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阿道夫·溫道斯

標籤:諾貝爾化學獎得主德國化學家

阿道夫·奧托·賴因霍爾德·溫道斯(德語:Adolf Otto Reinhold Windaus,1876年12月25日-1959年6月9日)生於柏林逝于格丁根,德國化學家,他因研究一族固醇和它們與維生素的關係,並發現維生素D,而獲得1928年的諾貝爾化學獎。

1人物簡介

溫道斯1876年12月25日,出生於柏林一個平民家庭,后被一富有的工業世家寡婦收養,他沒有繼承祖業,開始想當醫生,曾於柏林大學攻讀醫學,後來在費希爾的影響下,改學有機和生化,成了費希爾的助手。1897 年在柏林大學獲學士學位。1899年他在德國弗賴堡大學獲得博士學位。1903年任弗賴堡大學講師。1913-1915年任奧地利因斯布魯克大學任應用醫藥化學教授。1915~1944年,任格丁根大學化學教授和化學實驗室主任。是格廷根、柏林、普魯士、巴伐利亞科學院院士,倫敦化學學會名譽會員。1959 年 6 月 9 日他在德國格丁根去世,享年 83 歲。

2人物成就

1901年溫道斯開始進行膽固醇(膽甾醇)結構的研究和測定工作(這是他從博士學位研究以來所關注的一個題目 ),持續了約30年。溫道斯1903年發表了第一篇題為《膽甾醇》的首創性論文。1907年他合成了組胺,這是一種具有重要的生理學性質的化合物。他還發現其他許多化合物也具有與膽甾醇相類似的結構特點和性質,他把這類化合物歸併成一族,後來定名為甾族化合物。溫道斯是甾族化合物的主要創始人。他發現膽甾醇和膽汁酸具有相同的母核。膽甾醇是該母核帶有仲醇和異辛基側鏈而形成的化合物。母核被證實是由 4個高度飽和的稠環構成的。
1925年,作為類固醇研究的權威,溫道斯受赫斯之邀去紐約研究抗佝僂病維生素,他同時還與倫敦的科學家合作研究。
1927年,兩個小組通過一系列巧妙的化學轉化並與已知化合物比較,推導出麥角甾醇可能是食物中維生素D的前體。次年溫道斯回到哥廷根的實驗室,又分離出該維生素的三種形式:兩種得自受輻照植物的固醇,他稱之為D1和D2;一種分離自受輻照的皮膚,他稱之為D3。
1931年,艾斯丘(F. A. Askew)的英國小組緊隨其後,確定了維生素D2的化學組成(現稱為麥角骨化醇),它是由麥角固醇衍生而來的。5年後,溫道斯合成了7-脫氫膽甾醇分子,並通過輻照將其轉化為維生素D3,現稱為膽骨化醇。
通過溫道斯對膽甾醇的研究,人們終於在1932年確定了這個化合物的結構。
溫道斯的另一個重要貢獻是把上述研究方法應用於維生素的研究, 他發現了維生素D可由甾族化合物的分子被陽光照射破壞一個鍵後生成。這就為照射法提供了理論根據,照射法就是通過曝晒在紫外線之下可以提高象牛奶和麵包這類食品中的維生素D的含量。
溫道斯還在1932年確定了維生素B1(硫胺)分子中硫原子的位置,這項研究對於確定這種重要化合物的結構來說是一個重要的步驟。
溫道斯的研究工作還有助於性激素化學的建立,促進了治療心臟病的藥物的研究。
他也因研究甾醇類的結構及其與維生素的關係而獲得1928年諾貝爾化學獎。他把獲得的化學獎金全部用於擴大自己創辦的維生素研究所。

3固醇研究

據瑞典皇家科學院的H·G·瑟德鮑姆教授在授獎詞說,溫道斯對於固醇的研究意圖揭示有機物互相轉換的性質。瑟德鮑姆用「勤勉」和「機智」形容溫道斯的工作。瑟德鮑姆在授獎詞中形容溫道斯以「解釋執行的明晰」來「克服最大的實驗困難」。
7-脫氫膽固醇

  7-脫氫膽固醇

1928年12月12日,溫道斯在獲獎演說中敘述了他在固醇領域的研究。他將固醇定義為分佈於動物界和植物界,但在細菌中未發現的不含氮大分子醇類。膽固醇最早是從膽結石中提煉出來的,它是一種不飽和化合物,在整個人體中都存在,分子中包含27個碳原子、46個氫原子、1個氧原子。它在自然界中都有被發現,它的單一醇類,在某種程度上,能夠酯化為不同的脂肪酸。雖然它大量集中在腦部,但在人類血清中發現的含量展現出很大的不同。高含量的膽固醇會富集在肝中並造成損害,溫道斯根據那個時代的實驗數據相信,膽固醇含量中等或偏高的飲食與動脈硬化有一定聯繫。
溫道斯做過廣泛研究的另一種重要固醇是麥角固醇,它發現於酵母和其他真菌中。麥角固醇分子由27個碳、42個氫、1個氧構成。它有三個雙鍵,而膽固醇中只有一個。
溫道斯與好友威蘭的工作通過一種雙氫固醇——糞酯醇有了聯繫。它可以自然產生,但不能通過膽固醇的氫化來合成。在實驗室中,溫道斯用鹽酸初治使膽固醇轉化為糞酯醇。以糞酯醇為初始材料,溫道斯用吸收氧化劑的方法將其轉化為膽烷酸。一般的膽酸源於膽烷酸。威蘭將膽烷酸與固醇聯繫起來。
溫道斯之後證明了類固醇與維生素D的關係。他用波長248nm到313nm的紫外線照射麥角固醇得到了維生素D。溫道斯還探索了照射的條件。他發現反應可在極低的溫度下發生,但若照射時間太長,維生素D會被破壞。他希圖用純化學方法將麥角固醇轉化為維生素D,但沒有成功。
溫道斯繼續改進實驗,從而定量的證明了麥角固醇與維生素D有著相同的實驗式。為了區分是聚合還是異構化,他做了分子量的研究,確定了這兩個化合物的分子量在誤差範圍內相等。
接下來溫道斯考察了類固醇中的醇加上一個雙鍵異構化為維生素D內酮基的可能性。這可能是在紫外照射時發生的。仔細的實驗證明羥基並不會在照射中分解,所以醇並不會變成酮基。他對只用單一方法並不滿意,多次以合成法製備酮,發現它並不能成為活性的維生素。
另一種可能性是雙鍵被異構化至另一位置。溫道斯用定量實驗證明雙鍵數量在麥角固醇與維生素D中並無不同,證明異構化是雙鍵移位或者立體結構重整的作用。

4榮譽

溫道斯獲得過諾貝爾化學獎(1928)、巴斯德獎章(1938)、歌德獎章(1941)、大十字勳章(1951)、 和平十字勳章(1952)。

5家庭

1915年溫道斯與伊麗莎白·雷紹結婚,他們有3個孩子。1959年6月9日,他在哥廷根病逝。

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