Albert Eschenmoser - Albert Eschenmoser

Albert Jakob Eschenmoser (narozen 5. srpna 1925) je švýcarský organický chemik nejlépe známý pro jeho práci na syntéze komplexních heterocyklických přírodních sloučenin, zejména vitamin B₁₂. Kromě svých významných příspěvků do oblasti organické syntézy byl Eschenmoser průkopníkem práce v Počátky života (OoL) pole s prací na syntetických drahách umělých nukleových kyselin. Před odchodem do důchodu v roce 2009 zastával Eschenmoser stálé učitelské pozice na ETH Curych a The Skaggs Institute for Chemical Biology at Výzkumný ústav Scripps v La Jolla v Kalifornii, stejně jako návštěva profesorů na University of Chicago, Cambridge University, a Harvard.

Počáteční práce a vitamin B.₁₂ Syntéza

Eschenmoser zahájil svou vědeckou kariéru jako postgraduální student v laboratoři Leopold Ružička, na Eidgenossische Technische Hochschule (ETH) v Curychu. Ruzicka byl sám pozoruhodný organický chemik, který v roce 1939 získal Nobelovu cenu za chemii za práci na syntéze androsteronu a testosteronu. Eschenmoserova raná práce na cyklizaci nenasycených, konjugovaných uhlovodíky přímo přispěl k pokroku v oblasti terpen chemie a poskytl vhled do steroid biosyntéza.^[1][2]

Na začátku 60. let, poté, co se stal profesorem obecné organické chemie na ETH, začal Eschenmoser pracovat na tom, co bylo v té době nejsložitějším přírodním produktem syntetizovaným -vitamin B₁₂. V pozoruhodné spolupráci se svým kolegou Robert Burns Woodward v Harvardská Univerzita tým téměř stovky studentů a postdoktorandů pracoval mnoho let na syntéze této molekuly. V té době byla významnou překážkou syntéza vitaminu B.₁₂ bylo obtížné vytvořit makrocyklický kruhový uzávěr nezbytný k dokončení corrinův prsten struktura ve středu molekuly. Během této doby však Eschenmoser a jeho spolupracovníci objevili řadu reakčních podmínek, za kterých by mohla být tato vazba vytvořena s vysokým stupněm stereospecificity, včetně románu fotochemické proces známý jako „varianta A / D“.^[3] Práce byla nakonec publikována v roce 1973 a představovala mezník v historii organické chemie.

The Eschenmoserova fragmentace, Eschenmoserova sulfidová kontrakce a Eschenmoserova sůl jsou pojmenovány po něm.

Výzkum Origins of Life (OoL)

Obzvláště nepříjemnou otázkou při studiu chemických původů života je výběr ribóza, který tvoří páteř nukleové kyseliny nalezený v moderních biologických systémech. Eschenmoserova práce na variantě formózová reakce která produkuje fosforylovanou ribózu v relativně významných koncentracích poskytla významný vhled. Eschenmoser a kolegové to prokázali fosforylovaný glykoaldehyd při kondenzaci s glyceraldehyd (produkt po sobě jdoucích kondenzace formaldehydu ) produkuje odlišně fosforylovanou ribózu, což v moderní biochemii poskytuje věrohodné vysvětlení původu jak cukrové ribózy, tak fosfátové skupiny potřebné k polymeraci monomerních nukleotidů.^[4]

TNA a umělé nukleové kyseliny

Eschenmoser vyvinul syntetické dráhy pro umělé nukleové kyseliny, konkrétně modifikující cukernou kostru polymeru.^[5] Eschenmoser a jeho kolegové, kteří vyvinuli řadu strukturálních alternativ k přirozeně se vyskytujícím nukleovým kyselinám, dokázali porovnat vlastnosti těchto syntetických látek nukleové kyseliny s přirozeně se vyskytujícími, aby účinně určily vlastnosti RNA a DNA životně důležité pro moderní biochemické procesy. Tato práce to prokázala vodíkové vazby interakce mezi povrchy základního řezu nukleové báze sám o sobě nemusí poskytnout dostatečný selekční tlak, který by vedl k eventuálnímu vzestupu ribózy ve struktuře moderních nukleových kyselin. Rozhodl to pentóza cukry, zejména ribóza, odpovídají geometrii, která významně přispívá ke šroubovicové struktuře DNA optimalizací stohovacích vzdáleností párů bází v přirozeně se vyskytujících oligonukleotidech. Tyto interakce stohování bází orientují a stabilizují povrchy párování bází nukleobází (A, G, C, T nebo U v RNA) a vedou ke vzniku kanonické Watson-Crickova základna pravidla, která jsou dnes dobře srozumitelná.

Threose nukleová kyselina je umělý genetický polymer vynalezený Eschenmoserem. Řetězce TNA složené z opakujících se threosových cukrů spojených dohromady pomocí fosfodiesterové vazby. Stejně jako DNA a RNA může molekula TNA uchovávat genetickou informaci v řetězcích nukleotidových sekvencí. John Chaput, profesor na UC Irvine, se domníval, že problémy týkající se prebiotické syntézy ribózových cukrů a neenzymatické replikace RNA mohou poskytnout nepřímý důkaz o dřívějším genetickém systému, který je snadněji produkován za podmínek primitivní Země. TNA mohla být časným genetickým systémem před DNA.^[6]

Ocenění

• Základní cena ETH Curych (1949)
• Wernerova cena Švýcarské chemické společnosti (1956)
• Ruzicka Prize of ETH Zurich (1958)
• Cena Ernesta Guenthera (1966)
• Rakouský čestný kříž za vědu a umění (1974)
• Cena Welch (1974)
• Davy medaile (1978)
• Cena čtyřstěnu za kreativitu v organické chemii (1981)
• Arthur C. Cope Award (1984)
• Vlčí cena z Vlčí nadace, Tel Aviv, Izrael (1986)
• Nakanishiho cena (1998)
• Oparinová medaile (2002)
• Medaile Franka H. Westheimera (Harvardská Univerzita (2004)
• Medaile pro bavlnu za vynikající výsledky v chemickém výzkumu z Americká chemická společnost
• Zlatá medaile Paula Karrera (University of Zurich, 2008)
• Medaile Benjamina Franklina v chemii z Franklin Institute ve Filadelfii, Pensylvánie (2008)
• Čestné doktoráty (Dr. hc) z University of Fribourg (Švýcarsko, 1966), University of Chicago (USA, 1966), University of Edinburgh (Velká Británie, 1979), Boloňská univerzita (Itálie, 1989), Univerzita Johanna Wolfganga Goetheho (Frankfurt nad Mohanem, 1990), Univerzita Louise Pasteura (Francie, 1991), Harvardská Univerzita (USA, 1993), Výzkumný ústav Scripps (USA, 2000) a University of Innsbruck (Rakousko, 2010).

Reference