Органическая химия настолько необъятна, что нет ученого, который мог бы знать все реакции наизусть. И если ты не знаешь какую-нибудь реакцию Штаудингера, никто тебя не будет упрекат. Ну, не занимаешься ты азидами и фосфинами. Однако для специалистов в органическом синтезе не знать, что такое реакция Дильса — Альдера, невозможно. И не потому, что за нее дали Нобелевскую премию, не потому, что статья 1928 года, опубликованная двумя немцами, привела в органический синтез знаменитого Роберта Вудворда, а потому, что это самый универсальный инструмент по построению углеродного скелета сложных органических веществ. Об одном из первооткрывателей этой реакции мы вам сегодня и расскажем.
Отто Пауль Герман Дильс
Родился 23 января 1876 года, Гамбург, Германская империя
Умер 7 марта 1954 года, Киль, Западная Германия
Нобелевская премия по химии 1950 года (совместно с Куртом Альдером). Формулировка Нобелевского комитета: «За открытие и развитие диенового синтеза».
Отец Отто был значимой величиной: он был автором классического монументального собрания представителей досократической античной философии Die Fragmente der Vorsokratiker, и специалисты до сих пор нумеруют их тексты «по Дильсу — Кранцу». До сих пор в русской, английской и немецкой Википедиях статьи о Германе Александре Дильсе, филологе-классике и историке античности, гораздо объемнее, чем о его сыне. И это несмотря на то, что сын перевернул органическую химию и стал нобелевским лауреатом.
В шесть лет Дильс-младший поступил в Йоахимштальскую гимназию в Берлине, а затем в Берлинский университет. Учился он у человека, который тоже стал лауреатом Нобелевской премии, у Эмиля Фишера.
Учитель и ученик нашли друг друга, и Отто Дильс, ставший ассистентом Фишера, начал делать первые открытия. Так, в 1904 году он открыл удивительное вещество. Казалось бы, оба возможных оксида углерода известны давным-давно: СО и СО2. Однако вещество, которое открыл Дильс, формально тоже было оксидом: С2О3. Полутораоксид? Сам Дильс назвал его недокисью.
На самом деле, как мы сейчас знаем, этот бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях) с резким, удушливым запахом представляет собой внутренний ангидрид малоновой кислоты. Его структура — О=С=С=С=О, а при взаимодействии с водой он за час превращается в органическое вещество НООС-СН2-СООН.
В 1909 году Дильс женился на Пауле Гейер, которая в будущем родила ему трех сыновей и двух дочерей. Оставалось время и на восхождения: Дильс был влюблен в горы и с молодых лет активно занимался альпинизмом.
Университетская карьера тоже шла в гору своим чередом: в 30 лет он стал профессором, в 31 — автором учебника «Введение в органическую химию» (Einfuhrungen in die organische Chemie), который выдержал 15 изданий.
В 1916 году Дильса пригласили в Киль. Там он получил должность профессора химии и директора Химического института Университета Кристиана Альбрехта (позднее Кильского университета). В 1925 году Дильс стал ректором этого университета. В Киле он останется до конца своих дней.
Именно в Киле Дильс со своим бывшим студентом Куртом Альдером совершил свое главное открытие. В 1928 году вышла их статья в журнале Justus Liebigs Annalen der Chemie. В ней описывался синтез, который вы можете увидеть ниже:
«Что тут революционного?» — можете спросить вы. И неудивительно. Подобные реакции наблюдали и в 1902 году, и в 1910, и в 1920… Но во всех случаях реакция шла не так, как задумывали химики. Те жали плечами и продолжали поиски способа синтеза вещества. Дильс же с Альдером поняли: они видят нечто универсальное — замыкание трех двойных связей в шестичленное кольцо.
И это оказался действительно «философский камень» органической химии — метод сборки самого распространенного цикла в органике. Если бы немцы тоже пожали плечами и просто опубликовали бы синтез, ни о какой Нобелевской премии речи бы не шло. Однако тут…
С 1928 по 1937 год Дильс с Альдером опубликовали 28 статей о диеновом синтезе, превратив «случайную» реакцию в мощнейший инструмент направленного органического синтеза. Неудивительно, что уже в первой статье они написали: «Мы со всей определенностью оставляем за собой права на использование открытой нами реакции для решения этих синтетических проблем». И неудивительно, что первая же их статья оказала такое волнующее действие на молодого американца Роберта Бернса Вудворда, приведя этого гения в органическую химию.
Нобелевская премия, случившаяся уже после войны, придала сил старенькому Дильсу, ведь ему приходилось восстанавливать разрушенную авиацией союзников лабораторию и университет.
В своей приветственной речи при вручении премии член Шведской королевской академии наук Арне Фредга сказал: «Синтез Дильса и Альдера в настоящее время получил развитие как один из наиболее важных рабочих методов органической химии. С помощью этого метода может быть легко синтезировано большое количество соединений сложного строения, которые невозможно или чрезвычайно трудно получить каким-либо другим способом».
На этом история не закончилась. Если мы откроем современные журналы, то увидим, что алкалоиды резерпин, стерупен, таберсонин, противораковый препарат Таксол — все синтезированы при помощи реакции Дильса — Альдера.
Один из сложнейших синтезов 2000-х, синтез антибиотика тетрациклина, также проведен с использованием реакции Дильса — Альдера. «Философский камень» органической химии продолжает работать спустя 90 лет после его открытия!
Текст: Алексей Паевский
