Мне кажется, что в наше время пора вводить вместо советской аббревиатуры ФИО более расширенную версию ФИОН: «фамилия-имя-отчество-ник». Признаюсь, есть ник и у автора этих строк. Многие в Сети знают меня под ником adamanta. Это слово возникло еще в те далекие годы, когда я был настоящим химиком. На самом деле я хотел завести себе ник adamantan, но в бумажной анкете было всего восемь окошек для букв. А первым синтезировал углеводород адамантан повторяющий своим углеродным скелетом элементарную ячейку алмаза наш нынешний герой, нобелевский лауреат по химии Владимир Прелог.
Владимир Прелог
Будущий создатель адамантана родился за восемь лет до начала Первой мировой войны в том самом городе, с которого она началась, – в Сараево. Вскоре после рокового выстрела Гаврилы Принципа семья переехала в Загреб, где Владимир окончил гимназию. Высшее образование Прелог получал уже в Праге – в Пражском технологическом. 1928 год – диплом инженера-химика, 1929-й – докторская степень. Казалось бы, впереди академическая карьера, однако наступил (как это актуально и ныне) мировой экономический кризис. Целых шесть лет весьма толковый молодой ученый не мог получить места в университете, чтобы заниматься наукой. Пришлось уйти в бизнес – но хотя бы химический. Он работал в лаборатории, где производили химреактивы.
Только в 1935 году ему удалось получить место преподавателя – в практически родном Загребе. Впрочем, там тоже было несладко. «Я не знал, что здесь мне придется, выполняя обязанности полного профессора, жить на неполное жалованье ассистента, но, вероятно, если бы я это и знал, решение мое не изменилось бы», – говорил Прелог.
Но в университете он мог заниматься любимой органикой. Там он проработал шесть лет и именно там был создан знаменитый адамантан [1].
Синтез адамантана по Прелогу
Однако сразу после синтеза пришлось переезжать: был 1941 год, германские войска вошли в Загреб. Впрочем, сначала Прелог поехал с лекциями… в Германию, куда его пригласил Рихард Кун, руководитель химического отделения в Институте Макса Планка, нобелевский лауреат по химии 1938 года, получивший ее за изучение каротиноидов и витаминов, и будущий создатель боевого отравляющего вещества зомана. Честно говоря, мы не знаем, чем бы кончились лекции Прелога в Германии, будем считать, что ему повезло – путь в Третий Рейх лежал через Швейцарию. А в Швейцарии тогда жил и работал еще один хорватский нобелевский лауреат (хорваты, само собой, считают Прелога одним из трех хорватских нобелиатов, третий – лауреат по литературе Иво Андрич. – А.П.), получивший премию в 1939 году за работы по полиметиленам и высшим терпенам Леопольд (хорваты его зовут Лавослав) Ружичка.
Именно Ружичка, использовав свое академическое и финансовое влияние (была привлечена Большая Фарма – компания Ciba-Geigy, ныне известная как «Новатрис»), оставил Прелога у себя в ETH Zurich – одном из престижнейших политехов Европы.
Началась более или менее спокойная жизнь в нейтральной Швейцарии. В 1942 году Прелог – приват-доцент, в 1947-м – адъюнкт-профессор, в 1952-м – полный профессор. И уже тогда вовсю шла работа в лаборатории органической химии, которую и возглавлял Ружичка (в 1957 году Прелог сменил наставника на посту директора).
И главным делом жизни Владимира Прелога становится не просто органика, а стереохимия.
Тут нужно сделать маленькое лирическое отступление. Тем, кто учил химию в школе, а органические молекулы видел на бумаге в виде формул, может быть непросто сразу понять, о чем речь.
Давно известно понятие изомерии: набор атомов в молекуле может быть одинаковым, но они будут по-разному соединены. К примеру, этиловый спирт и диметиловый эфир имеют одну и ту же формулу, C2H6O, но совершенно разные структуры и свойства. Потому даже в краткой записи прибегают к таким формулам как (CH3)2O и C2H5OH.
