Wasserman, Harry Herschel

Harry Wasserman ( født  Harry Herschal Wasserman ; 1. december 1920  - 29. december 2013 ) var en amerikansk organisk kemiker . Kendt for sit arbejde med syntese og strukturbestemmelse af komplekse naturlige produkter såsom antibiotika .

Biografi

Wasserman voksede op i nærheden af ​​Boston, Massachusetts, i en fattig familie, der ofte kæmpede for at betale husleje. Takket være high school-karakterer modtog han et Cambridge-stipendium til Massachusetts Institute of Technology. Han kom dertil i 1937 som 16-årig og fik en bachelorgrad i kemi fire år senere. Derefter gik Wasserman ind på en graduate school ved Harvard University, hvor han blev vejledt af den organiske kemiker Robert Burns Woodward , en fremtidig nobelprismodtager . I 1943 afbrød Wasserman sin uddannelse til at tjene i det 503. luftvåbenregiment i det amerikanske luftvåben i Afrika og Mellemøsten. Han steg til rang af kaptajn og trænede soldater i hele regionen til at opdage kemiske gasangreb og forsvare sig selv i overensstemmelse hermed.

Efter krigen vendte Wasserman tilbage til Woodwards laboratorium, og i 1948, efter at have afsluttet forskning relateret til sin doktorafhandling, sluttede han sig til fakultetet ved Yale University (han modtog sin grad i 1949). I de efterfølgende år udviklede han og hans forskningsgruppe ved Yale University innovative metoder til syntese af antibiotika og andre naturlige forbindelser [1] .

Videnskabelige resultater

Syntese og strukturbestemmelse af prodigiosin

En af hovedretningerne i Wassermans forskning var søgen efter og syntese af naturlige forbindelser med lovende biologisk aktivitet og ved første øjekast kompleks struktur. Mest interessant fra et strukturelt synspunkt var en naturlig forbindelse kaldet prodigiosin, et rødt pigment isoleret fra bakterien Serratia marcescens. Disse undersøgelser og yderligere arbejde med strukturen [2] førte i de efterfølgende årtier til syntesen af ​​en række forbindelser fra prodigiosin-familien, herunder undecylprodigiosin [3] , metacycloprodigiosin [4] og cycloprodigiosin [5] . Efterhånden som den spektroskopiske teknologi blev forbedret, indarbejdede Wasserman nye teknikker i sin forskning. Med introduktionen af ​​den mere avancerede 13C NMR - metode brugte Wasserman den til at bestemme carbonatomerne i prodigiosin.

Syntese af små cyklusser

Inden for syntese af små kredsløb var Wassermans nøgleopdagelse opdagelsen af ​​en et-trins, teoretisk forudsagt cycloaddition af alkoxyacetylener til ketener . Som et resultat af hydrolysen af ​​den resulterende enolesterbinding blev syntesen af ​​cyclobutan fra 1,3-dion-serien mulig, hvilket tidligere ikke var tilgængeligt. [6] En anden tilgang til syntesen af ​​cyclobutan-serien var baseret på substituerede cyclopropanoner. Wasserman opdagede, at hemiacetaler afledt af cyclopropanon kan tjene som elektrofile reagenser til den nukleofile tilsætning af et Grignard-reagens. [7] De resulterende mellemprodukter kan gennemgå forskellige transformationer, hvilket giver en tilgang til syntesen af ​​cyclobutanoner. En anden anvendelse af substituerede cyclopropanoner har været deres omdannelse til azetidiner. Denne metode, hvor det ønskede produkt opnås ved at tilsætte azid til cyclopropanol-mellemprodukter [8] , åbner igen vejen for fremstilling af ß-lactamer.

Wasserman har i mange år været involveret i syntesen af ​​en mere kompleks serie af nocardicin, en familie af monocykliske ß-lactamforbindelser, der har vist sig at udvise bredspektret aktivitet mod gramnegative bakterier. Ved at anvende sin effektive metode ved hjælp af cyclopropanon var Wasserman i stand til at syntetisere 3-aminocardinsyre i langt færre trin og i bedre udbytter end nogen anden tidligere beskrevet fremgangsmåde. [9]

Kemi af 1,2,3-tricarbonylforbindelser

Forskerens første bidrag til dette område var opdagelsen i midten af ​​1980'erne, at tricarbonylethere kan opnås ved omsætning af dimethylformamid med ß-ketoestere, efterfulgt af oxidativ spaltning af carbon-nitrogen dobbeltbindingen med singlet oxygen. [10] Nyere tilføjelser til denne metodologi har været relateret til fremstilling af vicinale tricarbonyldele fra simple carboxylsyrer. Kombination af udgangscarboxylsyrerne med ylider har vist sig nyttigt, hvilket resulterer i en ligevægtsblanding af det ønskede tricarbonyl og dets hydrat, som derefter kan gennemgå forskellige transformationer i reaktioner med nukleofiler, hvilket giver en række værdifulde nye metoder.

