2. Nobel Kimya Ödülü: Hermann Emil Fischer
9 Ekim 1852’de Rheinland’daki Bonn yakınlarındaki Euskirchen’de doğan Emil Fischer, organik kimya alanındaki en önemli bilim insanlarından biridir. Şekerler ve pürin sentezleri üzerine yaptığı çalışmaları, 1902 Nobel Kimya Ödülü’yle onurlandırılmıştır.
Eğitim ve Öğrenim Hayatı
Başarılı bir iş adamı olan babası onun aile kereste işine girmesini diliyordu, ancak Emil doğa bilimleri, özellikle fizik okumak istedi.
Bir iş adamı olmak için gerekli niteliklere sahip olmadığını düşünen babası, Emil Fischer’i 1871’de kimya öğrenimi görmesi için Bonn Üniversitesi’ne gönderdi. Fischer burada
Kekulé, Engelbach ve Zincke’nin ve ayrıca fizik üzerine August Kundt’un ve mineraloji üzerine Paul Groth’un derslerine katıldı.
Ancak 1872’de hâlâ fizik okumak isteyen Emil’i, kuzeni Otto Fischer, Profesör Rose’un Bunsen analiz yöntemi üzerinde çalıştığı yeni kurulan Strasbourg Üniversitesi’ne birlikte gitmeye ikna etti.
Burada Fischer, kendisinden çok etkileneceği ve sonunda hayatını kimyaya adamaya karar vermesine sebep olacak olan Adolf von Baeyer ile tanıştı.
Başarılarla Dolu Bilimsel Kariyer
Fischer, Rose’un keşfettiği ftalein boyaları üzerinde çalıştı ve 1874’te Strasbourg’da floresein ve orsin-ftalin üzerine bir tezle doktorasını aldı.
Aynı yıl Strasbourg Üniversitesi’ne öğretim görevlisi olarak atandı ve burada ilk hidrazin bazı olan fenilhidrazini keşfetti ve bunun hidrazobenzen ve Strecker ve Römer tarafından tanımlanan bir sülfonik asitle ilişkisini gösterdi. Tesadüfen olduğu söylenen fenilhidrazinin
keşfi, Fischer’in daha sonraki çalışmalarının çoğuyla ilgili olacaktı.
1875’te von Baeyer’den Münih Üniversitesi’nde Liebig’in yerini alması istenmişti, Fischer, organik kimyada asistan olmak için onunla birlikte buraya gitti. 1878’de Fischer, 1879’da
Analitik Kimya Doçenti olarak atanacağı Münih’te Privatdozent (Özel Doçent) olarak kalifiye oldu.
Aynı yıl kendisine Aix-la-Chapelle’de Kimya Kürsüsü teklif edildi, ancak bunu reddetti. 1881’de ise Erlangen Üniversitesi’ne Kimya Profesörü olarak atandı.
1883’te Badische Anilin- und Soda-Fabrik’in bilimsel laboratuvarını yönetmesi kendisine teklif edildi. Ancak artık finansal açıdan babası tarafından desteklenen Fischer, akademik alanda çalışmayı tercih ediyordu.
1888’de Würzburg Üniversitesi’nde Kimya Profesörü olarak atandı. Berlin Üniversitesi Kimya Kürsüsü’nde A. W. Hofmann’ın yerini alması istendiği 1892’ye kadar burada kaldı. 1919’daki ölümüne kadar da burada görevine devam etti.
Fischer’in fenilhidrazini erken keşfinden ve bunun daha sonraki çalışmaları üzerindeki etkisinden daha önce bahsedilmişti.
Fisher, Münih’teyken hidrazinler üzerinde çalışmaya devam etti ve orada kendisini Münih’e kadar takip eden kuzeni Otto Fischer ile birlikte çalışarak trifenilmetandan türetilen boyaların yapısına ilişkin yeni bir teori geliştirdiler ve bunun doğru olduğunu deneysel çalışmalarla kanıtladılar.
Emil Fischer, çay, kahve ve kakaonun aktif ilkeleri olan kafein ve teobromin üzerinde çalıştı ve bu alanda bir dizi bileşiğin yapısını oluşturdu ve sonunda bunları sentezledi.
Bununla birlikte, Fischer’in ününün esas olarak dayandığı çalışma, pürinler ve şekerler üzerine yaptığı çalışmalardı.
1882-1906 yılları arasında yapılan bu çalışmalar, bitkisel maddelerdeki adenin, ksantin,
kafein ve hayvan dışkısındaki ürik asit ve guanin gibi o zamanlar çok az bilinen çeşitli maddelerin hepsinin homojen bir aileye ait olduğunu, birbirlerinden türetilebildiğini ve bunların da karakteristik üre grubunun içine giren bisiklik azotlu bir yapı tarafından
oluşturulan aynı temel sistemin farklı hidroksil ve amino türevlerine karşılık geldiğini gösteriyordu.
