Известный химик Рихард Вильшеттер считал Фишера «не имеющим
равных классиком, мастером органической химии, как в области анализа, так и в
области синтеза, а в личностном отношении прекраснейшим человеком». В его честь
Германское химическое общество учредило медаль Эмиля Фишера. Немецкий ученый
создал крупную научную школу. Среди его учеников – О. Дильс, А. Виндаус, Ф.
Прегль, О. Варбург.
Немецкий химик‑органик Герман Эмиль Фишер родился 9 октября
1852 года в Ойскирхене, маленьком городке вблизи Кельна, в семье Лоренца
Фишера, преуспевающего коммерсанта, и Юлии Фишер (в девичестве Пенсген). До
поступления в государственную школу Вецлара и гимназию Бонна он в течение трех
лет занимался с частным преподавателем. Весной 1869 года он с отличием окончил
боннскую гимназию.
Хотя Эмиль надеялся на академическую карьеру, он согласился
в течение двух лет работать в отцовской фирме, но проявил к делу так мало
интереса, что весной 1871 года отец направил его в Боннский университет. Здесь
он посещал лекции известного химика Кекуле, физика А. Кундта и минералога П.
Грота. В значительной степени под влиянием Кекуле, уделявшего мало внимания
лабораторным занятиям, интерес к химии у Фишера стал ослабевать, и он потянулся
к физике.
В 1872 году по совету своего кузена, химика Отто Фишера, он
перешел в Страсбургский университет. В Страсбурге под влиянием одного из
профессоров, молодого химика‑органика Адольфа Байера, у Фишера вновь возник
интерес к химии. Вскоре Фишер окунулся в химические исследования и был замечен
после открытия фенилгидразина (маслянистой жидкости, используемой для
определения декстрозы), вещества, которое было им использовано позднее для
классификации и синтеза сахаров. После получения докторской степени в 1874 году
он занял должность преподавателя в Страсбургском университете.
Когда в следующем году Байер получил пост в Мюнхенском
университете, Фишер дал согласие стать его ассистентом. Финансово независимый и
освобожденный от административных и педагогических обязанностей, Фишер смог
сконцентрировать все свое внимание на лабораторных исследованиях. В
сотрудничестве со своим кузеном Отто он применил фенилгидразин для изучения
веществ, используемых в производстве органических красителей, получаемых из
угля. До проведения исследований Фишером химическая структура этих веществ
определена не была.
Открытие, синтез и применение фенилгидразина Фишер позднее
описал в своей докторской диссертации. Несмотря на то что Фишер в течение
двенадцати лет страдал от последствий токсического действия фенилгидразина, он
назвал его своей «первой и самой продолжительной химической привязанностью».
В 1878 году Эмилю Фишеру было присвоено ученое звание
доцента. На следующий год он уже заведовал аналитическим отделением в
Мюнхенском университете. Тогда же Эмиль и Отто Фишер установили строение
розанилина и парарозанилина и доказали их связь с трифенилметаном, для получения
которого предложили новый способ – диазотирование паралейканилина.
С 1882 года Эмиль провел систематическое исследование
соединений пуриновой группы. При обработке органических кислот пятихлористым
фосфором были получены соответствующие хлориды, которые обладали повышенной
реакционной способностью и могли легко превращаться в производные органических
кислот. Так, Фишер сумел получить из мочевой кислоты трихлорпурин, а при
последующей его обработке едким кали и йодистым водородом – ксантин. При метилировании
ксантина Фишер получил кофеин – бесцветное, горькое на вкус кристаллическое
вещество, которое содержится в зернах кофе и листьях чая. Синтезированное
вещество было полностью идентично природному кофеину, оно оказывало такое же
возбуждающее действие, как и природный продукт.
Успехи Фишера постепенно стали известны и получили признание
за пределами Германии. В 1883 году ему предложили возглавить исследовательскую
лабораторию в компании «Баденские анилиновые и содовые фабрики» с
фантастическим годовым жалованием в 100000 марок. Однако Фишер отклонил это
предложение, так как для него «…была привлекательнее… академическая
деятельность, предоставляющая полную свободу для научной работы».
Эмиль принял предложение занять должность профессора в
Эрлангене. На пути в этот город он разговорился с профессором Якобом фон Герлах
и его дочерью Агнес. Фишер тогда и подумать не мог, что в конце февраля 1888
года Агнес станет его женой. В конце того же года у Фишеров родился сын. По
немецкому обычаю ему дали несколько имен – Герман‑Отто‑Лоренц.
В 1885 году Фишер стал профессором Вюрцбургского
университета. Несмотря на перемены, которые внесли в жизнь Фишера женитьба и
рождение ребенка, интенсивная исследовательская деятельность его не
прекращалась. Разработав и усовершенствовав ряд методов синтеза и анализа
органических соединений, великий мастер эксперимента сумел добиться больших
успехов.
Исследование сахаров Фишер с учениками начал в 1884 году и
продолжал до 1899‑го. Путем конденсации глицеринового альдегида Фишер и Тафель
получили смесь сахарообразных веществ, из которой в 1890 году с помощью
фенилгидразина выделили альфа– и бета‑акрозу.
После синтеза акрозы, сотрудники Фишера начали осуществлять
сложные и многоступенчатые синтезы природных сахаров – маннозы, фруктозы и глюкозы.
