Paul Carrer | |
---|---|
Pavel Karrer | |
Datum narození | 21. dubna 1889 |
Místo narození | Moskva , Ruské impérium |
Datum úmrtí | 18. června 1971 (82 let) |
Místo smrti | Curych , Švýcarsko |
Země | Švýcarsko |
Vědecká sféra | organická chemie , biochemie |
Místo výkonu práce | Univerzita v Curychu |
Alma mater | Univerzita v Curychu |
Ocenění a ceny | Nobelova cena za chemii ( 1937 ) |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Paul Karrer ( německy: Paul Karrer ; 21. dubna 1889 , Moskva , Ruské impérium – 18. června 1971 , Curych , Švýcarsko ) byl švýcarský organický chemik , matematik a biochemik nejlépe známý pro svou práci související s objevem vitamínů . Nositel Nobelovy ceny s W. N. Haworthem (1937).
Paul Carrer se narodil 21. dubna 1889 v Moskvě v rodině švýcarského zubaře. Jeho otec Paul Karrer, po kterém byl chlapec pojmenován, a jeho matka Julia Lerch pocházeli z Teufenthalu a Oberentfeldenu v kantonu Aargau . V roce 1892, ve věku tří let, byl Paul Carrer přeložen do Švýcarska , kde rodina žila až do roku 1895 ve městě Erlenbach u Curychu .
Zbytek dětství a dospívání prožil Carrer v malé vesničce u Aargau , odkud nastoupil na základní školu v Möriken , poté na střední školu v Lenzburgu a gymnázium v Aargau, kde bylo vzdělání postaveno na principu „Studium, přemýšlej a pak mluv." P. Karrer se tohoto axiomu držel po zbytek svého života. V roce 1908 začal P. Karrer studovat chemii na univerzitě v Curychu, kde byl profesorem Alfred Werner , zakladatel teorie koordinace.
Za pouhých 6 semestrů získal Carrer doktorát studiem chemie kobaltových komplexů u A. Wernera. V roce 1911 vystudoval Carrer univerzitu v Curychu a do té doby se již dokázal prokázat jako úspěšný vědec, v témže roce mu A. Werner nabídl místo asistenta. O rok později si první publikace P. Carrera o organických sloučeninách arsenu všiml P. Ehrlich , načež byl Carrer pozván jako asistent do domu George Speyera ve Frankfurtu nad Mohanem , jehož se později stal členem.
Během první světové války sloužil Carrer krátce ve švýcarské armádě. V roce 1915 onemocněl a zemřel P. Ehrlich, P. Carrer byl zvolen vedoucím chemického výzkumu v George Speyer House a začal pracovat s rostlinnými produkty. V roce 1918 přijal nabídku být mimořádným profesorem na univerzitě v Curychu . Po Wernerově smrti v roce 1919 byl Carrer zvolen jeho nástupcem, řádným profesorem a ředitelem Chemického ústavu. Carrer po celý život pečlivě ctil památku svých dvou učitelů, Wernera a Erlicha.
Od roku 1950 do roku 1952 Carrer byl rektorem univerzity v Curychu. V roce 1959 ve věku 70 let převedl vedení ústavu na G. Schmidta. Paul Carrer zemřel 18. června 1971 po dlouhé nemoci ve věku osmdesáti tří let [1] .
V roce 1908 Paul Karrer zahájil svůj vlastní nezávislý výzkum sloučenin arsenu jako asistent A. Wernera v Curychu . Z dosud neznámých nitrosoaryl-arsenových kyselin (1), jejichž syntézu si nechal patentovat, získával arsenové azosloučeniny a barviva na bázi fenazinu . Po pozvání P. Ehrlicha pokračoval ve své vědecké činnosti ve Frankfurtu a podřídil ji následujícímu principu:
...Navzdory tomu, že se farmaceutický průmysl rozvinul díky pozoruhodným objevům P. Ehrlicha až po aromatické sloučeniny arsenu, zůstává řada nejdůležitějších léčiv z chemického hlediska neprozkoumaná. Řada vlastností, které jsou dobře známé a popsané pro deriváty benzenu, naftalenu a anthracenu, nebyla dosud pro aromatické sloučeniny arsenu studována. Proto by bylo žádoucí tyto mezery vyplnit.
