ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы История открытия и изучения порфиринов из "Химические основы жизни" Предположение о существовании близкого генетического единства между красящими веществами крови и зеленых растений было высказано еще в 70-х годах XIX в. (К. А. Тимирязев). Справедливость этого предположения была подтверждена последующими исследованиями по изучению строения, физико-химических свойств и биологических функций природных порфиринов. Оказалось, что и гем крови, и хлорофилл растений являются металлокомплексами циклических тетрапиррольных пигментов. [c.201] Химией хлорофилла интересовался Я. Берцелиус в начале XIX в., но историю порфиринов обычно отсчитывают с 1880 г., когда впервые под действием кислот из гемоглобина крови были получены соли железа и раствор, из которого затем вьщелен гематопорфирин. При действии щелочей и кислот на хлорофилл был получен краситель с аналогичными свойствами — филлопорфирин. [c.201] Первые подробные исследования химического строения порфиринов провели в 1896—1901 гг. профессор М, В. Ненцкий и его ученики. В результате было установлено, что молекулы порфиринов-лигандов (Нг ) построены из пиррольных колец (90-е годы XIX в.). В это же время впервые был осуществлен синтез металлопорфиринов (МР) и тем самым заложен фундамент изучения порфиринов как активных полидентатных лигандов. [c.201] В 20-30-х годах XX в. бурно развивается Мюнхенская школа порфиринов, которую возглавил Г. Фишер. Важнейшими достижениями этой школы явились полный синтез гемина (1929 г.) и установление структурной формулы хлорофилла (1940 г.). [c.201] Химическое строение порфиринов и родственных соединений долгое время оставалось загадкой для ученых. В 1913 г. Ф, Кюстером была предложена структурная формула для порфиринов, в которой четыре пиррольных кольца связаны между собой метиновыми мостиками в цикл, названный порфин. Сейчас достоверность этой формулы не вызывает сомнений, однако в то время она показалась настолько необычной, что Г. Фишер выступил с резкой критикой такой структуры, после чего в 1921 г. Ф. Кю-стеру пришлось отказаться от предложенной им формулы. И лишь впоследствии сам Г. Фишер подтвердил правильность формулы Кюстера на основании многочисленных экспериментальных данных. [c.201] Применение рентгеноструктурного анализа в середине XX в. позволило выявить трехмерную структуру миоглобина (Д. Кендрью) и гемоглобина (М. Перутц) — важнейших порфиринсодержащих белков, служащих переносчиками кислорода в организмах животных. Определение пространственной структуры этих белков послужило огромным стимулом для развития молекулярной биологии и смежных наук (например, белковой кристаллографии). [c.202] Крупнейшим успехом органической химии XX столетия был полный синтез хлорофилла, осуществленный в 1960 г. Р. Вудвордом с сотрудниками. Этот 30-стадийный синтез позволил окончательно подтвердить установленную ранее структуру хлорофилла. [c.202] В 60-х годах XX столетия на стыке химии, физики и биологии сформировался мощный фундамент, создавший условия для развития новой науки — супрамолекулярной химии. Супрамолекулярную химию можно определить как химию молекулярных ансамблей и межмолекулярных связей. Одними из наиболее широко изучаемых объектов супрамолекулярной химии являются природные и синтетические Н2Р, МР и их разнообразные производные. Так, модельные синтетические порфирины позволяют ученым справиться с глобальной задачей биохимии — выяснением физико-химической природы процессов, благодаря которым осуществляется самосборка молекулярных ансамблей в биологических системах (мультиферментные ансамбли, органеллы клеток и др.). С другой стороны, благодаря имеющимся в настоящее время теоретическим разработкам стало возможным проводить целенаправленный синтез порфиринов с заданными практическими свойствами. [c.202] Вернуться к основной статье