Wasserman, Harry Herschel

Harry Wasserman ( född  Harry Herschal Wasserman ; 1 december 1920  - 29 december 2013 ) var en amerikansk organisk kemist . Känd för sitt arbete med syntes och strukturbestämning av komplexa naturprodukter som antibiotika .

Biografi

Wasserman växte upp nära Boston, Massachusetts, i en fattig familj som ofta kämpade för att betala hyra. Tack vare gymnasiebetyg fick han ett Cambridge-stipendium till Massachusetts Institute of Technology. Han kom in där 1937 vid 16 års ålder och fick en kandidatexamen i kemi fyra år senare. Efter det gick Wasserman in på forskarskolan vid Harvard University, där han blev mentor av den organiska kemisten Robert Burns Woodward , en framtida Nobelpristagare . 1943 avbröt Wasserman sin utbildning för att tjänstgöra i 503:e flygvapenregementet i det amerikanska flygvapnet i Afrika och Mellanöstern. Han steg till kaptensgraden och tränade soldater i hela regionen för att upptäcka kemiska gasattacker och försvara sig därefter.

Efter kriget återvände Wasserman till Woodwards laboratorium och 1948, efter att ha avslutat forskning relaterad till sin doktorsavhandling, gick han med på fakulteten vid Yale University (han tog sin examen 1949). Under de följande åren utvecklade han och hans forskargrupp vid Yale University innovativa metoder för syntes av antibiotika och andra naturliga föreningar [1] .

Vetenskapliga landvinningar

Syntes och strukturbestämning av prodigiosin

En av huvudriktningarna för Wassermans forskning var sökandet efter och syntes av naturliga föreningar med lovande biologisk aktivitet och vid första anblicken komplex struktur. Mest intressant ur en strukturell synvinkel var en naturlig förening som kallas prodigiosin, ett rött pigment isolerat från bakterien Serratia marcescens. Dessa studier och ytterligare arbete med strukturen [2] ledde under de följande decennierna till syntesen av ett antal föreningar från prodigiosinfamiljen, inklusive undecylprodigiosin [3] , metacycloprodigiosin [4] och cycloprodigiosin [5] . När den spektroskopiska tekniken förbättrades, införlivade Wasserman nya tekniker i sin forskning. Med introduktionen av den mer avancerade 13C NMR - metoden använde Wasserman den för att bestämma kolatomerna i prodigiosin.

Syntes av små cykler

Inom området småcykelsyntes var Wassermans nyckelupptäckt upptäckten av en enstegs, teoretiskt förutspådd cykloaddition av alkoxiacetylener till ketener . Som ett resultat av hydrolysen av den resulterande enolesterbindningen blev syntesen av cyklobutan i 1,3-dionserien möjlig, vilket tidigare inte var tillgängligt. [6] Ett annat tillvägagångssätt för syntesen av cyklobutanserien var baserad på substituerade cyklopropanoner. Wasserman upptäckte att hemiacetaler härledda från cyklopropanon kan fungera som elektrofila reagens för nukleofil tillsats av ett Grignard-reagens. [7] De resulterande intermediärerna kan genomgå olika transformationer, vilket ger ett tillvägagångssätt för syntesen av cyklobutanoner. En annan användning av substituerade cyklopropanoner har varit deras omvandling till azetidiner. Denna metod, där den önskade produkten erhålls genom att tillsätta azid till cyklopropanolintermediärer [8] öppnar i sin tur vägen för framställning av ß-laktamer.

Wasserman har under många år varit involverad i syntesen av en mer komplex serie av nocardicin, en familj av monocykliska ß-laktamföreningar som har visat sig uppvisa bredspektrumaktivitet mot gramnegativa bakterier. Genom att tillämpa sin effektiva metodik med cyklopropanon kunde Wasserman syntetisera 3-aminokardsyra i mycket färre steg och i bättre utbyten än någon annan metod som tidigare beskrivits. [9]

Kemi av 1,2,3-trikarbonylföreningar

Det första bidraget från forskaren till detta område var upptäckten som gjordes i mitten av 1980-talet att trikarbonyletrar kan erhållas genom reaktionen av dimetylformamid med ß-ketoestrar, följt av oxidativ klyvning av kol-kväve-dubbelbindningen med singlettsyre. [10] Nyare tillägg till denna metodik har relaterats till framställningen av vicinala trikarbonyldelar från enkla karboxylsyror. Att kombinera utgångskarboxylsyrorna med ylider har visat sig användbart, vilket resulterar i en jämviktsblandning av den önskade trikarbonylen och dess hydrat, som sedan kan genomgå olika transformationer i reaktioner med nukleofiler, vilket ger ett antal värdefulla nya metoder.