Ve spolupráci s P. Ehrlichem , tvůrcem antisyfilitického "drogu 606" , Karrer zkoumal chemii roztoků salvarsanu . Navzdory skutečnosti, že v té době byl salvarsan již několik let úspěšně používán v klinické praxi, jeho struktura byla stále záhadou. Karrer tedy studoval komplexy Salvarsanu se solemi zlata a stříbra , aby zjistil strukturu léku [2] . Kromě toho se během výzkumu ukázalo, že měděný komplex salvarsanu vykazuje dobrou experimentální a klinickou aktivitu na bakterie spirilla a parazitické jednobuněčné rodiny trypanosomů , stříbrný salvarsan (3, vzorec navrhl Karrer) byl později zaveden do lékařské praxe I. G. Farben. Tato fascinace organickými deriváty arsenu Carrera trvala asi osm let, vyvrcholila v roce 1916 a přinesla mu 15 publikací a 8 patentů [3] .
Ve Frankfurtu v roce 1916 začal Carrer pracovat na novém tématu – studiu sacharidů. Vývoj v této oblasti pokračoval až do roku 1955.
GlykosidyV této době byl již P. Karrer zvolen řádným profesorem a ředitelem Chemického institutu v Curychu. Radikálně změnil charakter výzkumu prováděného v ústavu, výzkum anorganických témat nahradil výzkumem přírodních produktů: zahájil práce na syntéze přírodních glykosidů.
Druhá světová válka se pro vědeckou činnost P. Carrery nestala překážkou, právě v této době získal směsné estery polysírových kyselin a karboxymethylcelulózy [1] .
Léta 1916-1955 byla ve znamení objevů v oblasti aminokyselin a bílkovin.
AminokyselinyV letech 1924-1925 byly provedeny práce na izolaci dvou toxinových proteinů. Ricin byl izolován z ricinových semen. Druhým izolovaným proteinem byl krotin.
Do okruhu zájmů P. Karrera spadalo příliš mnoho oborů organické chemie, než abych řekl, že se v určitém období svého života zabýval jednou věcí. Carrer byl vynikající vědec a rádce, měl vědecký talent, který ho nikdy nezklamal, ale především byl vynikajícím syntetickým chemikem, věnoval velkou pozornost spektroskopickým charakteristikám látek a izolačním metodám, z nichž některé vylepšil a zavedl do široké praxe: selektivní adsorpce podle R. Wilstettera, ultracentrifugace podle T. Svedberga, chromatografická analýza podle M. Tsveta [1] . V letech 1926-1927 P. Karrer aktivně studoval lecitiny a třísloviny. Jím získané taniny byly rozděleny do různých frakcí selektivní adsorpcí na hydroxid hlinitý, opakovanou 60krát; lišily se od sebe rotací a obsahem kyseliny gallové. Carrer jako první získal krystalický tanin [13] .
Možná i díky spolupráci s P. Ehrlichem sledoval Karrer ve své práci velmi často farmaceutické cíle. V roce 1920 izoloval některé dihydroakridiny se silnými antiseptickými vlastnostmi. V následujících letech, když syntetizoval základní látky mužské štítné žlázy, byl schopen vysvětlit důvody jejího léčivého účinku. Zjistil, že floroglucinol v reakci s isokapronitrilem tvoří floroisokaprofenon, který při testování na tasemnicích vykazoval anthelmintickou aktivitu srovnatelnou s aktivitou kyseliny filixové [14] .
Skvalen je triterpenový uhlovodík, široce rozšířený v živočišné a rostlinné říši a je hlavní složkou jater některých druhů žraloků. Carrer ukázal, že kondenzací dvou molekul farnesylbromidu v přítomnosti hořčíku vzniká produkt, který lze po čištění převést podobně jako přírodní skvalen na směs krystalických hexahydrochloridů s charakteristickou Tm = 143-145°.
Později I. Heilbron, pracující s takto získaným skvalenem, provedl jeho oxidační rozklad, z čehož jasně vyplynulo, že skvalen obsahuje strukturní prvek farnesyl. To jen potvrdilo práci publikovanou dříve P. Karrerem [15] .
