Определение строения аттрактанта бомбикола

Тем временем
1960 – 1962 гг.
2 февраля 1962 года состоялся парад планет,
в котором участвовали семь из восьми планет
Солнечной системы
В 1962 г. за работу по расшифровке структуры ДНК
английский ученый Френсис Крик совместно с Дж.
Уотсоном и М. Уилкинсом удостаивается Нобелевской
премии.
Это
открытие
было
признано
одним
из
важнейших в ХХ веке.
В 1962 году умер американский писатель Уильям
Фолкнер,
автор
романов
«Святилище»,
«Город»,
«Особняк» и др. Лауреат Нобелевской премии в
области литературы (1949 г.).
В начале 60-х гг. французский путешественник и
исследователь
Жак
Ив
Кусто
начинает
серию
экспериментов по изучению полноценной жизни под
водой
–
проект
«Континентальный
шельф».
«Подводный дом» функционировал с 14 сентября 1962
года (документальный фильм о нем получил «Оскар» в
1965 г.).
Важнейшим
итогом
войны
стало
изменение
мировой геополитической ситуации. На сцену мировой
политики вышли две сверхдержавы – СССР и США. Они
определяли во многом послевоенное устройство мира.
Также
победа
окончательному
системы.
над
фашизмом
распаду
способствовала
мировой
и
колониальной
Противостояние
между
сверхдержавами
было
вызвано идеологическими разногласиями и привело к
началу
длительного
Граница
между
периода
двумя
«холодной
враждующими
войны».
системами
пролегла через Германию, на территории которой
возникли два государства: в западных зонах – ФРГ, в
восточной
зоне
–
ГДР.
В
первое
послевоенное
десятилетие сложились военные блоки НАТО и ОВД,
конфликтовавшие друг с другом.
Важнейшей переменой в сознании народов Европы
было понимание коренного изменения роли государства
в
экономике
и
социальной
жизни.
Признавалась
ответственность государства за поддержание высокого
уровня
занятости
и
экономического
роста,
за
жизнеспособность и безопасность страны. Капитализм
вступил в завершающую фазу зрелого индустриального
общества. Главными центрами создания новой техники
и технологии, научных разработок становятся США,
Западная Европа, Япония, СССР. Постепенно эти
процессы идут и в других регионах, распространяются
по всему миру.
Основное направление развития фундаментальных
наук – это проникновение в тайны микромира, в
строение
атома
и
познание
возможностей
использования атомной энергии, в тайны клетки, а
затем
и
в
тайны
космоса.
Машиностроение
и
автомобилестроение также оказались приоритетными
сферами развития производства. Создание ракетных
двигателей и полет первого космонавта Юрия Гагарина
положили начало освоению космического пространства.
Изобретение
в
1948
г.
транзистора
дало
толчок
развитию радиотехники. Новые перспективы в научных
исследованиях и разработках открыло создание в
середине 40-х годов ХХ века американским ученым Н.
Винером кибернетики – науки об обратной связи,
получении, обработке и передаче информации.
Широкий
информации
доступ
и
сопровождался
массовой
населения
разного
рода
дальнейшим
культуры,
к
средствам
развлечениям
распространением
рассчитанной
на
вкусы
и
стереотипы массового сознания. Массовая культура
способствовала
приобщению
к
плодам
культуры
широких слоев населения.
В 1961 году в Загребе (Югославия) состоялась
первая
выставка
оп-арта.
Оп-арт
–
сокращенное
название от английского optical art – оптическое
искусство.
Портреты
Адольф Фридрих Иоганн Бутенандт
Адольф Фридрих Иоганн Бутенандт
(1903–1995), Германия
Немецкий химик Адольф Фридрих Бутенандт родился в
1903 году в Бремерхафене. Учился в Марбургском, а
затем Гёттингенском университете, где в 1927 году
получил степень доктора философии.
Бутенандт
занимался
изучением
половых
гормонов. В 1929 году одновременно с американским
биохимиком Дойзи впервые синтезировал эстрон. В
1931 году выделил совместно со своим сотрудником
Чернингом кристаллический андростерон из мочи.