Эти успехи принесли Фишеру и международное признание. В 1890 году Английское
химическое общество наградило его медалью Дэви, а научное общество в Упсале
избрало своим членом‑корреспондентом. В том же году Немецкое химическое
общество пригласило ученого выступить в Берлине с докладом об успехах в области
синтеза и изучения сахаров.
Как указывается в книге «Биографии великих химиков»:
«Исследования природы сахаров позволили выяснить строение моносахаридов. Фишер
и другие химики показали, что моносахариды можно представить как продукты
окисления многоосновных спиртов. Исходя из этого, можно разделить моносахариды
на альдозы и кетозы. Фишер открыл взаимодействие моносахаридов с
фенилгидразином и впервые ввел эту одну из важнейших реакций в химию сахаров.
Это позволило Фишеру объяснить пространственное строение моносахаридов и тем
самым продолжить разработку систематики углеводов, углубляя в то же время
стереохимические представления. Циангидрин (оксинитрил) ученый использовал
также для своих замечательных синтезов сахаров».
Продолжая работать с соединениями пуриновой группы, Фишер
исследовал такие соединения, как кофеин, теобромин (алкалоид) и компоненты
экскрементов животных, в частности, мочевую кислоту и гуанин, который, как он
обнаружил, получается из бесцветного кристаллического вещества, названного им
пурином. К 1899 году Фишер синтезировал большое число производных пуринового
ряда, включая и сам пурин (1898). Пурин – важное соединение в органическом
синтезе, так как оно, как было открыто позднее, является необходимым
компонентом клеточных ядер и нуклеиновых кислот.
В 1892 году Фишер стал директором Химического института
Берлинского университета и занимал этот пост до самой смерти. Научные успехи
окрыляли Фишера, но все больше и больше удручали семейные невзгоды. Мальчики
часто болели, а вскоре после рождения третьего сына в 1895 году жена умерла от
менингита.
Но горе не сломило ученого. Поручив заботу о сыновьях
преданной экономке и опытным учителям, Фишер с головой ушел в работу. Расширив
область исследования от сахаров до ферментов, он открыл, что ферменты реагируют
только с веществами, с которыми они имеют химическое родство. Проводя
исследования с белками, он установил число аминокислот, из которых состоит
большинство белков, а также взаимосвязь между различными аминокислотами.
В 1902 году Фишеру была вручена Нобелевская премия по химии
«в качестве признания его особых заслуг, связанных с экспериментами по синтезу
веществ с сахаридными и пуриновыми группами». Открытие Фишером гидразиновых
производных, как оказалось, явилось блестящим решением проблемы получения
сахаров и других соединений искусственным путем. Более того, его метод синтеза
гликозидов внес определенный вклад в развитие физиологии растений. Говоря об
исследованиях сахаров, Фишер в нобелевской лекции заявил, что «постепенно
завеса, с помощью которой природа скрывала свои секреты, была приоткрыта в
вопросах, касающихся углеводов. Несмотря на это, химическая загадка жизни не
может быть решена до тех пор, пока органическая химия не изучит другой, более
сложный предмет – белки».
Продолжая изучение строения белковых тел, Фишер синтезировал
пептиды (комбинации аминокислот) и классифицировал более сорока типов белков,
основываясь на количестве и типах аминокислот, образовавшихся при гидролизе (химическом
процессе разрушения, включающем расщепление химической связи и присоединение
элементов воды). В 1907 году ученый получил синтетически октадекапептид,
построенный из восемнадцати молекул различных аминокислот.
В последние годы жизни кроме белков Фишер изучал дубящие
вещества и депсиды – эфирообразные соединения двух молекул ароматических
оксикарбоновых кислот.
Свои открытия ученый оформил в нескольких монографиях:
«Исследования аминокислот» (1906), «Введение в изготовление органических
препаратов» (1906), «Исследование углеводов и ферментов» (1909–1919),
«Полипептиды и белки» (1919).
В 1912 году Немецкое химическое общество учредило медаль
Эмиля Фишера, которой раз в два года награждаются ученые за выдающиеся
исследования по органической химии. В том же году для исследовательской работы
Фишера в Берлин‑Далеме была построена самая большая в мире химическая
лаборатория. В 1914 году он получил оборудование для создания Института
исследований угля кайзера Вильгельма в Мюльгейме.
С началом Первой мировой войны для Фишера наступили тяжелые
дни: из трех сыновей остался в живых лишь один – старший сын Герман, ставший
профессором биохимии Калифорнийского университета в Беркли.
К личным переживаниям присоединились трудности с
исследовательской деятельностью: работа в лаборатории была приостановлена из‑за
того, что не хватало химикатов. Тяжелая, неизлечимая болезнь все чаще давала о
себе знать и отнимала последние силы. После длительных контактов в лаборатории
с фенилгидразином у Фишера образовались хроническая экзема и желудочно‑кишечные
нарушения. Фишер отчетливо осознавал, что его ждет, но он не страшился смерти.
Он спокойно привел в порядок все свои дела, закончил работу над рукописями,
успел завершить и свою автобиографию, хотя и не дождался ее выхода в свет. Эмиль
Фишер скончался 15 июля 1919 года.