Wasserman, Harry Herschel

Harry Wasserman ( syntynyt  Harry Herschal Wasserman ; 1. joulukuuta 1920  - 29. joulukuuta 2013 ) oli amerikkalainen orgaaninen kemisti . Tunnettu työstään monimutkaisten luonnontuotteiden, kuten antibioottien , synteesissä ja rakenteen määrittämisessä .

Elämäkerta

Wasserman varttui lähellä Bostonia Massachusettsissa köyhässä perheessä, jolla oli usein vaikeuksia maksaa vuokraa. Lukion arvosanojen ansiosta hän sai Cambridge-stipendin Massachusetts Institute of Technologylle. Hän tuli sinne vuonna 1937 16-vuotiaana ja suoritti kemian kandidaatin tutkinnon neljä vuotta myöhemmin. Sen jälkeen Wasserman aloitti tutkijakoulun Harvardin yliopistossa, jossa häntä ohjasi orgaaninen kemisti Robert Burns Woodward , tuleva Nobel-palkittu . Vuonna 1943 Wasserman keskeytti koulutuksensa palvellakseen Yhdysvaltain ilmavoimien 503. ilmavoimien rykmentissä Afrikassa ja Lähi-idässä. Hän nousi kapteeniksi ja koulutti sotilaita koko alueella havaitsemaan kemialliset kaasuhyökkäykset ja puolustamaan itseään niiden mukaisesti.

Sodan jälkeen Wasserman palasi Woodwardin laboratorioon, ja vuonna 1948, saatuaan päätökseen väitöskirjaansa liittyvän tutkimuksen, hän liittyi Yalen yliopiston tiedekuntaan (hän ​​sai tutkinnon vuonna 1949). Seuraavina vuosina hän ja hänen tutkimusryhmänsä Yalen yliopistossa kehittivät innovatiivisia menetelmiä antibioottien ja muiden luonnollisten yhdisteiden synteesiin [1] .

Tieteelliset saavutukset

Prodigiosiinin synteesi ja rakenteen määritys

Yksi Wassermanin tutkimuksen pääsuuntauksista oli luonnollisten yhdisteiden etsiminen ja synteesi, joilla on lupaava biologinen aktiivisuus ja ensi silmäyksellä monimutkainen rakenne. Rakenteellisesti mielenkiintoisin oli luonnollinen yhdiste nimeltä prodigiosiini, Serratia marcescens -bakteerista eristetty punainen pigmentti. Nämä tutkimukset ja rakennetta koskeva lisätyö [2] johtivat seuraavina vuosikymmeninä useiden prodigiosiiniperheen yhdisteiden synteesiin, mukaan lukien undekyyliprodigiosiini [3] , metasykloprodigiosiini [4] ja sykloprodigiosiini [5] . Spektroskooppisen tekniikan parantuessa Wasserman sisällytti uusia tekniikoita tutkimukseensa. Edistyneemmän 13C NMR -menetelmän käyttöönoton myötä Wasserman käytti sitä määrittämään prodigiosiinin hiiliatomit.

Pienten syklien synteesi

Pienen syklin synteesin alalla Wassermanin tärkein löytö oli yksivaiheisen, teoreettisesti ennustetun alkoksiasetyleenien sykloadditio keteeneihin . Syntyneen enoliesterisidoksen hydrolyysin seurauksena tuli mahdolliseksi 1,3-dionisarjan syklobutaanin synteesi, jota ei aiemmin ollut saatavilla. [6] Toinen lähestymistapa syklobutaanisarjan synteesiin perustui substituoituihin syklopropanoneihin. Wasserman havaitsi, että syklopropanonista johdetut hemiasetaalit voivat toimia elektrofiilisinä reagensseina Grignardin reagenssin nukleofiiliseen lisäykseen. [7] Tuloksena saadut välituotteet voivat läpikäydä erilaisia ​​muunnoksia, mikä tarjoaa lähestymistavan syklobutanonien synteesiin. Toinen substituoitujen syklopropanonien käyttö on ollut niiden muuntaminen atsetidiineiksi. Tämä menetelmä, jossa haluttu tuote saadaan lisäämällä atsidia syklopropanolivälituotteisiin [8] , puolestaan ​​avaa tien ß-laktaamien valmistukseen.