Бывают и пространственные изомеры. К примеру, если у вещества есть двойная связь С=С и по одному заместителю у этих атомов углерода, то они могут оказаться по одну сторону от двойной связи, а могут – по разные. Такие вещества называются цис- и транс-изомерами.
Однако бывает и совсем запутанно. Еще Луи Пастер сумел выделить в кристаллах два изомера винной кислоты. У них совершенно одинаковый порядок соединения атомов, они не и меют двойной связи, все их физические свойства одинаковы. Отличие только в том, что раствор одного вещества вращал плоскость поляризации пропускаемого через него поляризованного света влево, а другого – вправо.
Да-да, это те самые «левые» и «правые» изомеры. Но в чем суть?
Такие молекулы представляют собой зеркальные отражения друг друга, не совместимые в пространстве друг с другом. Как левая и правая рука. Собственно, термин «хиральность», означающий несовместимость со своим зеркальным отражением, и происходит от греческого χειρ – рука. Термин, кстати, ввел еще лорд Кельвин. Все это потому, что углерод образует четыре связи, направленные к вершинам тетраэдра, и если все заместители у атома углерода разные – действительно, молекула будет несовместима со своим зеркальным отражением.
Оптические изомеры
Самая главная заслуга Прелога в том, что он навел в этой области порядок. Вместе с британцами Робертом Сидни Каном и Кристофером Ингольдом он придумал систему правил (они так и называются до сих пор, система Кана – Ингольда – Прелога [2]), которые позволяют точно описать в номенклатуре ту или иную хиральную молекулу.
Однако не стоит думать, что Нобелевскую премию Прелог получил только за систему химической номенклатуры. Он изучал алкалоиды и антибиотики, объяснив принцип их действия, – он открыл, что они блокируют деятельность некоторых белков в бактериях. К примеру, нонактин блокирует активность калиевых каналов – исследования стереохимии нонактина относятся к важнейшим работам Прелога. А ведь еще были боромицин, ферриоксамины, рифамицины… А еще – исследования по стереохимии активных центров ферментов… Так что Прелог стоял и у истоков структурной молекулярной биологии.
Он много синтезировал – в том числе интереснейшую группу веществ, веспирены с уникальным типом хиральности.
Нобелевская премия была ожидаемой – как и премия его коллеги и друга Джона Корнфорта, британо-австралийца, также занимавшегося стереохимией ферментов.
В речи на церемонии вручения премии профессор Арне Фредга (Arne Fredga) отметил внесенный Прелогом «важный вклад в химию ферментов», сказав, что проделанная ученым работа позволила «составить “карту” активного центра молекулы фермента».
На нобелевском банкете за двоих речь держал Джон Корнфорт (его попросил об этом сам Прелог). Но то, что он сказал, вполне выражает суть жизни и самого Владимира (или Владо – как называл своего старого друга Корнфорт) Прелога.
Наши образование и опыт, который сформировал нас как ученых, очень отличаются. Мы родились и росли на противоположных сторонах земного шара. Что у нас общего – пожизненное любопытство к формах и изменениях того, чего мы никогда не увидим собственными глазами; и пожизненная убежденность в том, что это любопытство приведет нас ближе к истине о химических процессах, включая процессы, составляющие основу самой жизни».
Вручение Нобелевской премии Прелогу
О важности стереохимии Прелог сказал в своей нобелевской лекции: «Энантиомеры, участвующие в жизненных процессах, одни и те же у людей, животных, растений и микроорганизмов, независимо от места их появления и времени их существования на Земле… Единственное возможное объяснение этому заключается в том, что создание живой материи было событием, не имеющим аналогов по своей необычности, и происходило оно лишь однажды».
Текст: Алексей Паевский
- Prelog, V., Seiwerth,R. (1941). «Über die Synthese des Adamantans». Berichte 74: 1644 — 1648. DOI:10.1002/cber.19410741004.
- http://www.thefullwiki.org/Cahn-Ingold-Prelog_priority_rule
Статья первоначально написана для проекта «Как получить Нобелевку» портала Indicator.Ru