Fischer, ilk başta varsayımsal olarak gördüğü bu ana maddeye 1884’te pürin adını verdi ve 1898’de sentezledi. 1882 ile 1896 yılları arasında Fischer’in laboratuvarından, doğal olarak bulunan maddelere az çok benzeyen çok sayıda yapay türev geldi.
1884’te Fischer, bu bileşikler hakkındaki bilgileri dönüştüren ve elde edilen yeni bilgileri tutarlı bir bütün halinde birleştiren şekerler üzerine büyük çalışmasına başladı.
1880’den önce bile glikozun aldehit formülü belirtilmişti, ancak Fischer bunu, keşfettiği ve
fenilhidrazonların ve osazonların oluşumunu mümkün kılan aldonik aside oksidasyon ve fenilhidrazin etkisi gibi bir dizi dönüşümle oluşturdu. Ortak bir ozazona geçerek, glikoz, fruktoz ve mannoz arasındaki ilişkiyi kurdu.
Fruktoz, 1847’de Fransız kimyager Augustin-Pierre Dubrunfaut tarafından keşfedilmişti, ancak bunun ve o dönemde bilinen tüm şekerlerin öncü araştırması, 1884’ten 1894’e kadar Emil Fischer tarafından yürütüldü.
Diğer başarılarının yanı sıra Fischer, glikoz, fruktoz ve mannoz arasındaki ilişkiyi gösterdi ve bu şekerlerin stereokimyasını aydınlattı.
1890’da glukonik ve mannonik asitler arasındaki epimerizasyonla şekerlerin stereokimyasal doğasını ve izomerini belirledi ve 1891 ile 1891 arasında 1894’te Van’t Hoff ve Le Bel’in 1874’te yayınlanan asimetrik karbon atomu teorisinin ustaca bir uygulamasıyla bilinen tüm şekerlerin stereokimyasal konfigürasyonunu kurdu ve olası izomerleri tam olarak önceden
bildirdi.
İzomerizasyon yoluyla farklı heksozlar arasındaki karşılıklı sentezler ve daha sonra bozunma ve sentez reaksiyonu ile pentozlar, heksozlar ve heptozlar arasında kurduğu sistematiğin değerini kanıtladı.
En büyük başarısı 1890’da gliserolden başlayarak glikoz, fruktoz ve mannoz senteziydi. 1884 ile 1894 yılları arasında şekerler üzerine yapılan bu anıtsal çalışma, en önemlisi glikozitlerle ilgili çalışmaları olan başka çalışmalarla genişletildi.
1899 ve 1908 yılları arasında Fischer, proteinlerin bilgisine büyük katkılarda bulundu. Tek tek amino asitleri ayırmanın ve tanımlamanın etkili yöntemlerini analiz ederek aradı, bunların yeni bir türünü, siklik amino asitleri keşfetti: prolin ve oksiprolin.
Ayrıca, çeşitli amino asitleri birleştirmek için optik olarak aktif bir formda elde ederek proteinlerin sentezini inceledi. Bunları zincirler halinde birbirine bağlayacak bağ tipini, yani peptit bağını kurmayı başardı ve bu sayede dipeptitleri ve daha sonra tripeptitleri ve polipeptitleri elde etti.
1901’de Fourneau ile işbirliği içinde dipeptit glisil-glisin sentezini keşfetti ve o yıl kazeinin hidrolizi üzerine çalışmasını da yayınladı. Doğada bulunan amino asitler laboratuvarda
hazırlandı ve yenileri keşfedildi.
Oligopeptitlerin sentezi, doğal proteinlerin birçok özelliğine sahip olan bir oktodekapeptit ile sonuçlandı. Bu ve sonraki çalışmaları, proteinlerin daha iyi anlaşılmasına yol açtı ve bunlar hakkında daha sonraki çalışmaların temellerini attı.
Fischer ayrıca Kara Orman’da sık sık yaptığı tatillerde bulduğu likenlerdeki enzimleri ve kimyasal maddeleri, tabaklamada kullanılan maddeleri ve hayatının son yıllarında yağları da inceledi.
1888’de Fischer, Erlangen’de Anatomi Profesörü J. von Gerlach’ın kızı Agnes Gerlach ile evlenmişti. Ne yazık ki karısı, evlendikten yedi yıl sonra öldü. Fischer, üç oğlundan ikisini Birinci Dünya Savaşı’nda kaybetti. Diğer oğlu Hermann Otto Laurenz Fischer, Berkeley’deki California Üniversitesi’nde Biyokimya Profesörü olmuştur.
Bilime çok büyük katkılarda bulunan Emil Fischer, muhtemelen, trajik aile hayatı ve yaşadığı kanser hastalığının da etkisiyle 1919 yılında 66 yaşındayken yaşamına kendi eliyle son vermiştir.
Kaynakça
• https://www.pharmakologie.med.fau.de/emil-fischer/
• From Nobel Lectures, Chemistry 1901-1921, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1966
• https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1902/fischer/biographical/
• https://www.acs.org/molecule-of-the-week/archive/f/fructose.html
