Вильштеттер решил продолжить изучение алкалоидов, в частности, атропина. У молодого ученого уже была идея — подвергнуть обработке дииодид пимелиновой кислоты аммиаком. Опыты привели к неожиданным результатам: получилось соединение с пятичленным кольцом.
С каждым днем исследование атропиновых алкалоидов приносило новые успехи. Стало ясно, что атропин и кокаин близки по своей структуре. Вильштеттеру удалось синтезировать соединение экгонин, которое до сих пор получали только в результате разложения кокаина.
Успехи молодого исследователя вызвали интерес и уважение к нему со стороны других ученых. Байер предложил Вильштеттеру место доцента и позаботился о присвоении ему ученого звания. Теперь у Рихарда стало намного больше возможностей для научной работы. Появились первые практиканты. Он расширил исследования алкалоидов, аминов и аминокислот, которые образовывались при их распаде.
В 1901 году Вильштеттер занимает пост профессора химии в Мюнхенском университете.
Рихард часто по утрам совершал верховые поездки в окрестности Мюнхена. В одной из них у Вильштеттера родилась мысль, определившая направление исследований и его, и его сотрудников: «Хлорофилл — самый распространенный в природе краситель, но его химический состав и строение пока неизвестны. Вот где можно развернуться!»
Начались интенсивные исследования. Они были продолжены в Цюрихе, куда в 1905 году Вильштеттера пригласили на должность профессора Федерального технологического института. Вместе с ним в Швейцарию приехало несколько его сотрудников, чтобы продолжать начатую работу. Вместе с Рихардом приехала в Цюрих и его жена — Софья Лезер. Очаровательная дочь профессора покорила Рихарда с первой встречи. Она была умна и образованна, хорошо разбиралась в литературе, философии и искусстве. В начале августа 1903 года состоялась свадьба, а через год родился сын Людвиг.
Семья Вильштеттеров занимала скромную виллу, расположенную почти на вершине холма Цюрихберг. Детей уже было уже двое — Людвиг и Маргарита. Летом 1908 года семью постигло несчастье: Софья умерла от не распознанного вовремя аппендицита. Все заботы о семье взяла на себя их экономка Эльза, бывшая уже несколько лет преданным другом семьи.
Несмотря на тяжелое испытание, выпавшее в это время на его долю, Вильштеттер продолжал плодотворные исследования.
Химические лаборатории были очень просторны и хорошо оборудованы. Вильштеттер распорядился в помещениях подвального этажа смонтировать установки для извлечения хлорофилла из листьев крапивы — она оказалась удобным сырьем для этих опытов.
После очистки водно-спиртовых растворов, простоявших длительное время, ближайший ученик Вильштеттера Артур Штолль получил сине-зеленые кристаллы. Когда он впервые стал рассматривать эти кристаллы под микроскопом, то обнаружил, что зрительное поле сплошь усеяно правильными шестигранниками светло-зеленого цвета. Менялись образцы, но картина оставалась прежней.
Было установлено, что очищенный хлорофилл — это зеленое воскоподобное вещество, а шестигранные кристаллы образуются при распаде хлорофилла под действием какого-то неизвестного до сих пор фермента. Его назвали хлорофилазой. Полученные кристаллы были использованы для исследования структуры хлорофилла. Результаты исследований показали, что по составу хлорофилл — сложное органическое соединение, содержащее в молекуле один атом магния.
«Прежде всего Вильштеттер, — пишет Ю.Г. Чирков, — выделил в зелени два начала — хлорофилл "a" (он самый важный!) и хлорофилл "b"… Второе достижение: Вильштеттер установил химический состав молекулы хлорофилла.
Присутствие в хлорофилле углерода, водорода, азота, кислорода ожидалось. Но магний — это для ученых был сюрприз! Хлорофилл оказался первым соединением в живой ткани, содержащим этот элемент.
И, наконец, третье: Вильштеттер задался целью определить, у всех ли растений хлорофилл одинаков? Ведь сколько на планете разных растений, как сильно разнятся условия их обитания, так неужели все они обходятся одной и той же, так сказать, стандартной, молекулой хлорофилла?
И тут Вильштеттер вновь показал свой научный характер. Ни у современников, ни у потомков не должно было возникнуть и тени сомнений в достоверности добытых им фактов!
Гигантский труд длился целых два года. В Цюрих, где в то время работал Вильштеттер, многочисленные помощники доставляли тьму растений из самых разных мест. Растения наземные и водные, из долин и со склонов гор, с севера и юга, из рек, озер и морей… И из каждого полученного экземпляра извлекали хлорофилл и тщательно анализировали его химический состав».
В итоге ученый убедился, что состав хлорофилла везде одинаков! За красный цвет крови «отвечает» гем. В основе и гема, и хлорофилла лежит порфин.
В 1912 году ученый переехал в Берлин по приглашению только что созданного многообещающего научного центра — Института кайзера Вильгельма.