Wasserman kunde erhålla ganska komplexa heterocykliska strukturer, inklusive särskilt komplexa alkaloider. I de tidiga stadierna av detta program använde Wasserman, i enlighet med sitt engagemang för ß-laktamföreningar, en ny trikarbonylcykloadditionsteknik för syntesen av ß-laktamantibiotika som används i den partiella syntesen av antibiotikan (±)-PS-5 . [elva]

Syntes av alkaloidstrukturer

Wasserman var en tidig förespråkare för utvecklingen av blixtlåsliknande molekylära strukturer där cykliska amider med medelstor ringstorlek kan omarrangeras för att bilda makrocykler . Med hjälp av dessa metoder byggde hans team en samling strukturer av alkaloidtyp . År 1980 använde forskaren denna idé som grund för syntesen av en spermidinalkaloid som heter celacinnin, som är en 13-ledad makrolaktam. Makrocykeln sattes ihop med användning av en serie av två sekventiella alkylerings- och transamideringsreaktioner, vars syfte är att sekventiellt expandera den 6-ledade ringen till en 9-ledad och sedan till den önskade 13-ledade makrocykeln. [12] Genom att använda ett liknande tillvägagångssätt syntetiserade Wasserman snabbt andra polyaminer, inklusive (±)-dihydroperiphylline (i bara sex steg), [13] lunarin och chaenorkin [14] , såväl som många andra typer av alkaloider.

Oxidation med singletsyre

En av Wassermans längsta studier ägnades åt omvandlingar av olika heterocykler under inverkan av singletsyre . Ett anmärkningsvärt exempel på detta tillvägagångssätt är dess implementering för oxazoler. Forskaren upptäckte att oxazoler genomgår fotooxidation under milda förhållanden med bildandet av triamider, omvandlingen sker genom isoimidintermediärer. [15] Dessa triamider är i huvudsak aktiverade karboxylsyror, vilket har öppnat vägen för deras användning som acyleringsreagens med många tillämpningar. Genom att använda singletsyrekemi kunde Wasserman använda diaryloxazoler som mellanliggande ryggrad för sammansättning av en rad mål, inklusive makrolidkomplex som recifeyolid [16] och antimycin A3. [17] Han var inte bara intresserad av synteser, utan ägnade också mycket tid åt att studera mekanismerna för dessa processer. [arton]

Pedagogisk verksamhet

Till en början vid Yale University var Wasserman professor i kemi, men 1962 hade han blivit professor. Han har undervisat i organisk kemi i över fyra decennier. Hans undervisningspriser inkluderar en av Yales mest prestigefyllda utmärkelser, Dewan Medal for Excellence in Teaching och Yale University Prize for Excellence in Teaching.

Redaktionell aktivitet

1959 tillkännagav Londons Pergamon Press publiceringen av en tidskrift inom organisk kemi som heter Tetrahedron Letters. Sir Robert Robinson och R. Woodward blev dess hedersgrundande redaktörer, och Wasserman blev redaktör för tidskriften i Amerika. Han tjänstgjorde på denna post i 38 år (1960-1998), under vilken tid det uppskattas att omkring 10 000 papper passerade hans kontor vid Yale Chemistry Laboratory, som noggrant granskades, utvärderades och, om de befanns värdiga, skickades till. skriva ut.

Heder och utmärkelser

Harry Wasserman har varit hedersmedlem i American Academy of Arts and Sciences (sedan 1968), National Academy of Sciences (1987) och styrelseledamot i Camille and Henry Dreyfus Foundation och Guggenheim Society (1959). Hans utmärkelser inkluderar: Catalyst Chemical Manufacturers Association Award (1985); Aldrich Award in Synthetic Organic Chemistry från American Chemical Society (1987); Scolar belönar dem. Arthur Cope från American Chemical Society (1990); och Merit Award från National Institutes of Health (1994).

Minne

För att hedra sin undervisningsframgång inrättade Yale University Wasserman Award for Excellence in the Teaching of Chemistry.