Wasserman on useiden vuosien ajan ollut mukana synteesissä monimutkaisemmasta nokardisiinisarjasta, joka on monosyklisten ß-laktaamiyhdisteiden perhe, jolla on osoitettu olevan laajakirjoinen aktiivisuus gramnegatiivisia bakteereja vastaan. Soveltamalla tehokasta menetelmäänsä syklopropanonia käyttämällä Wasserman pystyi syntetisoimaan 3-aminokardihappoa paljon harvemmilla vaiheilla ja paremmilla saannoilla kuin mikään muu aiemmin kuvattu lähestymistapa. [9]

1,2,3-trikarbonyyliyhdisteiden kemia

Ensimmäinen tutkijan panos tälle alueelle oli 1980-luvun puolivälissä tehty löytö, jonka mukaan trikarbonyylieettereitä voidaan saada dimetyyliformamidin reaktiolla ß-ketoesterien kanssa, mitä seuraa hiili-typpi-kaksoissidoksen oksidatiivinen pilkkominen singlettihapella. [10] Uudemmat lisäykset tähän metodologiaan ovat liittyneet viereisten trikarbonyyliosien valmistamiseen yksinkertaisista karboksyylihapoista. Alkuperäisten karboksyylihappojen yhdistäminen ylidien kanssa on osoittautunut hyödylliseksi, jolloin tuloksena on halutun trikarbonyylin ja sen hydraatin tasapainoseos, joka voi sitten käydä läpi erilaisia ​​muunnoksia reaktioissa nukleofiilien kanssa, mikä tarjoaa useita arvokkaita uusia menetelmiä.

Wasserman pystyi saamaan melko monimutkaisia ​​heterosyklisiä rakenteita, mukaan lukien erityisen monimutkaisia ​​alkaloideja. Tämän ohjelman alkuvaiheessa Wasserman, noudattaen sitoutumistaan ​​ß-laktaamiyhdisteisiin, sovelsi uutta trikarbonyylisykloadditiotekniikkaa ß-laktaamiantibioottien synteesiin, joita käytettiin antibiootin (±)-PS-5 osittaisessa synteesissä. . [yksitoista]

Alkaloidirakenteiden synteesi

Wasserman oli varhainen kannattaja vetoketjun kaltaisten molekyylirakenteiden kehittämisessä, joissa keskikokoiset sykliset amidit voidaan järjestää uudelleen muodostamaan makrosyklejä . Näillä menetelmillä hänen tiiminsä rakensi kokoelman alkaloidityyppisiä rakenteita . Vuonna 1980 tiedemies käytti tätä ajatusta perustana spermidiinialkaloidin, selasiniinin, synteesin, joka on 13-jäseninen makrolaktaami. Makrosykli koottiin käyttämällä sarjaa kahta peräkkäistä alkylointi- ja transamidointireaktiota, joiden tarkoituksena on peräkkäin laajentaa 6-jäseninen rengas 9-jäseniseksi ja sitten halutuksi 13-jäseniseksi makrosykliksi. [12] Käyttämällä samanlaista lähestymistapaa Wasserman syntetisoi nopeasti muita polyamiineja, mukaan lukien (±)-dihydroperifylliiniä (vain kuudessa vaiheessa), [13] lunariinia ja kenorkiinia [14] sekä monia muita alkaloideja.