Při působení N-methyl-4,7-fenanthrolinjodidu NaBH 4 se získá ortho-dihydroderivát, který se destilací změní na para-dihydroderivát, který lze získat přímo zpracováním N-methyl-4 ,7-fenanthrolinjodid Na2SO4 [ 18 ] .
• Z esteru kyseliny α-cyklogeranové byl v pěti stupních syntetizován saffranal, látka, která poskytuje charakteristické aroma odpovídajícího koření [19] .
Carrerův zájem o chemické struktury barevných látek ho přivedl v roce 1925 k novému oboru vědecké činnosti. Po R. Wilstetterovi (1913) a R. Robinsonovi (1920) začal P. Karrer studovat chemii antokyanů . Významně přispěl k rozvoji analytických metod, které pomáhají stanovit strukturu anthokyanů, např. pozice sacharidových a methoxyskupin. Jedna z metod stanovení polohy sacharidové skupiny je založena na mírné oxidaci anthokyanů [20] :
Na příkladu malvinchloridu bylo ukázáno, že H 2 O 2 oxiduje antokyanin, v tomto případě tvoří malvon. Metoda stanovení struktury je v tomto případě založena na skutečnosti, že sacharidová skupina, zatímco sacharidová skupina na 5. pozici, spojená s aromatickým kruhem glykosidickou vazbou, může být zničena pouze kyselou hydrolýzou [20] .
Použití metod rekrystalizace a chromatografie dalo P. Carrerovi právo dojít k závěru, že barva bobule nebo květu je vždy celkovým příspěvkem několika barviv. Navíc barva sloučeniny závisí na kyselosti média.
FlavonolyCarrer jako první ukázal možnost interkonverzí anthokyanů a odpovídajících flavonolů .
Barvicí sloučeniny byly předmětem výzkumu Carrery až do roku 1932. Za zmínku stojí zejména jeho společná práce s R. Schweiserem na pterinových a pteridinových barvivech a práce s M. Viscontini na fluorescenčních sloučeninách z oka drozofily černobřiché. Rozsah jeho práce hovoří sám za sebe, mimo jiné izoloval a studoval tato barviva: monascin, laktaroviolin, chinony rodu Fuerstia a diterpenové pigmenty listů coleon A a coleon B, crocin [1] .
Práce na crocinu v roce 1927 podnítila Carreru k zahájení výzkumu karotenoidů. Karotenoidy zahrnují dvě hlavní skupiny strukturně příbuzných látek: karoteny a xantofyly.
Svou pozornost na tuto oblast obrátil téměř současně s Kuhnem, což jejich vztahu dodalo soutěžní charakter. V roce 1930 Carrer objevil strukturu lykopenu, barviva rajčat. Ustavení struktury karotenoidů předcházela paralelní řada oxidativních degradačních reakcí za použití O 3 , K 2 Cr 2 O 7 , KMnO 4 a hydrogenace vodíkem [15] .
Perhydrolykopen byl prvním karotenoidem, pro který byla navržena struktura sestávající ze čtyř isoprenových skupin. Na základě tohoto předpokladu byla úspěšně provedena syntéza sloučeniny [21] .
Studiem mrkvového pigmentu získali Carrer a Kuhn opticky neaktivní β-karoten a opticky aktivní α-karoten. Karrer vytvořil jejich strukturu provedením ozonolýzy. Výsledky těchto studií umožnily P. Carrerovi navrhnout, že β-karoten je součástí vitaminu A [22] .
Carrer také provedl výzkum pigmentu kukuřice, zeaxantinu (β-karoten-3,3'-diol), pigmentu listů a žloutku - luteinu (α-karoten-3,3'-diol), objevil strukturu retrodehydro -beta-karoten-3,3'-diol, rhodoxanthin byl přeměněn na zeaxantin, byly studovány jejich chemické vlastnosti. Následně se Karrer zabýval studiem karotenoidů fotosyntetických bakterií [23] .
V roce 1950 Carrer a Eugster jako první syntetizovali krystalický β-karoten za použití C8-dionu a acetylenkarbinolu jako výchozích sloučenin. Syntetické schéma bylo založeno na Grignardově reakci . Hydrogenace a následná izomerizace vedla k produkci β-karotenu [1] .
