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헤르만 에밀 피셔

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목차

1. 개요

헤르만 에밀 피셔는 1902년 노벨 화학상을 수상한 독일의 화학자이다. 그는 퓨린과 당 연구, 특히 페닐히드라진을 이용한 당의 연구와 D-(+)-글루코스의 유기 합성을 통해 유기 합성 화학 발전에 기여했다. 또한, 단백질 연구를 통해 아미노산 분리 및 펩타이드 합성에 대한 기법을 확립했으며, 효소의 기질 결합 모델인 "자물쇠와 열쇠" 모델을 제안했다. 피셔의 이름을 딴 다양한 화학 반응과 개념이 존재하며, 그는 유기 합성 화학의 선구자로 평가받는다.

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헤르만 에밀 피셔 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
피셔 1895년경
피셔 1895
인물 정보
본명헤르만 에밀 루이스 피셔
출생지오이스키르헨, 라인 주
국적독일
사망 장소베를린, 독일
학력
모교본 대학교
스트라스부르 대학교
지도교수아돌프 폰 바이어
프리드리히 아우구스트 케쿨레
지도 학생알프레드 슈토크
오토 딜스
오토 루프
발터 A. 야콥스
루트비히 크노르
오스카 필로티
율리우스 타펠
경력
근무 기관뮌헨 대학교 (1875–81)
에를랑겐 대학교 (1881–88)
뷔르츠부르크 대학교 (1888–92)
베를린 대학교 (1892–1919)
연구 분야 및 업적
주요 분야화학
주요 업적당 및 퓨린 연구
수상
수상 내역데비 메달
ForMemRS
노벨 화학상
패러데이 강연상
엘리엇 크레슨 메달

2. 생애

헤르만 에밀 피셔는 쾰른 근처 오이스키르헨에서 태어났다. 본 대학교를 거쳐 스트라스부르 대학교에서 아돌프 폰 바이어에게 프탈레인을 연구하여 1874년 박사 학위를 받았다.[5] 1875년 히드라진과 페닐히드라진을 발견했다.[2] 페닐히드라진 화합물은 훗날 피셔의 당 및 퓨린 합성에 대한 연구의 발판이 되었고, 피루브산의 페닐히드라존을 사용하여 인돌 합성을 개발했다.

1875년 폰 바이어와 함께 뮌헨 대학교에서 유기 화학 조교가 되었고, 1878년 "사강사" 자격을 얻었으며, 1879년 분석 화학 부교수로 임명되었다.[6] 1882년 에를랑겐-뉘른베르크 대학교, 1885년 뷔르츠부르크 대학교의 화학 교수를 거쳐, 1892년에는 아우구스트 빌헬름 폰 호프만의 뒤를 이어 베를린 훔볼트 대학교의 화학 교수가 되었다.[7]

2. 1. 초기 생애와 교육

헤르만 에밀 피셔는 쾰른 근처 오이스키르헨에서 사업가인 로렌츠 피셔와 그의 아내 율리 푀엔스겐의 아들로 태어났다. 졸업 후 그는 자연 과학을 공부하고 싶어했지만, 그의 아버지는 그가 적합하지 않다고 판단할 때까지 집안 사업에서 일하도록 강요했다. 피셔는 1871년 본 대학교에 입학했지만 1872년 스트라스부르 대학교로 옮겼다.[5] 그는 아돌프 폰 바이어 밑에서 프탈레인에 대한 연구로 1874년 박사 학위를 받았다.[5]

피셔는 스트라스부르에서 바이어와 함께 독립 연구생으로 남았다. 1874년 가을, 그는 유기 실험실의 조교로 임명되었다. 1875년 그는 비대칭 디메틸히드라진을 포함하여 히드라진을 발견하고 명명했는데, 이는 우주 경쟁 시대에 매우 중요해졌으며, 또한 페닐히드라진도 발견했다.[2] 후자의 화합물은 카르복실산 화합물(알데히드 및 케톤)과 반응하여 결정성 고체를 생성한다. 당의 페닐히드라존은 그가 1902년 노벨 화학상을 받게 된 당 및 퓨린의 합성에 대한 연구를 발전시키는 데 기여했다. 피루브산의 페닐히드라존을 사용하여 그는 인돌의 합성을 개발했다.