Hapetus singlettihapella

Yksi Wassermanin pisimmistä tutkimuksista oli omistettu erilaisten heterosyklien muunnoksille singlettihapen vaikutuksesta . Merkittävä esimerkki tästä lähestymistavasta on sen soveltaminen oksatsoleihin. Tiedemies havaitsi, että oksatsolit läpikäyvät valohapetuksen miedoissa olosuhteissa, jolloin muodostuu triamideja, transformaatio tapahtuu isoimidivälituotteiden kautta. [15] Nämä triamidit ovat pääasiassa aktivoituja karboksyylihappoja, mikä on avannut tien niiden käytölle asylointireagensseina monissa sovelluksissa. Käyttämällä singlettihappikemiaa Wasserman pystyi käyttämään diaryylioksatsoleja välirunkoina useiden kohteiden kokoamiseen, mukaan lukien makrolidikompleksit, kuten recifeyolidi [16] ja antimysiini A3. [17] Hän ei ollut kiinnostunut vain synteesistä, vaan hän käytti myös paljon aikaa näiden prosessien mekanismien tutkimiseen. [kahdeksantoista]

Pedagoginen toiminta

Wasserman oli alun perin Yalen yliopistossa kemian professori, mutta vuoteen 1962 mennessä hänestä oli tullut professori. Hän on opettanut orgaanista kemiaa yli neljän vuosikymmenen ajan. Hänen opetuspalkintonsa ovat yksi Yalen arvostetuimmista palkinnoista, Dewan Medal for Excellence in Teaching ja Yalen yliopiston palkinto huippuosaamisesta opettamisessa.

Toimitustoiminta

Vuonna 1959 Lontoon Pergamon Press ilmoitti julkaisevansa orgaanisen kemian alan lehden nimeltä Tetrahedron Letters. Sir Robert Robinson ja R. Woodward tulivat sen kunniatoimittajiksi ja Wassermanista tuli lehden toimittaja Amerikassa. Hän toimi tässä virassa 38 vuotta (1960-1998), jona aikana hänen Yalen kemian laboratorion toimistonsa läpi on arvioitu kulkeneen noin 10 000 paperia, jotka tarkasteltiin, arvioitiin ja, jos ne todettiin kelvollisiksi, lähetettiin. Tulosta.

Kunniamerkit ja palkinnot

Harry Wasserman on ollut American Academy of Arts and Sciences -akatemian (vuodesta 1968), National Academy of Sciences (1987) kunniajäsen sekä Camille ja Henry Dreyfus -säätiön ja Guggenheim-seuran hallituksen jäsen (1959). Hänen palkintonsa ovat: Catalyst Chemical Manufacturers Association -palkinto (1985); American Chemical Societyn synteettisen orgaanisen kemian Aldrich-palkinto (1987); Scolar palkitsee heidät. Arthur Cope American Chemical Societysta (1990); ja National Institutes of Healthin ansiopalkinto (1994).

Muisti

Hänen opetusmenestyksensä kunniaksi Yalen yliopisto perusti Wasserman Award for Excellence in the Teaching of Chemistry -palkinnon.

Perhe

Palattuaan sodan jälkeen Woodwardin laboratorioon Wasserman tapasi Elga Steinherzin, josta oli tuolloin tullut hänen tutkimusryhmänsä jäsen. He menivät naimisiin vuonna 1947. Heillä oli kaksi poikaa, Daniel ja Stephen, sekä tytär Diana. [19]

Harrastukset

Harry Wasserman osoitti orgaanisen kemian parissa työskentelyn lisäksi kiinnostusta taiteeseen. Yliopistossa hän harkitsi uraa taiteilijana. Hänen maalauksensa kampuksen arkkitehtuurista koristi Yalen kesäkurssiluettelon kantta 15 vuoden ajan. Lisäksi Wasserman, itseoppinut klarinetisti, soitti säännöllisesti useissa jazzbändeissä, mukaan lukien Yalen kemistien kvartetissa nimeltä Grim Exterminators. [19]

