Роберт Бернс Вудворд

"Непревзойденный король синтеза", "он продал душу дьяволу  за право стать гением органической химии", "человек, который лепит молекулы".. Такими и еще десятками подобных фраз сопровождается любой разговор, каждая статья о выдающемся американском ученом, лауреате Нобелевской премии по химии за 1965 г. Р. Б. Вудворде.

Роберт Бернс Вудворд родился в Бостоне (штат Массачусетс, США) 10 апреля 1917 г. в семье выходцев из Шотландии Артура Вудворда и Маргарет Бернс. Через полтора года (в октябре 1918 г.) в возрасте 33 лет неожиданно умер отец, и воспитание единственного сына легло на плечи матери.

Роберт заинтересовался химией очень рано. Уже с 12 лет он зачитывался химической литературой, особенно его интересовали реакции синтеза, многие из которых он проводил в домашней лаборатории. Он получал также огромное удовольствие от этой науки в начальной и средней школах Квинцы (пригород Бостона). В 1933 г. Роберт поступил в Массачусетский технологический институт Иллинойского университета. "Поступив в университет 16-летним юнцом, он уже обладал знаниями выпускника". Его интересовала только химия.  Это и стало причиной исключения после третьего семестра "за невнимательность к правилам обучения".   Однако осенью 1935 г. ему позволили переэкзаменовку, что дало возможность Роберту через год стать бакалавром, а в 1937 г. доктором философии. С этого времени научная и педагогическая деятельность Вудворда связана с Гарвардским университетом (штат Массачусетс) в Кембридже, где в течение 13 лет он прошел путь от ассистента проф. Э. П. Келера (1937-938), затем председателя научного общества молодых ученых (1938-1940), инструктора (1941-1944), ассистента профессора (1944-1946), адъюнкт-профессора (1946-1950) до профессора химии (с 1950 г.).

Вудворд является крупнейшим специалистом нашего времени в области синтетической и структурной органической химии. За 30 лет (1944-1974) он провел около 20 сложных направленных синтезов природных продуктов, которые до него представлялись неосуществимыми. Страстный труженик, великолепный теоретик и уникальный экспериментатор, Вудворд обладает удивительным "химическим чутьем" к особо глобальным вопросам. Все эти качества позволяли и позволяют ему воссоздавать в лаборатории искусственным путем самые сложные молекулярные строения, созданные живой природой.

Впервые 27-летний Вудворд, имеющий уже 22 печатные статьи, проявил свое искусство в 1944 г., когда в J. Am. Chem. Soc. появилось его (в соавторстве с Д. Е. Доерингом) сообщение о полном синтезе важнейшего хинного алкалоида-хинина C₂₀H₂₄O₂N₂, на который было затрачено всего 14 месяцев.

После триумфального дебюта Вудворд продолжает интересоваться химией алкалоидов. Уникальные синтезы следуют один за другим. В 1949 г. он осуществил полный синтез семпервирина - вытяжки из корней семпервириновых растений, в следующем году-полный синтез (в соавторстве с Сингхом) важного антибиотика потулина. Этими работами была создана биогенетическая теория индольных алкалоидов (1948 г.). Одновременно Вудворд обращается к химии стероидов. В течение 1951 г. он сообщил о полных 20-стадийных синтезах жирных жемчужных пластинок холестерина С₂₇Н₄₆О-стероидного стерина высших животных, впервые выделенного из желчных камней; и кортизона (вещества Е. Кен дал л а) С₂₁Н₂₈О₅-одного из кортикостероидов (эффективное лекарство против разнообразных воспалительных процессов), выделенного в 1936 г. из экстракта надпочечников. Прошло всего три года, и в 1954 г. Вудворд сообщил о завершении еще трех крупных синтезов: ланостерина-метилстероидного стерина, присутствующего (наряду с холестерином) в жире шерсти овец, лисергической кислоты и стрихнина C₂₁H₂₂O₂N₂-алкалоида (сильный судорожный яд, в малых количествах-тонизирующее средство), выделенного из тропической челибухи.- Еще через два года был закончен синтез резерпина C₃₃H₄₀O₉N₂-алкалоида редкостного тропического кустарника змеиной раувольфии (средства для лечения психических заболеваний и гипертонии). Известное "расщепление Вудворда" было использовано в этой работе не только для синтеза стрихнина, но и для определения структуры многих индольных алкалоидов.

