Роберт Бернс Вудворд: биография

Подальші роботи та їх значення

У 1930-х роках британські хіміки Крістофер Інгольд і Роберт Робінсон зайнялися дослідженням механізмів органічних реакцій і запропонували емпіричні правила, за допомогою яких можна було прогнозувати реакційну здатність органічних молекул. Вудворд, мабуть, був першим хіміком-синтетиків, хто використовував ці ідеї для прогнозування структури в синтезі. Приклад Вудворда надихав сотні інших хіміків-синтетиків, які працювали в галузі створення складних структур природних продуктів, важливих у медичному відношенні.

Органічні синтези і Нобелівська премія

Протягом 1940-х років Вудворд синтезував багато складних природних продуктів, таких як хінін (1944), кортизон (1951), резерпін (1956), хлорофіл (1960) , тетрациклін (1962), холестерин, лізергінова кислота, цефалоспорин та колхіцин а також встановив будову ряду важливих природних сполук: стрихніну, тераміцину і ауреоміціна, магнаміціна. Разом з тим, Вудворд відкрив нову еру в синтезі (іноді її називають «епохою Вудворда»), в якій він показав, що природні продукти можна синтезувати, тільки ретельно дотримуючи принципи фізичної органічної хімії і детально плануючи всі кроки.

Більшість синтезів Вудворда були дуже ефектно описано його колегами, і до того, як він їх зробив, деякі думали, що неможливо створити ці речовини в лабораторних умовах. Його синтези несли в собі елемент мистецтва, і з тих пір хіміки-синтетики звертали увагу не тільки на зручність і практичність синтезу, але і на його красу. Роботи Вудворда часто включали активне використання нових методів - ІЧ-спектроскопії, а пізніше і ядерного магнітного резонансу (ЯМР). Інша важлива особливість синтезів Вудворда була в тому, що він звернув увагу на стереохімію, або особливу конфігурацію молекул в тривимірному просторі. У більшості випадків природні речовини, що використовуються в медицині, мають необхідної біологічною активністю тільки у вигляді чистих енантіомерів. Це призвело до затребуваності «стереоспеціфіческого синтезу», в результаті якого виходив продукт з певною конфігурацією. Сьогодні методи стереспеціфіческого синтезу широко використовуються, Вудворд ж свого часу першим показав, що для здійснення такого (стереоспеціфіческого) синтезу потрібна грунтовна підготовка і ретельне планування. Багато його синтези були спрямовані на зміну конфігурації молекул через упровадження в них жорсткого структурного елементу; ця методика сьогодні стала звичною. Особливо показовими в цьому відношенні були синтези резерпіну і стрихніну.

Під час Другої світової війни Вудворд був консультантом Військової ради з виробництва у зв'язку з пеніцилінових проектом. Хоча багато хто припускав бета-лактамну структуру пеніциліну, фактично першими це запропонували хіміки Оксфорда і компанії Мерк, а потім у дослідження долучилися й інші групи вчених (зокрема, з компанії Шелл). Вудворд першим висловив думку про неправильність трициклічні структури (тіазолідин з'єднувався аміно-мостом оксазінона), висунутої групою дослідників пеніциліну з Пеорії. Згодом він погодився з бета-лактамной структурою (замість тіазолідин-оксазолоновой), запропонованої Робертом Робінсоном, надалі - провідним хіміком-органіком свого часу. У кінцевому підсумку Дороті Ходжкін в 1945 році за допомогою рентгенівської кристалографії підтвердила для пеніциліну саме бета-лактамну структуру.

Для визначення структури складних молекул Вудворд застосовував інфрачервону спектроскопію і хімічну деградацію. Тут помітними прикладами стали сантоніновая кислота, стрихнін, магнаміцін і тераміцін. Колега Вудворда і Нобелівський лауреат Дерек Бартон сказав про тераміціне наступне: