Современные лекарства — результат труда химиков

Современные лекарства - результат труда химиковВершиной органического синтеза считаются работы американского химика Роберта Бёрнса Вудворда (1917- 1979). Вместе со своими сотрудниками он сумел выполнить много синтезов, которые до этого считались неосуществимыми.

Недаром его называли гением органического синтеза.

Среди его достижений — синтез хинина, холестерина, хлорофилла, витамина В]2. На некоторые синтезы Вудворду пришлось потратить многие годы изнурительного труда — но в результате он получал ни с чем не сравнимое моральное удовлетворение.

Так, синтез хлорофилла ему пришлось осуществить в 46 стадий! Это не удивительно для столь сложного вещества, в молекуле которого 50 атомов углерода, 72 атома водорода, 4 атома азота, 5 атомов кислорода и атом магния, и все они соединены друг с другом в определённом порядке; даже для того, чтобы просто нарисовать формулу хлорофилла, потребуется немало времени и целый лист бумаги.

А осуществлённый под его руководством полный синтез витамина В12 потребовал 10 лет работы почти 130 химиков. В своих статьях Вудворд упоминал о принципиальной возможности 100-стадийного синтеза.

Такие синтезы некоторые называют спортивной химией, поскольку все синтезированные им вещества можно получить и проще, и намного быстрее. В то же время достижения Вудворда показывают возможности современной химии и химиков.

Недаром в 1965 году учёный был удостоен Нобелевской премии по химии «за исключительный вклад в развитие органического синтеза» (официальная формулировка нобелевского комитета).

Начиная с 60-х годов XIX века потребности нарождающихся новых отраслей промышленности оказывали мощное воздействие на развитие научных исследований. Многие из разработанных химиками методов синтеза быстро находили практическое применение.

Начался «золотой век» синтетической органической химии. Первым «прорывом» было получение в 1857 году английским химиком Уильямом Перкином красителя мовеина.

А десятилетием спустя он же синтезировал ранее известный природный краситель ализарин, который вскоре поступил в продажу.

Вслед за Перкином химики начали синтезировать соединения всё возрастающей сложности. Открытие в 1879 году сахарина, работы немецкого химика-органика Адольфа Байера (1835-1917 гг.) по установлению строения, а затем и синтезу индиго, синтез кокаина и других алкалоидов, а также Сахаров, снотворных средств (веронала и люминала), лекарственных средств (в том числе знаменитого аспирина), множества других важных соединений — всё это вместе взятое положило начало мощному развитию химической промышленности.

Из природных источников химики выделяли всё новые и новые органические соединения; затем они устанавливали их строение, а потом пытались синтезировать.

Многие такие синтезы закончились успешно.

Первым в этом списке, вероятно, следует поставить ментол.

Бесцветные кристаллы этого вещества ещё в 1774 году были выделены из масла перечной мяты, а в 1887 году ментол был синтезирован. Работы Шеврёля по химии жиров позволили синтезировать эти типичные органические соединения в лаборатории.

Конечно, намного проще и дешевле получать жиры из природных источников, но никто и не говорил, что синтетический жир заменит природный: дело было в принципе — искусственно получить распространённое в живой природе вещество. Кстати, широкое практическое применение нашла реакция, в результате которой из дешевых жидких растительных масел можно было получать твёрдые жиры, мало отличающиеся от природных.

Такие жиры используются при изготовлении маргарина. Из природных источников один за другим начали выделять, а затем синтезировать душистые вещества, содержащиеся в цветках и плодах различных растений.

Они имели запах земляники, розы, свежей травы, лимона, апельсиновой корки, мимозы. Это позволило производить в промышленных масштабах одеколон и духи, доступные раньше только самым богатым людям.

Первое синтетическое душистое вещество было получено в 1867 году тем же Перкином. Используя реакцию, которую впоследствии назвали его именем, Перкин из доступных веществ синтезировал кумарин.

Кумарин содержится во многих растениях, им пахнет свежее сено.

Сейчас он широко используется для составления парфюмерных композиций, отдушек для мыла и косметических изделий.

А через несколько лет химики научились синтезировать ванилин. До этого природный ванилин был так дорог, что продавцы запирали его на ночь в сейфы, как слитки золота!

Первый синтетический ванилин тоже был недёшев: 250 долларов за фунт (0,454 кг), или полдоллара за грамм.

(Причём доллар тех времён — не чета нынешнему он содержал 1,5046 г чистого золота и был заметно дороже российского золотого рубля.

Тогда на доллар можно было купить в десятки раз больше товаров, чем сейчас.) Но усовершенствование методики синтеза позволило быстро снизить цену на ванилин.

Сейчас дешёвый ванилин (всего 0,01 «современного» доллара за грамм) получают из отходов производства целлюлозы и широко используют как ароматизатор в пищевой промышленности и как душистое вещество в парфюмерии.

Интересно, что ванилин относится к числу веществ, к которым нос человека наиболее чувствителен: тысячной доли грамма этого вещества достаточно, чтобы в любой точке огромного концертного зала можно было уловить его запах.

Настоящим вызовом природе был синтез природного красителя — индиго.

Его получил в лаборатории Адольф Байер в 1867 году. Со временем синтетический краситель стал намного дешевле природного индиго, который получали из растений.

С тех пор химия синтетических красителей развилась в мощную отрасль химической промышленности. В настоящее время большинство красителей синтетические.

Вслед за химией красителей стала быстро развиваться химия синтетических лекарственных средств.

Сначала химики выясняли строение природных соединений, которые использовались в медицине, например, хины (её применяли для лечения малярии).

Научившись синтезировать встречающиеся в природе лекарственные вещества, химики начали целенаправленный синтез новых лекарств, в том числе имеющих очень сложное строение.

Синтез лекарственных препаратов позволил вылечить миллионы людей, а многих спасти от смерти.

Комментарии запрещены.

О химии и химиках
  • Репетитор – это не обязательно

    06.09.2017

    Очень примечательным и ободряющим для российских граждан является тот факт, что во всем мире репетиторство развивается не менее бурными темпами, чем в России. Ведь когда на законодательном уровне было закреплено единый... 
    Читать полностью

  • Чудеса для разминки

    02.02.2017

    Если чего-нибудь не раздобудешь, неважно. Пропусти опыт и переходи к следующему. Но описание пропущенного опыта прочитай: когда-нибудь, при удобном случае, к нему можно и вернуться. Для первого опыта нужны два вещества, которые,... 
    Читать полностью

  • Варим яйцо в бумажной кастрюле

    02.02.2017

    Возьмите лист плотной бумаги, сверните из него колпачок. Стыки проклейте быстросохнущим клеем и скрепите скобами степлера. В эту бумажную емкость налейте воды, положите сырое яйцо. Согните из проволоки держатель (его можно... 
    Читать полностью

  • Свеча из мыла

    02.02.2017

    Когда мы рассуждали о том, почему мыло моет, то упоминали особое устройство его молекулы: «голова» и длинный «хвост», причем «голова» стремится к воде, а «хвост», напротив, от воды отталкивается… Рассмотрим... 
    Читать полностью

  • Главные принципы домашнего физика

    01.02.2017

    Правило первое (самое главное). Сначала демонстрация опыта, потом – его объяснение и применение закона! Именно такая последовательность привлекает максимальное внимание, и вызывает главный вопрос исследователя – «Почему?» Правило... 
    Читать полностью