Wasserman var i stand til at opnå ret komplekse heterocykliske strukturer, herunder især komplekse alkaloider. I de tidlige stadier af dette program anvendte Wasserman, i overensstemmelse med sin forpligtelse til ß-lactam-forbindelser, en ny tricarbonyl-cycloadditionsteknik til syntesen af ​​ß-lactam-antibiotika anvendt i den delvise syntese af antibiotika (±)-PS-5 . [elleve]

Syntese af alkaloidstrukturer

Wasserman var en tidlig fortaler for udviklingen af ​​lynlåslignende molekylære strukturer, hvor mellemringstørrelse cykliske amider kan omarrangeres til at danne makrocykler . Ved hjælp af disse metoder byggede hans team en samling af alkaloid-type strukturer . I 1980 brugte videnskabsmanden denne idé som grundlag for syntesen af ​​et spermidinalkaloid kaldet celacinnin, som er en 13-leddet makrolactam. Makrocyklussen blev samlet under anvendelse af en serie af to sekventielle alkylerings- og transamideringsreaktioner, hvis formål er sekventielt at udvide den 6-leddede ring til en 9-leddet og derefter til den ønskede 13-leddede makrocyklus. [12] Ved hjælp af en lignende tilgang syntetiserede Wasserman hurtigt andre polyaminer, herunder (±)-dihydroperiphyllin (i blot seks trin), [13] lunarin og chaenorquin [14] såvel som mange andre typer alkaloider.

Oxidation med singlet oxygen

En af Wassermans længste undersøgelser var viet til transformation af forskellige heterocykler under påvirkning af singlet oxygen . Et bemærkelsesværdigt eksempel på denne tilgang er dens implementering for oxazoler. Forskeren opdagede, at oxazoler gennemgår fotooxidation under milde forhold med dannelsen af ​​triamider, transformationen sker gennem isoimid-mellemprodukter. [15] Disse triamider er i det væsentlige aktiverede carboxylsyrer, hvilket har åbnet vejen for deres anvendelse som acyleringsreagenser med mange anvendelser. Ved at bruge singlet oxygen-kemi var Wasserman i stand til at bruge diaryloxazoler som mellemliggende rygrad til samling af en række mål, herunder makrolidkomplekser såsom recifeyolid [16] og antimycin A3. [17] Han var ikke kun interesseret i synteser, men brugte også meget tid på at studere mekanismerne i disse processer. [atten]

Pædagogisk aktivitet

Oprindeligt ved Yale University var Wasserman professor i kemi, men i 1962 var han blevet professor. Han har undervist i organisk kemi i over fire årtier. Hans undervisningspriser inkluderer en af ​​Yales mest prestigefyldte priser, Dewan Medal for Excellence in Teaching og Yale University Prize for Excellence in Teaching.

Redaktionel aktivitet

I 1959 annoncerede Londons Pergamon Press udgivelsen af ​​et tidsskrift inden for organisk kemi kaldet Tetrahedron Letters. Sir Robert Robinson og R. Woodward blev dets æresgrundlæggere, og Wasserman blev redaktør af magasinet i Amerika. Han fungerede i denne stilling i 38 år (1960-1998), i løbet af hvilket tidsrum det anslås, at omkring 10.000 papirer passerede gennem hans kontor på Yale Chemistry Laboratory, som blev omhyggeligt gennemgået, evalueret og, hvis de blev fundet værdige, indsendt til. Print.

Hæder og priser

Harry Wasserman har været æresmedlem af American Academy of Arts and Sciences (siden 1968), National Academy of Sciences (1987) og bestyrelsesmedlem i Camille og Henry Dreyfus Foundation og Guggenheim Society (1959). Hans priser inkluderer: Catalyst Chemical Manufacturers Association Award (1985); Aldrich Award i Synthetic Organic Chemistry fra American Chemical Society (1987); Scolar tildeler dem. Arthur Cope fra American Chemical Society (1990); og Merit Award fra National Institutes of Health (1994).

Hukommelse

Til ære for sin undervisningssucces etablerede Yale University Wasserman Award for Excellence in the Teaching of Chemistry.