1875년, 폰 바이어는 유스투스 폰 리비히의 후임으로 뮌헨 대학교에 초빙되었고, 피셔는 그와 함께 유기 화학 조교가 되었다. 1878년 피셔는 뮌헨에서 "사강사" 자격을 얻었고, 1879년 분석 화학 부교수로 임명되었다.[6]

2. 2. 경력

피셔는 사업가인 아버지 로렌츠 피셔와 어머니 율리 푀엔스겐 사이에서 쾰른 근처 오이스키르헨에서 태어났다. 졸업 후 자연 과학을 공부하고 싶어했지만, 아버지의 강요로 집안 사업에서 일했다. 1871년 본 대학교에 입학했지만, 1872년 스트라스부르 대학교로 옮겼다.[5] 그는 아돌프 폰 바이어 밑에서 프탈레인에 대한 연구로 1874년에 박사 학위를 받았다.[5]

피셔는 스트라스부르에서 바이어와 함께 독립 연구생으로 남았다. 1874년 가을, 그는 유기 실험실의 조교로 임명되었다. 1875년 그는 비대칭 디메틸히드라진을 포함하여 히드라진을 발견하고 명명했는데, 이는 우주 경쟁 시대에 매우 중요해졌으며, 페닐히드라진도 발견했다.[2] 당의 페닐히드라존은 그가 1902년 노벨 화학상을 받게 된 당 및 퓨린의 합성에 대한 연구를 발전시키는 데 기여했다. 피루브산의 페닐히드라존을 사용하여 그는 인돌의 합성을 개발했다.

1875년, 폰 바이어는 유스투스 폰 리비히의 후임으로 뮌헨 대학교에 초빙되었고, 피셔는 그와 함께 유기 화학 조교가 되었다. 1878년 피셔는 뮌헨에서 "사강사" 자격을 얻었고, 1879년 분석 화학 부교수로 임명되었다.[6] 같은 해, 아헨의 화학 교수직을 제안받았지만 거절했다.

1881년, 에를랑겐-뉘른베르크 대학교의 화학 교수로 취임했다. 1883년에는 바디셰 아닐린-운트 소다-파브릭(Badische Anilin- und Soda-Fabrik)이라는 기업의 화학 공장 감독을 의뢰받았지만, 학계에 남는 것을 선택했다.

1885년에는 뷔르츠부르크 대학교의 화학 교수로 임명되었다. 1892년 그는 아우구스트 빌헬름 폰 호프만의 뒤를 이어 베를린 훔볼트 대학교의 화학 교수가 되었고,[7] 1919년 사망할 때까지 재직했다.

3. 연구 업적

헤르만 에밀 피셔는 유기화학 분야에서 다양한 연구 업적을 남겼다. 특히 피셔 투영식을 고안한 것으로 유명하다.

1875년 페닐히드라진을 발견하고, 사촌 오토 피셔와 함께 히드라진 유도체를 연구하여 트리페닐메탄으로부터 염료를 만들 수 있다는 새로운 이론을 구축하고 실험으로 증명했다. 에어랑겐에서는 차, 커피, 초콜릿의 유효 성분인 카페인과 테오브로민을 연구하여 이들 화합물의 구성을 특정하고 합성했다.

퓨린과 당 연구는 피셔의 명성을 높였다. 1882년부터 1906년까지 아데닌, 잔틴, 카페인, 요산, 구아닌 등 다양한 물질을 다루었다. 이들은 모두 이환식 함질소복소환 구조를 기본으로 하며, 피셔는 이 가설상의 물질을 퓨린이라 명명하고 1898년에 합성에 성공했다.

1884년부터 당 연구를 시작하여 글루코스의 알데히드기 존재, 글루콘산과 만논산 사이의 에피화를 통한 당류의 입체적, 이성질체적 성질을 밝혀냈다. 1891년부터 1894년까지 알려진 당류의 입체 구조를 모두 밝혀냈고, 비대칭 탄소 원자 이론을 응용하여 미지의 이성질체 존재를 예언했다. 글리세린을 원료로 글루코스, 과당, 만노스를 합성하는 데 성공했다.

1899년부터 1908년까지 단백질 연구에서 성과를 거두었다. 개별 아미노산을 분리하고 특정하는 효율적인 분석 기법을 찾아내고, 새로운 환상 아미노산 프롤린과 하이드록시프롤린을 발견했다. 펩타이드 결합 기법을 확립하고 펩타이드 합성에 성공했으며, 1901년에는 에르네스트 포르노와 공동으로 디펩타이드의 일종인 글리실 글리신 합성에 성공했다.

그 외에도 지의류의 효소나 화학 물질, 피혁 가공에 사용되는 물질, 지방 등을 연구했다. 1890년에는 기질과 효소의 상호 작용을 시각적으로 나타내는 자물쇠와 열쇠 모형을 제안했다.

피셔는 글루코스 등의 당과 카페인 등의 퓨린을 합성하여 유기 합성 화학의 선구자로 여겨진다.

3. 1. 페닐히드라진과 초기 연구

페닐히드라진의 유도체를 연구하여 디아조 화합물과의 관련성을 밝혀냈다. 페닐히드라진이 다른 물질과 쉽게 결합하여 이전에 알려지지 않았던 수많은 화합물을 생성한다는 점에 주목했다. 이러한 축합 생성물 중 가장 중요한 것은 히드라존으로, 알데히드 및 케톤과의 반응으로 생성된다. 1886년에 발표된 그의 관찰에 따르면, 이러한 히드라존은 염산 또는 염화 아연으로 처리하면 인돌의 유도체를 생성하며, 이는 인디고의 모체 물질이며, 인디고 및 이와 관련된 많은 물질에 대한 폰 바이어의 견해를 확인시켜주는 것이었다.[7]