Muistiinpanot

1. ↑ Berson JA, Danishefsky SJ Kansallisen tiedeakatemian biografinen muistelma, 2015
2. ↑ Wasserman HH, Clagett DC 1-etoksisyklopropyylialkoholin ja asetaatin syklopropanonireaktiot // J. Am. Chem. Soc., 1966, v. 88, s. 5368-5369.
3. ↑ Wasserman HH, Rodgers GC, Keith JD, Keith DD Undekyyliprodigiosiinin rakenne ja synteesi: Prodigiosiinianalogi Streptomycesista // Chem. Comm., 1966, v. 22, s. 825-826.
4. ↑ Wasserman HH, Keith DD, Nadelson J. Synthesis of metacycloprodigiosin // J. Am. Chem. Soc., 1969, v. 91, s. 1264-1265.
5. ↑ Wasserman HH, Fukuyama JM. (±)-sykloprodigiosiinin synteesi // Tet. Lett., 1984, v. 25, s. 1387-1388.
6. ↑ Wasserman HH, Dehmlow EV syklobutaani-1,3-dioni // J. Am. Chem. Soc., 1962, v. 84, s. 3786-3787.
7. ↑ Wasserman HH, Clagett DC 1-etoksisyklopropyylialkoholin ja asetaatin syklopropanonireaktiot // J. Am. Chem. Soc., 1966, v. 88, s. 5368-5369.
8. ↑ Wasserman HH, Baird MS syklopropanonikemia. V. ß-laktaamin muodostuminen ja muut bisyklo[4.1.0]-sarjan syklopropanonin esiasteiden reaktiot // Tet. Lett., 1971, v. 40, s. 3721-3724.
9. ↑ Wasserman HH, Hlasta DJ (±)-3-aminokardisiinihapon (3-ANA) synteesi // J. Am. Chem. Soc., 1978, v. 100, s. 6780-6781.
10. ↑ Wasserman HH, Han WT Vikinaaliset trikarbonyylituotteet singlettihappireaktioista: Sovellus karbakefamien synteesiin // Tet. Lett., 1984, v. 25, s. 3743-3746.
11. ↑ Wasserman HH, Han WT Antibiootin (±)-PS-5 synteesi // Tet. Lett., 1984, v. 25, s. 3747-3750.
12. ↑ Wasserman HH, Robinson RP, Matsuyama H. ​​Transamidaatioreaktiot makrosyklisten laktaamien muodostumisessa: Selasinniinin kokonaissynteesi // Tet. Lett., 1980, v. 21, s. 3493-3496.
13. ↑ Wasserman HH, Matsuyama H.. (±)-dihydroperifylliinin kokonaissynteesi // J. Am. Chem. Soc., 1981, v. 103, s. 461-462.
14. ↑ Wasserman HH, Robinson RP, Carter CG (±)-chaenorhinin kokonaissynteesi // J. Am. Chem. Soc., 1983, v. 105, s. 1697-1698.
15. ↑ Wasserman HH, Floyd MB Heterosyklisten järjestelmien hapetus molekyylihapella. IV. Oksatsolien valoherkistetty autoksidaatio // Tetrahedron, 1966, v. 22(7), s. 441-448.
16. ↑ Wasserman HH, Gambale RJ, Pulwer MJ Aktivoidut karboksylaatit oksatsolien fotooksigenaatiosta: Sovellus resifeiolidin, curvulariinin ja muiden makrolidien synteesiin // Tetrahedron, 1981, v. 37, s. 4059-4067.
17. ↑ Wasserman HH, Gambale RJ (+)-antimysiini A3:n synteesi: Oksatsolirenkaan käyttö suoja- ja aktivointitoiminnoissa // J. Am. Chem. Soc., 1985, v. 107, s. 1423-1424.
18. ↑ Wasserman HH, Pickett JE, Vinnick FS Välituotteet oksatsolien reaktioissa singlettihapen kanssa // Heterocycles, 1981, v 15, s. 1069-1073.
19. ↑ 1 2 Berson JA, Danishefsky SJ Kansallisen tiedeakatemian biografinen muistelma, 2015.

Linkit

nasonline.org umsl.edu jwa.org bostonglobe.com