До 1933 года продолжал работать в Гёттингене,
затем был приглашён на должность профессора в
Высшую техническую школу в Данциге.В 1934 году
получил прогестерон. В 1935 году одновременно с
Леопольдом Ружичкой синтезировал из андростерона
тестостерон.
биохимии
С
Макса
1936
года
Планка
–
(до
директор
1944
года
Института
институт
находился в Берлине, затем до 1956 года в Тюбингене,
а с 1956 в Мюнхене). Тогда же Бутенандт работал в
должности профессора в Мюнхенском университете.
В 1961году выделил кортизон и наметил пути его
промышленного
получения.
Определил
строение
бомбикола – полового аттрактанта самки тутового
шелкопряда, а затем синтезировал его. В 1939 году за
работы в области половых гормонов был удостоен
Нобелевской премии, но под давление гитлеровского
правительства вынужден был от неё отказаться и
получил только в 1949 году.
Роберт Робинсон
Роберт Робинсон (1886–1975),
Великобритания
Английский
химик
Роберт
Робинсон
родился
в
Баффорде в графстве Дербишир в 1886 году. В 1906
году Робинсон закончил Манчестерский университет и
поступил на работу в частную лабораторию Уильяма
Генри Перкина-младшего в Манчестере. В 1912 году
получил
должность
профессора
в
Сиднейском
университете. Через три года вернулся в Англию и стал
профессором университета в Ливерпуле. В 1922 году
стал профессором Манчестерского университета.
Первым
предположил
возможность
двух
механизмов смещения электронов в молекулах веществ
с сопряжёнными связями – «электрополярного» и
«мезомерного». В 1925 году изучил молекулярную
структуру
морфина
Синтезировал
совместно
алкалоид
берберин.
с
В
Галландом.
1926
году
установил структуру алкалоида неопина. В 1925–1926
годах
развил
идею
об
электронных
смещениях.
Применил для их обозначения изогнутые стрелки.
Объяснил влияние заместителей в бензольном кольце
на
направление
замещения.
Исследовал
сложные
эфиры
фосфорной
кислоты
и
моносахаридов.
Синтезировал многие природные антоцианы.
С
1928
по
1930
год
был
профессором
Лондонского, а потом – Оксфордского университета. В
1935 году синтезировал алкалоид бикукуллин. В 1951
году
установил
строение
стрихнина,
синтезировал
андростерон. В 1961 году синтезировал основные
компоненты маточного молочка пчёл. Внёс вклад в
установление строения и синтез многих алкалоидов:
атропина,
бруцина,
создателей
производство
химии
кокаина
и
прочих.
антибиотиков.
антималярийных
Один
из
Организовал
препаратов
в
Великобритании. За исследование алкалоидов получил
Нобелевскую премию в 1947 году.
Минимум знаний
1960–62 годы
Роберт Робинсон синтезировал
основной компонент маточного молочка
пчёл. Адольф Фридрих Бутенандт
выяснил структуру аттрактанта бомбикола
Маточное
кормилицы
молочко
из
вырабатывают
мёда
и
пыльцы.
рабочие
Этот
пчёлы-
продукт
–
единственная пища личинок пчелиных маток, благодаря
которой личинка развивается как пчелиная матка, а не
как рабочая пчела. Небольшое количество маточного
молочка достаётся и личинкам рабочих пчёл в первые
три дня их развития. Маточное молочко богато белками
(40–58%), липиды (5–18%), углеводы (около 26%),
витамины группы В, РР, Н, фолиевая кислота, гаммаглобулин,
биологически
обладает
основные
активные
аминокислоты
вещества.
бактерицидным
и
и
другие
Этот
продукт
противовирусным
действием, Исследование липидов маточного молочка
показало, что в них содержатся свободные жирные
кислоты, содержащие 10 углеродных атомов. Основной
составной частью (3%) смеси свободных жирных кислот
оказалась
OH
H2C
C
H2
транс-10-оксидецен-2-овая
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
H2
C
C
C
H
кислота:
H
COOH
Её в 1960-61 годах синтезировал Роберт Робинсон с
сотрудниками. Метод Робинсона давал именно трансизомер кислоты.
В 1959 году Келлоу и Нора Джонстон выделили из
головок
пчелиных
маток
вещество,
названное
маточным, или королевским веществом, а в 1960 году
установили
строение
его
строение.