Carrer vedl svůj relativně malý ústav. Až do konce života zůstal věrný univerzitě v Curychu. Jeho studenti byli vždy inspirováni jeho oddaností své práci. Navzdory svému vysokému postavení a nedostatku času se Carrer ze všech sil snažil navštívit každého ze svých kolegů a studentů několikrát denně. Mnoho jeho studentů se uplatnilo v oboru průmyslové výroby a někteří z nich dosáhli i na nejvyšší posty. Někteří z jeho asistentů se stali lektory nebo zahájili vlastní akademickou kariéru.
Ve svých pamětech, určených pouze pro jeho rodinu, Carrer napsal:
Své nejšťastnější roky jsem strávil se svými studenty, sdílel jsem jejich strasti i radosti.
1923 – je stanovena konfigurace všech aminokyselin odvozených z bílkovin
1930 - byl stanoven symetrický vzorec lykopenu, β-karotenu a skvalenu
1931 - byla stanovena struktura vitaminu A ( retinol ) .
1935 - byla provedena syntéza vitaminu B2 ( riboflavinu ) .
1938 - byla provedena syntéza vitaminu E (d, l-α-tokoferol).
1939 - byla provedena preparativní syntéza vitaminu K1 ( naftochinon ) .
1942 - byly položeny základy pro vytvoření struktury nikotinamidadenindinukleotidu ( NAD )
1948 - objevení velkého množství karotenoidních epoxidů
1950 - byla vyvinuta metoda syntézy uhlovodíků karotenového typu
1958 - byla stanovena struktura a provedena částečná syntéza toxiferinu a příbuzných alkaloidů
1958 – Kanthaxanthin byl syntetizován z β-karotenu
V roce 1937 byla Carrèreovi udělena Nobelova cena za chemii za výzkum karotenoidů a flavinů a za objev vitamínů A a B2 . O tuto cenu se podělil s anglickým chemikem WN Haworthem, který byl známý svým výzkumem sacharidů a vitamínu C.
U příležitosti Carrerových 70. narozenin byla založena výroční čtení pojmenovaná po Paulu Carrerovi, kde zvolený badatel referoval o dílech jeho života a obdržel zlatou medaili Paula Carrera . Kromě toho P. Karrer založil nadaci Fritz Hoffmann-La Rocher pro podporu mezioborových seminářů ve Švýcarsku a Chemický stipendijní fond.
Paul Carrer oslavil své osmdesátiny sympoziem a historickou výstavou v Ústavu chemie.
V roce 1979 pojmenovala Mezinárodní astronomická unie kráter na odvrácené straně Měsíce po Paulu Carrerovi.
V roce 1914 se Paul Carrer oženil s dcerou ředitele psychiatrické kliniky, do které byl dlouho zamilovaný, Helen Frolichovou. V tomto šťastném manželství měli tři syny, ale jeden z nich zemřel krátce po narození. Carrer hodnotil roky strávené ve Frankfurtu jako nejinspirativnější období svého života.
Ze zdravotních důvodů musel Carrer vést odměřený život. Carrer žil docela jednoduše, ačkoli to byl docela bohatý muž. V Curychu měl velký dům, ale při absenci auta jezdil do ústavu hromadnou dopravou.
Paul Carrer byl muž průměrné výšky a lehké postavy. Za tímto vnějším zdokonalením byla nezastavitelná a neotřesitelná vůle spojená s brilantním intelektem. Proslul svou dochvilností, smyslem pro zodpovědnost a naprostou spolehlivostí. Byl to vzdělaný a vychovaný člověk, jeho zájmy spočívaly nejen v přírodních, ale i humanitních vědách. Každého, kdo měl to štěstí ho poznat, zasáhla jeho sebekázeň, pracovitost, zdrženlivost a laskavost.
Carerra měl vynikající vztahy s kolegy z chemie a příbuzných oborů, jako je biochemie, biologie, farmakologie a medicína.
Tematické stránky | ||||
---|---|---|---|---|
Slovníky a encyklopedie | ||||
Genealogie a nekropole | ||||
|