Familj

När han återvände till Woodwards laboratorium efter kriget träffade Wasserman Elga Steinherz, som då hade blivit medlem i hans forskargrupp. De gifte sig 1947. De hade två söner, Daniel och Stephen, och en dotter, Diana. [19]

Hobbyer

Harry Wasserman visade, förutom att arbeta inom organisk kemi, ett intresse för konst. På college övervägde han en karriär som konstnär. Hans målning av campusarkitektur prydde omslaget till Yales sommarkurskatalog i 15 år. Dessutom spelade Wasserman, en självlärd klarinettist, regelbundet i flera jazzband, inklusive en kvartett av Yale-kemister som heter Grim Exterminators. [19]

Anteckningar

1. ↑ Berson JA, Danishefsky SJ A Biographical Memoir av National Academy of Sciences, 2015
2. ↑ Wasserman HH, Clagett DC Cyklopropanonreaktioner av 1-etoxicyklopropylalkohol och acetat // J. Am. Chem. Soc., 1966, v.88, s. 5368-5369.
3. ↑ Wasserman HH, Rodgers GC, Keith JD, Keith DD Struktur och syntes av undecylprodigiosin: Prodigiosin-analog från Streptomyces // Chem. Comm., 1966, v. 22, sid. 825-826.
4. ↑ Wasserman HH, Keith DD, Nadelson J. Synthesis of metacycloprodigiosin // J. Am. Chem. Soc., 1969, v. 91, sid. 1264-1265.
5. ↑ Wasserman HH, Fukuyama JM. Syntesen av (±)-cykloprodigiosin // Tet. Lett., 1984, v. 25, sid. 1387-1388.
6. ↑ Wasserman HH, Dehmlow EV Cyclobutane-1,3-dion // J. Am. Chem. Soc., 1962, v. 84, sid. 3786-3787.
7. ↑ Wasserman HH, Clagett DC Cyklopropanonreaktioner av 1-etoxicyklopropylalkohol och acetat // J. Am. Chem. Soc., 1966, v. 88, sid. 5368-5369.
8. ↑ Wasserman HH, Baird MS Cyclopropanone kemi. V. ß-laktambildning och andra reaktioner av cyklopropanonprekursorer i bicyklo[4.1.0]-serien // Tet. Lett., 1971, v. 40, sid. 3721-3724.
9. ↑ Wasserman HH, Hlasta DJ En syntes av (±)-3-aminonokardicinsyra (3-ANA) // J. Am. Chem. Soc., 1978, v. 100, sid. 6780-6781.
10. ↑ Wasserman HH, Han WT Vicinala trikarbonylprodukter från singlettsyrereaktioner: Tillämpning på syntesen av karbacefamer // Tet. Lett., 1984, v. 25, sid. 3743-3746.
11. ↑ Wasserman HH, Han WT En syntes av antibiotika (±)-PS-5 // Tet. Lett., 1984, v. 25, sid. 3747-3750.
12. ↑ Wasserman HH, Robinson RP, Matsuyama H. ​​Transamideringsreaktioner vid bildning av makrocykliska laktamer: En total syntes av celacinnin // Tet. Lett., 1980, v. 21, sid. 3493-3496.
13. ↑ Wasserman HH, Matsuyama H.. Total syntes av (±)-dihydroperiphylline // J. Am. Chem. Soc., 1981, v. 103, sid. 461-462.
14. ↑ Wasserman HH, Robinson RP, Carter CG Total syntes av (±)-chaenorhin // J. Am. Chem. Soc., 1983, v. 105, sid. 1697-1698.
15. ↑ Wasserman HH, Floyd MB Oxidation av heterocykliska system med molekylärt syre. IV. Den fotosensibiliserade autooxidationen av oxazoler // Tetrahedron, 1966, v. 22(7), sid. 441-448.
16. ↑ Wasserman HH, Gambale RJ, Pulwer MJ Aktiverade karboxylater från fotooxygenering av oxazoler: Tillämpning på syntesen av recifeiolid, curvularin och andra makrolider // Tetrahedron, 1981, v. 37, sid. 4059-4067.
17. ↑ Wasserman HH, Gambale RJ Syntes av (+)-antimycin A3: Användning av oxazolringen för att skydda och aktivera funktioner // J. Am. Chem. Soc., 1985, v. 107, sid. 1423-1424.
18. ↑ Wasserman HH, Pickett JE, Vinnick FS Mellanprodukter i reaktionerna av oxazoler med singlettsyre // Heterocycles, 1981, v 15, s.1069-1073.
19. ↑ 1 2 Berson JA, Danishefsky SJ En biografisk memoar av National Academy of Sciences, 2015.

Länkar

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