этого
вещества
Одновременно
определили
с
ними
австрийский
химик Эдгар Ледерер и его ученик французский химик
Мишель Барбье. Королевское вещество оказалось
транс-9-оксодецен-2-овой
O
H3C
C
C
H2
H2
C
Королевское
верхнечелюстными
C
H2
H2
C
кислотой:
C
H2
H
C
вещество,
железами
C
H
COOH
выделяющееся
пчелиной
матки,
покрывает тело матки, и с него слизывается рабочими
пчёлами. Это вещество даёт сигнал рабочим пчёлам,
что нет необходимости выращивать новую матку. Это
вещество служит также аттрактантом для трутней
(самцов). Пока матка способна вырабатывать маточное
вещество, новая матка появиться не может. В том же
1960 году
транс-9-оксодецен-2-овую кислоту Келлоу
синтезировал в 9 стадий, а Барбье – в 4 стадии. В 1961
году
это
вещество
было
синтезировано
другими
способами Эйтером и Рафаэлем.
В то же время, в 1961 году, немецкий химик
Адольф Фридрих Бутенандт экстрагировал половой
аттрактант
самок
шелкопряда
Bombix
mori
из
специальных желёз этих насекомых и установил его
строение. Активным компонентом экстракта оказался
ненасыщенный спирт С16Н30О. Вещество было названо
бомбиколом.
помощью
Его
ряда
строение
было
превращений.
установлено
Сначала
обработали
хлорангидридом
кислоты,
окрашенный
сложный
Этот
эфир.
с
экстракт
образующей
сложный
эфир
выделили с помощью бумажной хроматографии. Из
500 000 насекомых получили всего 12 мг этого эфира.
Далее этот эфир подвергали окислению раствором
перманганата калия и среди продуктов окисления
обнаружили масляную кислоту, щавелевую кислоту и
окрашенный сложный эфир. Его строение было далее
тоже
определено.
Эти
результаты
позволили
установить, что бомбикол – это гексадекадиен-10,12-ол1:
H2
C
HO
C
H2
H2
C
C
H2
H2
C
C
H2
H2
C
H2
C
C
H2
C
H
H
C
H2C
CH
CH
H 2C
CH3
На
схеме
разрыва
штриховыми
двойных
синтезированы
все
линиями
связей
при
показаны
места
окислении.
Были
стереоизомеры
гексадекадиен-
10,12-ола-1, а затем предъявлены самцам шелкопряда.
По реакции самцов было установлено, что бомбикол
имеет
10-транс-12-цис-конфигурацию.
шелкопряда
реагируют
на
10–12
Самцы
микрограммов
бомбикола в 1 см3 воздуха и чувствуют его на
расстоянии до 10 километров.
В
1960
году
американский
химик
Мартин
Джекобсон выделил и установил строение аттрактанта
нелетающих самок непарного шелкопряда Porthetria
dispar. Непарный шелкопряд – вредитель, погубивший
обширные массивы леса на севере США. Активным
началом
аттрактанта
оказался
10-ацетокси-цис-
гексадецен-7-ол-1:
H3C
Для
H2
C
H2
C
C
H2
C
H2
выделения
500 000
самок
H2
C
H2
C
C
C
CH
H2
C
H
H
O
аттрактанта
непарного
H2
C
C
H2
C
H2
H2
C
CH3
C CH3
O
Джекобсон
обработал
шелкопряда.
Изучение
аттрактанта непарного шелкопряда было проведено в
рамках
тридцатилетней
программы
исследований
Департамента сельского хозяйства США. В 1962 году
Джекобсон
синтезировал
дешёвый
заменитель
природного аттрактанта – 12-ацетокси-цис-октадецен-9ол-1,
получивший
обладающий
непарного
используют
название
способностью
шелкопряда.
в
ловушках
«джиплур»,
приманивать
Синтетический
для
самцов
тоже
самцов
аттрактант
непарного
шелкопряда, которые расставляют в лесу, заражённом
этим вредителем.
Что еще можно прочитать
Катенина Н. И пчела с пчелою говорит. «Химия
и жизнь», 1979, № 7, с. 51–55.
Кляшторин Л. Секрет бомбикола. «Химия и
жизнь», 1965, № 2, с. 26–27.