Как пишет К. Манолов: «В это время к нему в Институт приехал англичанин Артур Иврист. Многолетний опыт экстрагирования хлорофилла в лаборатории Вильштеттера очень пригодился. После каждой экстракции с помощью колориметра контролировали увеличение содержания извлеченного красителя в растворе. Сконцентрированный и очищенный раствор красителя оставляли кристаллизоваться. Кристаллы получились неожиданно быстро, Иврист и Вильштеттер даже не поверили вначале своему успеху. К подкисленному спиртовому раствору красителя добавили эфир, и сразу же на дне сосуда появились мелкие блестящие кристаллики. Новое вещество назвали цианидином (от латинского названия василька "центауреа цианус"). Так был получен в чистом виде первый антоциановый краситель.
Иврист получил продукты распада красителя и занялся его синтезом. Другие сотрудники изучали антоциановые красители роз, красной герани, шпорника, брусники.
За полтора года было изучено множество веществ, придающих окраску цветам и плодам. Вслед за цианидином в лаборатории Вильштеттера были получены пеларгонидин и дельфинидин и расшифрованы их структуры. Большим успехом было осуществление первого синтеза красителя — это был синтез пеларгонидина».
В 1913 году вместе с Штоллем он выпустил фундаментальный труд «Исследования хлорофилла».
Увы, вскоре началась Первая мировая война и лаборатория опустела — большинство сотрудников призвали в армию. Запасы химикатов скоро иссякли, и пополнить их не было возможности.
В 1915 году за «исследования красящих веществ растительного мира, особенно хлорофилла» Вильштеттеру была присуждена Нобелевская премия по химии. Из-за войны церемония награждения была отложена. Премию ученый получил в 1920 году. «Цель моей работы, — говорил Вильштеттер в нобелевской лекции, — состояла в том, чтобы установить структурные характеристики наиболее широко распространенных пигментов растений, в частности, хлорофилла, и найти определенные критерии, касающиеся их химической функции».
1920 год был полон и других радостных для Вильштеттера событий, в частности, открытие новой лаборатории в Мюнхенском университете, где он уже четыре года был профессором. Новой темой его исследований стали энзимы — биологические катализаторы биохимических реакций, присутствующие во всех живых клетках. Однако, достигнув определенных результатов в этой совершенно неисследованной области органической химии, ученый в 1924 году вынужден был прервать свои опыты и уйти в отставку. Это случилось, когда в коридорах и аудиториях университета стали появляться плакаты антисемитского содержания.
Лабораторию возглавил Г. Виланд, который в течение многих лет предоставлял Вильшеттеру возможность проводить эксперименты с эритроцитами, красящее вещество которых — гемоглобин — похоже по структуре на хлорофилл.
В 1933 году к власти в Германии пришли нацисты. Вильштеттер неоднократно выезжал в другие страны и ему не раз предлагали остаться за рубежом. Но он отклонял самые лестные предложения, не желая покидать родину. Но после того, как лишь по счастливой случайности в ноябре 1938 года он избежал попадания в концлагерь, Вильштеттер в начале следующего года покидает Германию.
В Швейцарии на вилле «Эрмитаж», расположенной неподалеку от Локарно, он написал мемуары «О моей жизни». 3 августа 1942 года Вильштеттер скончался от сердечного приступа.
ИРВИНГ ЛЕНГМЮР
(1881–1957)
«В течение своей долгой карьеры Ленгмюр никогда не брался специально за исследования, преследуя прямую практическую цель, — пишет М. Уилсон. — Все эти полезные результаты были просто побочными продуктами изучения основных загадок природы. Ленгмюра часто спрашивали, почему он начал то или другое исследование, и он неизменно отвечал: "Наверное, потому что я очень любопытен". Когда же его спрашивали, почему он продолжал работать в этом направлении, он отвечал: "Меня это забавляет"».
Ирвинг Ленгмюр родился 31 января 1881 года в Бруклине (Нью-Йорк). Он был третьим ребенком в семье Чарлза и Сэйди (Каминг) Ленгмюр. Отец его, шотландец по происхождению, работал страховым агентом.
Мальчик подрос и его поместили в одну из местных начальных школ. Когда Ирвингу исполнилось одиннадцать лет, семья переехала в Париж, где он обучался в небольшом пансионе на окраине французской столицы.
Мальчик отличался способностями и с огромной энергией отдавался любому интересующему его делу. Если он не теребил своего обожаемого старшего брата Артура расспросами о химии, то старался вбить в голову младшего братишки все, что он узнал об электричестве. Его мать однажды сказала: «Ребенок приходит в такой энтузиазм, что не помнит себя: просто страшно, как много он знает!»
Когда Артур получил степень доктора, причин оставаться в Европе не осталось и Ленгмюры вернулись в США. Учебу Ирвинг продолжил в Академии Честнат-Хилл в Филадельфии. Здесь самостоятельно в течение шести недель он изучил книгу о дифференциальном и интегральном исчислении. В четырнадцать лет Ирвинг поступил в институт Пратта в Бруклине, а когда ему исполнилось семнадцать, стал студентом Колумбийской горной школы. В 1906 году он получил диплом доктора физики в Геттингене. Институт Стивенса в Хобокене пригласил его преподавать химию.