Наконец, в 1960 г. искусство Вудворда-синтетика достигло апогея - он завершил начатый в 1956 г. полный синтез хлорофиллов а и b (C₅₅H₇₂O₅N₄Mg и C₅₅H₇₀O₆N₄Mg)-пигментов фотосинтезирующих растений, являющихся сенсибилизаторами фотосинтеза. Вудворду и его 17 сотрудникам понадобилось более 20 этапов для восстановления сложнейшей структуры зеленого вещества листьев. Для более полного представления всей уникальности проделанной работы достаточно упомянуть, что известный немецкий химик-органик и лауреат Нобелевской премии 1930 г. Г. Фишер на расшифровку структуры хлорофиллов а и b затратил 10 лет (1930-1940 гг.). Что касается интуиции, которая позволила Вудворду представить, спланировать и точно воспроизвести все стадии синтеза, то она достойна лишь гения. Этим открытием американский химик заложил основы промышленного фотосинтеза.

Прошло еще два года с того времени, когда был синтезирован хлорофилл, и мир узнал о новом достижении Вудворда-получены желтые кристаллы антибиотика тетрациклина. В 1963 г. был закончен сложнейший синтез колхицина C₂₂H₂₅O₆N-ядовитого алкалоида безвременника семейства лилиевых (над этим синтезом 4 года работал швейцарский профессор Федерального технического института в Цюрихе А. Эшенмозер и 7 лет Вудворд в Кэмбридже), в 1965 г.-цефалоспорина С из группы пенициллинов.

Наряду с уникальным экспериментальным даром Вудворд обладает даром теоретика. В его работах обнаруживается исследователь, постоянно интересующийся механизмами химических реакций. Разумным и обоснованным использованием стерео-специфических реакций он глубоко повлиял на работу современных органиков. Вудворд внес ощутимый вклад в познание структур многочисленных природных веществ. В числе расшифрованных им структур такие молекулы, как пенициллин (1945), стрихнин (1948), патулин (1949), террамицин и ауреомицин, биомицин (1952), севин (1954), магнамицин (1956), глиотоксин (1958), олеандомицин (1960), стрептомицин (1963), тетрадоксин (1964) и др.

Во всех своих исследованиях Вудворд широко пользуется разнообразными физическими и физико-химическими методами, особенно УФ- и ИК-спектроскопией. Еще в 1941 г. при спектроскопическом изучении структуры кетонов были выведены "правила Вудворда" для определения батохромного эффекта алкильных заместителей в сопряженных диенах, применение которых для определения структур, в частности стероидов, было революционным. В 1952 г. он определил сэндвич-структуру и доказал ароматичность ферроцена (бициклопентадиенилжелеза) и других металлоценов, в которых атом металла находится между двумя циклопентадиенильными остатками и связан не с определенными атомами обоих циклов, а со всеми их атомами посредством нецелочисленных связей. В 1961 г. Вудворд сформулировал "правило октанта" для вращательной дисперсии кетонов, а в 1965 г. (с Гоффманом)- правила сохранения орбитальной симметрии.

Невольно возникает вопрос: "Почему столь плодотворная научная деятельность не была раньше увенчана Нобелевской премией?" Один из членов Нобелевского комитета в 1958 г. так ответил на этот вопрос: "Нобелевскую премию - Вудворду? Не стоит спешить, обязательно придет время!" Время пришло в 1965 г.