Familie

Da han vendte tilbage til Woodwards laboratorium efter krigen, mødte Wasserman Elga Steinherz, som på det tidspunkt var blevet medlem af hans forskerhold. De blev gift i 1947. De havde to sønner, Daniel og Stephen, og en datter, Diana. [19]

Hobbyer

Harry Wasserman viste udover at arbejde inden for organisk kemi interesse for kunst. På college overvejede han en karriere som kunstner. Hans maleri af campusarkitektur prydede forsiden af ​​Yales sommerkursuskatalog i 15 år. Derudover spillede Wasserman, en autodidakt klarinettist, regelmæssigt i adskillige jazzbands, herunder en kvartet af Yale-kemikere kaldet Grim Exterminators. [19]

Noter

1. ↑ Berson JA, Danishefsky SJ A Biographical Memoir af National Academy of Sciences, 2015
2. ↑ Wasserman HH, Clagett DC Cyclopropanon-reaktioner af 1-ethoxycyclopropylalkohol og acetat // J. Am. Chem. Soc., 1966, v.88, s. 5368-5369.
3. ↑ Wasserman HH, Rodgers GC, Keith JD, Keith DD Struktur og syntese af undecylprodigiosin: Prodigiosin-analog fra Streptomyces // 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, side 1264-1265.
5. ↑ Wasserman HH, Fukuyama JM. Syntesen af ​​(±)-cycloprodigiosin // Tet. Lett., 1984, v. 25, s. 1387-1388.
6. ↑ Wasserman HH, Dehmlow EV Cyclobutane-1,3-dion // J. Am. Chem. Soc., 1962, v. 84, s. 3786-3787.
7. ↑ Wasserman HH, Clagett DC Cyclopropanon-reaktioner af 1-ethoxycyclopropylalkohol og acetat // J. Am. Chem. Soc., 1966, v. 88, s. 5368-5369.
8. ↑ Wasserman HH, Baird MS Cyclopropanone kemi. V. ß-Lactam-dannelse og andre reaktioner af cyclopropanon-precursorer i bicyclo[4.1.0]-serien // Tet. Lett., 1971, v. 40, side 3721-3724.
9. ↑ Wasserman HH, Hlasta DJ En syntese af (±)-3-aminonocardicinsyre (3-ANA) // J. Am. Chem. Soc., 1978, v. 100, s. 6780-6781.
10. ↑ Wasserman HH, Han WT Vicinale tricarbonylprodukter fra singlet-iltreaktioner: Anvendelse til syntesen af ​​carbacephamer // Tet. Lett., 1984, v. 25, s. 3743-3746.
11. ↑ Wasserman HH, Han WT En syntese af antibiotikum (±)-PS-5 // Tet. Lett., 1984, v. 25, s. 3747-3750.
12. ↑ Wasserman HH, Robinson RP, Matsuyama H. ​​Transamideringsreaktioner i dannelsen af ​​makrocykliske lactamer: En total syntese af celacinnin // Tet. Lett., 1980, v. 21, s. 3493-3496.
13. ↑ Wasserman HH, Matsuyama H.. Total syntese af (±)-dihydroperiphyllin // J. Am. Chem. Soc., 1981, v. 103, s. 461-462.
14. ↑ Wasserman HH, Robinson RP, Carter CG Total syntese af (±)-chaenorhin // J. Am. Chem. Soc., 1983, v. 105, s. 1697-1698.
15. ↑ Wasserman HH, Floyd MB Oxidation af heterocykliske systemer med molekylært oxygen. IV. Den fotosensibiliserede autooxidation af oxazoler // Tetrahedron, 1966, v. 22(7), side 441-448.
16. ↑ Wasserman HH, Gambale RJ, Pulwer MJ Aktiverede carboxylater fra fotooxygenering af oxazoler: Anvendelse til syntesen af ​​recifeiolid, curvularin og andre makrolider // Tetrahedron, 1981, v. 37, side 4059-4067.
17. ↑ Wasserman HH, Gambale RJ Syntese af (+)-antimycin A3: Brug af oxazolringen til at beskytte og aktivere funktioner // J. Am. Chem. Soc., 1985, v. 107, side 1423-1424.
18. ↑ Wasserman HH, Pickett JE, Vinnick FS Mellemprodukter i reaktionerne af oxazoler med singlet oxygen // Heterocycles, 1981, v 15, s.1069-1073.
19. ↑ 1 2 Berson JA, Danishefsky SJ A Biographical Memoir af National Academy of Sciences, 2015.

Links

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