Emil Hermann Fischer

Giáo sư hoá học Emil Hermann Fischer, khoảng năm 1895

Emil Hermann Fischer (1852-1919) là một nhà hoá học người Đức.

Tiểu sử

Emil Hermann Fischer sinh ngày 9 tháng 10 năm 1852 tại Euskirchen, gần thành phố Cologne, Đức. Cha của Emil là một thương nhân thành đạt trong nghề xẻ gỗ và mong muốn con trai tiếp tục nghề của gia đình, nhưng Emil không thích nghề kinh doanh mà chỉ muốn học khoa học tự nhiên, đặc biệt là vật lý. Sau đó, theo lời khuyên của người anh họ, Emil thi vào trường Đai học Strasbourg và học môn hóa học. Tại đây, Ông đã gặp Adolf von Baeyer - người sau này được giải Nobel Hóa học năm 1905. Dưới sự ảnh hưởng của Baeyer, ông đã quyết định cả cuộc đời mình cho hóa học hữu cơ.

Đề tài nghiên cứu đầu tiên của Emil Fischer có liên quan đến thuốc nhuộm phthalein cùng các nghiên cứu tiếp theo đã giúp ông nhận được bằng tiến sỹ và được chỉ định làm trợ giảng ở Đại học Strasbourg. E. Fischer được phong hàm PGS. hóa phân tích tại Đại học Munich năm 1879, GS. hóa học tại Đại học Erlangen năm 1881. Từ năm 1888, ông là GS. hóa học tại Đại học Wazburg. Đến năm 1892, ông được mời đến Đại học Berlin, trở thành chủ nhiệm khoa khi vừa tròn 40 tuổi và tiếp tục sự nghiệp nghiên cứu và giảng dạy cho đến cuối đời.

Ông lập gia đình với bà Agnes Gerlach, con gái một GS. của Đại học Erlangen, và họ có 3 người con trai, nhưng chỉ có người con thứ 3 là Hermann Otto Laurenz Fischer theo nghề của cha, là GS. hóa sinh tại trường Đại học California Berkeley, Mỹ. Ông mất vào ngày 15 tháng 7 năm 1919 vì ung thư dạ dày.

Đóng góp

Trong suốt quá trình nghiên cứu của mình, ngoài phần thưởng Nobel Hóa học năm 1902, ông còn nhận được giải thưởng quan trọng khác: giải Prussian Geheimrat, là tiến sỹ danh dự của nhiều trường đại học danh tiếng trên thế giới. Ông đã được tặng Huân chương Công huân của nước Phổ và Huân chương Maximilian vì nghệ thuật và khoa học.

Trong hóa học hữu cơ, ngoại trừ protein, không có hợp chất carbon nào quan trọng đối với sự sống hơn carbohydrate (nhóm các hợp chất hữu cơ gồm carbon, hydro và oxy, bao gồm các loại đường, tinh bột và cellulose). Đối tượng nghiên cứu của ông trong hóa học hữu cơ được chọn là carbohydrate, đặc biệt là các loại đường.

Tên của ông gắn liền với nhiều phản ứng hóa học và định nghĩa như: tổng hợp Fischer indole, tổng hợp Fischer oxazole, tổng hợp peptide Fischer, phenylhydrazine Fischer, sự khử Fischer, sự este hóa Fischer - Speier, sự glycoside hóa Fischer.

Bằng những những cống hiến to lớn cho khoa học, các nhà khoa học đã tôn vinh ông là nhà khoa học vĩ đại của mọi thời đại.

Công trình đạt giải Nobel

Giải Nobel Hóa học năm 1902 đã được trao cho Hermann Emil Fischer, giáo sư Trường Đại học Berlin và Geheimarat vì đã “Tổng hợp đường và purine”. Việc khám phá ra hydrazine và những dẫn xuất của chất này đã mở đường cho Fischer trong suốt quá trình nghiên cứu của mình về sau. Ông đã tổng hợp được đường nho và đường trái cây, ngoài ra còn tổng hợp được 30 loại đường khác, kể cả những hợp chất tương tự. Trong khi đường thiên nhiên có công thức chỉ gồm 5 - 6 nguyên tử carbon thì những đường tổng hợp được trong phòng thí nghiệm có từ 2 đến 9 nguyên tử carbon. Phương pháp tổng hợp hữu cơ nhóm này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với sinh lý thực vật.

Thuyết của van’t Hoff và Le Bel về tính bất đối xứng của nguyên tử carbon năm 1874 và cách sắp xếp các nguyên tử trong hợp chất hữu cơ trong không gian càng được củng cố thêm với công trình nghiên cứu của Fischer. Các phân tử hữu cơ có cấu hình lập thể được gọi là hình chiếu Fischer. Để tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc các loại đường, Fischer đã áp dụng các phương pháp của nhà hóa học Nga Butlerov bằng cách đun nóng formaldehyde với sữa vôi để có hỗn hợp các loại đường. Từ hỗn hợp này sau khi đã xử lý với phenylhydrazine, tách được đường đơn, cụ thể là pentose (5 nguyên tử carbon) C₅H₁₀O₅ và hexose (6 nguyên tử carbon) C₆H₁₂O₆. Trước đó không thể nào tách được, vì chúng đều có công thức chung (CH_2O)n.

Về hợp chất purine, công thức hóa học C₅H₄N₄ đã được Fischer tổng hợp thành công năm 1898. Đó là chất cơ bản của nhóm purine bao gồm acid uric có công thức C₅H₄N₄O₄, adenine C₅H₅N₅, caffeine C₈H₁₀N₄O₂.H₂O (có trong cà phê), theobromine C₇H₈N₄O₂ (có trong ca cao), theophylline C₇H₈N₄O₂… Những hợp chất này đều có hoạt tính sinh lý.

Fischer đã xác định công thức tất cả các hợp chất nhóm purine, đưa ra phương pháp tổng hợp chúng, đồng thời khám phá ra hàng loạt những phản ứng biến đổi thành những purine khác nhau. Công trình về sau được tập hợp thành chuyên khảo có nhan đề: Nghiên cứu nhóm purine, xuất bản năm 1882 - 1906.

Con số những dẫn xuất của purine do Fischer tổng hợp tính ra có đến 150 chất, Nhiều dẫn xuất mới của purine có giá trị trong y học. Chẳng hạn, trong số những purine có caffeine và theobromine được tách chiết từ cây cà phê và ca cao, đều có giá trị chữa bệnh; chất đầu có tác dụng kích thích hoạt động của tim, chất thứ hai có tính lợi tiểu.

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Quốc Tín, Các nhà Hoá học được giải Nobel, Nxb. Giáo dục 2012.
2. P.T. Cleve, Les Prix Nobel en 1901, Nxb. Royale, Stockholm 1904.
3. Dunitz JD (1998), “Vladimir Prelog (1906-98)-Pioneer of stereochemistry”, Nature 391 (6667), 542-542.