После получения Нобелевской премии в Стокгольме Вудворд сказал: "Я почти не сомневаюсь, что можно создать в лабораторных условиях Нечто с характерными признаками жизни. Но я не хотел бы предсказывать, сколько на это потребуется времени". Прошло всего 7 лет на пути к этому "Нечто", и в 1972 г. научный мир облетела еще одна сенсационная весть: Вудворд и Эшенмозер закончили начатый в 1961 г. полный синтез витамина В₁₂ (цианкобаламина) C_e3H₉₀O₁₁N₁4PCo-высшее достижение во всей истории органической химии. Витамин В₁₂ (мол. в. 1357) является комплексным соединением порфиринового ряда, в котором Со координационно связан с циан-группой и 5 атомами N. Этот синтез достоен еще одной Нобелевской премии, хотя уже сейчас (Вудворду всего 58 лет) лишь перечисление почетных степеней, наград, академий и научных обществ, членом которых он является, займет не одну страницу (основные приведены в "Les Prix Nobel en 1965").

Вудворд создал огромную школу учеников из 300 ученых Кэмбриджа, Базеля и Цюриха, половина которых - члены различных академий. В работе над В₁₂, например, принимали участие 8 известных химиков из Цюриха и 17-из Кэмбриджа. "Люди, которые прошли нашу школу, способны выполнить любое задание на самом высоком уровне. Такую подготовку могут дать только фундаментальные исследования",-сказал Вудворд в интервью советским журналистам. Он неоднократно посещал Советский Союз, для чтения советских периодических изданий в оригинале выучил русский язык. Среди его друзей- профессор МГУ А. Н. Кост. Сколь огромен диапазон исследований Вудворда, столь же велика его способность трудиться по 12-15 часов в сутки. Он успевает следить за химической периодикой, каждый месяц летать в Женеву и консультировать швейцарских химиков, работать со стажерами, участвовать почти во всех крупных научных совещаниях органиков. По пятницам Вудворд собирает коллоквиумы, на которые часто приезжают химики из других городов. Вудворд - эстет в химии. По словам А. Н. Коста, "часто на лекциях или докладах, взяв в обе руки по кусочку мела, он с легкостью иллюзиониста начинал с обоих концов доски рисовать химическую структуру, и его пространственное видение молекулы было столь тонко, что не было случая, когда линии на доске не сошлись"

При своей неутомимости Вудворд не смог бы сделать так много, если бы не был предельно организованным человеком. Большую часть исходных проблем он решает в полном одиночестве, продумывая до мелочей план дальнейшей работы. Каждое утро сутуловатый, крепкого сложения профессор в строгом костюме с обязательным голубым галстуком садится в машину и за полчаса "покрывает" 50 миль, отделяющих его коттедж от Гарвардского университета. К девяти часам, после напряженной автозарядки, которую он предпочитает другим видам спорта, Вудворд приступает к работе.

Роберт Вудворд женат дважды: с 1938 г. на Ирже Пуллмен и с 1946 г. на Евдокии Мюллер. У него три дочери - Сиире Анне (род. 1939), Джен Кирстен (род. 1944), Кристал Элизабет (род. 1947) и сын-Эриг Ричард Артур (род. 1953).

ЛИТЕРАТУРА

1. Les Prix Nobel en 1965. Stockholm, 1966.
2. А. Симонян. Комсом. правда, № 297 (12456) от 18 декабря 1965 г.
3. О. Meth-Cohn Tidskr. kjemi, bergvesen og metallurgi, 25,281 (1965).
4. H. Wijnberg. Chem. courant, 64, 857 (1965).
5. H. Frdtman. Svensk kern, tidskr., 77, 555 (1965); Nord, med., 74, 1277 (1965).
6. S. Wideqvist. Elementa, 49, 17 (1966).
7. J. Sass. Lab-Prax., 18, 49, 66, 88 (1966).
8. A. H. Кост. Природа, № 1, 114 (1966).
9. P. Б. Вудворд. Успехи химии, 43, 727 (1974).

B. M. ТЮТЮННИК