевской премии по химии 1902 года «в качестве признания его особых заслуг, связанных с экспериментами по синтезу веществ с сахаридными и пуриновыми группами» (in recognition of the extraordinary services he has rendered by his work on sugar and purine syntheses).

Как это часто бывает, нашему сегодняшнему герою не очень повезло с родителями. Его отец, Лоренц Фишер, был предпринимателем и, как многие предприниматели, очень хотел, чтобы его сын пошел по его стопам.

Правда, папа позаботился о его образовании. 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.

Юный Эмиль Герман Фишер очень хотел заниматься наукой, мечтал о химии. Но отец… Отец выбил из сына обещание минимум два года отработать в отцовской компании. Однако Фишер делал все настолько формально, «для галочки», что папа сдался раньше: вреда от такого сотрудника было гораздо больше. Так что наш герой отправился в Боннский университет.

И именно там мы чуть было не потеряли будущего нобелевского лауреата. В Боннском университете Фишер попал к Фридриху Августу Кекуле. Тому самому, что учил Якоба Хендрика Вант-Хоффа, первого нобелевского лауреата. Тому самому, который придумал классическую формулу бензола во сне. И тому самому, кто чуть было не отвратил молодого человека от химии. Потому что Кекуле читал и читал лекции, а Фишеру хотелось что-то «сварить», как говорят химики-органики.

Поэтому интерес Фишера к химии начал слабеть, и он даже подумывал о том, что стоило бы попробовать себя на поприще физики, благо лекции Августа Кундта были вполне себе хороши. Но дело спас кузен Фишера, тоже Фишер и тоже химик, Отто (не нужно путать этого Отто Фишера с его тезкой Эрнстом Отто Фишером, как и Герман Эмиль Фишер, нобелевским лауреатом по химии, но не родственником, а однофамильцем, родившимся лишь в 1918 году и ставшим нобелевским лауреатом аж в 1973 году за достижения в органометаллической химии. Запутал? Тогда продолжаем).

Кузен Фишера посоветовал сменить университет. По «счастью», незадолго до описываемых событий состоялась франко-прусская война, «благодаря» которой значительная часть французских областей Эльзаса и Лотарингии стали немецкой землей. Как и Страсбургский университет, где преподавал молодой тогда Адольф фон Байер (снова забежим вперед и скажем, что в 1905 году учитель Фишера, как и его ученик, получит Нобелевскую премию. И снова скажем, что не надо путать Адольфа фон Байера с Фридрихом Байером, который за 10 лет до прихода Фишера в Страсбург основал фармацевтическую компанию Байер).

И вот в тандеме со своим молодым учителем Фишер сумел раскрыться как прекрасный химик-синтетик.

Первым его успехом стал синтезированный им с кузеном фенилгидразин, который используется в синтезе красителей. Правда, Фишер использовал его для другой вещи — классификации и синтеза сахаров.

А потом понеслось. Он вместе с Байером переехал в Мюнхенский университет и занялся исследованием других природных веществ: действующих веществ чая и кофе (теобромина и кофеина), а также веществ, ответственных за запах экскрементов (гуанина и мочевой кислоты). Именно Фишер смог полностью установить их структуру, показать, что все они – производные пурина, того самого, который входит в состав нуклеиновых оснований.

В 1885 году он переходит в Вюрцбург и начинает заниматься сахарами всерьез. К тому времени будущий нобелевский лауреат номер один, Якоб Хендрик Вант-Гофф уже построил свою теорию тетраэдрического атома углерода и сумел объяснить хиральность соединений.

Фишер бросился в море изомеров углеводов. Он сумел разобраться в изомерах глюзы-фруктозы-маннозы и прочих.

Все, кто учился органической химии, прекрасно помнят «рыбьи скелеты» проекций Фишера, двумерных формул, при помощи которых можно легко передать всю стереохимию сахаров. Ведь только у шестиатомных спиртов, к которым относится глюкоза (С6H12O6), десяток энантиомеров.

С 1892 года и до конца жизни Фишер – директор Химического института Берлинского университета. Он занялся еще одним классом соединений — белками. Проводя исследования, он установил число аминокислот, из которых состоит большинство белков, а также взаимосвязь между различными аминокислотами. Со временем он синтезировал пептиды (комбинации аминокислот) и классифицировал более сорока типов белков, основываясь на количестве и типах аминокислот, образовавшихся при гидролизе (разрушении белков водой).

Конечно, человек, изучивший три из четырех главных типов соединений, входящих в состав живого, был одним из главных претендентов на «Нобеля». В 1902 году «в качестве признания его особых заслуг, связанных с экспериментами по синтезу веществ с сахаридными и пуриновыми группами» Нобелевский комитет отметил Фишера премией.

Рихард Вильшеттер, еще один будущий нобелиат за изучение хлорофилла, считал его «не имеющим равных классиком, мастером органической химии как в области анализа, так и в области синтеза, а в личностном отношении прекраснейшим человеком». Кстати, Фишер и сам дал науке великого органика: среди его учеников был Отто Дильс, один из первооткрывателей диенового синтеза, универсального инструмента органического синтеза. Тоже, кстати, нобелевского лауреата.

Во время торжественной церемонии Фишер сказал: «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». Чем он и занимался еще 17 лет до самой своей смерти из-за постепенного отравления химикатами.

Кроме этого, именно Фишер первый изучил ферменты, первый начал использовать их для катализа. Фактически, Фишер был первым биотехнологом, который делал все «по науке». Более того, именно он предложил принцип «ключ-замок», по которому ферменты работают с своим субстратом. Таким был первый Фишер-нобелиат. Первый, но далеко не последний.

Проект реализуется в рамках инициативы «Работа с опытом» Десятилетия науки и технологий.