푸크신(당시 "로사닐린") 마젠타 염료에 주목했고, 사촌 오토 피셔와 함께 1878년과 1879년에 이러한 염료가 트리페닐메탄의 유도체라는 것을 밝히는 논문을 발표했다. 요산과 관련된 화합물에 관한 연구에서 폰 바이어가 토대를 마련했지만, 피셔는 퓨린에 대한 지식을 크게 발전시켰다. 1881년과 1882년에 그는 요산, 잔틴, 카페인(최초의 합성을 달성), 테오브로민 및 이 그룹의 다른 일부 화합물의 화학식을 발표했다. 퓨린 자체가 분리된 후, 다양한 유도체가 제조되었으며, 일부는 치료적 적용 가능성을 고려하여 특허를 받았다.[7]

히드라진과 관련된 초기 발견 중 하나로 페닐히드라진이 당과 반응하여 오사존을 형성한다는 것을 발견했다. 오사존은 결정성이 높고 쉽게 형성되어 이전에 가능했던 것보다 이러한 탄수화물을 더 확실하게 식별하는 데 기여했다.[7]

3. 2. 퓨린 연구

그는 요산과 관련된 화합물에 관한 연구를 진행했다. 폰 바이어가 기초를 다졌지만, 피셔는 퓨린에 대한 지식을 크게 발전시켰다. 1881년과 1882년에 그는 요산, 잔틴, 카페인 (최초의 합성을 달성), 테오브로민 및 이 그룹의 다른 일부 화합물의 화학식을 발표했다.[7] 퓨린 자체가 분리된 후, 다양한 유도체가 제조되었으며, 일부는 치료적 적용 가능성을 고려하여 특허를 받았다.[7]

3. 3. 당 연구

페닐히드라진을 이용한 그의 초기 연구에서, 페닐히드라진이 당과 반응하여 오사존을 형성한다는 것을 발견했다. 오사존은 결정성이 높고 쉽게 형성되어 당을 식별하는 데 유용했다.[7] 이후, 그는 D-(+)-글루코스의 유기 합성으로 유명하다.[8] 그는 16개 입체 이성질체 글루코스의 화학식을 추론하는 방법을 보여주었고, 몇 가지 입체 이성질체를 제조하여 비대칭 탄소 원자에 대한 르 벨–반트 호프 규칙을 확인하는 데 기여했다.[7]

3. 4. 효소 연구와 "자물쇠와 열쇠" 모델

피셔는 효소학 분야에서 기질 결합의 메커니즘으로 "자물쇠와 열쇠" 모델을 제안한 것으로 알려져 있다.[9]

3. 5. 단백질 연구

피셔는 의사 요제프 폰 메링과 함께 1904년에 최초의 바르비투르산염 진정제인 바르비탈을 출시하는 데 도움을 주었다.[10] 그는 단백질에 대한 선구적인 연구를 수행했는데, 새로운 방법을 도입하여 복잡한 알부민을 대부분의 구성이 알려진 아미노산 및 기타 질소 화합물로 분해하는 데 성공했다. 또한 이러한 단위를 재결합하여 천연 생성물과 유사한 합성 펩타이드를 제조했다. 1901년 그의 연구 그룹은 최초의 유리 디펩타이드(글리신-글리신)를 합성했다.[11] 1906년까지 그의 연구 그룹은 다양한 사슬 길이와 아미노산 조성을 가진 약 65개의 펩타이드를 만들었으며, 1899년부터 1906년까지의 연구는 1907년에 "아미노산, 폴리펩타이드 및 단백질에 대한 연구"라는 제목으로 출판되었다.[12] 3년 후 펩타이드의 총 수는 100개를 초과했으며, 가장 긴 것은 18개의 아미노산 펩타이드로 15개의 글리신과 3개의 류신 단위를 포함했다. 18개의 아미노산 펩타이드는 생리 화학자들이 사용하는 단백질 검사에 대한 표준 반응을 보였는데, 양성 뷰렛 검사, 무기 염에 의한 침전 및 단백질 분해 효소에 의한 분해 등이 그것이다.[13]

4. 개인사

피셔는 1888년 아그네스 게를라흐와 결혼했으나, 7년 후 아그네스는 세 아들을 남기고 사망하여 홀아비가 되었다. 두 아들은 제1차 세계 대전 중 군 복무 중 사망했지만, 장남 헤르만은 유기 화학자가 되었다.[5]

18세에 본 대학교에 입학하기 전 피셔는 위염을 앓았다. 에를랑겐 대학교 재학 중 마지막에도 위염이 재발하여, 뷔르츠부르크 대학교로 이적하기 전에 1년간 취리히에서 휴가를 보내지 않겠냐는 취리히 연방 공과대학교 재직 중인 빅토르 마이어의 제안도 거절해야 했다.

기억력이 뛰어났지만, 말솜씨가 없어 원고를 써서 통째로 외워 강연하는 방식을 취했다.

뷔르츠부르크에서는 산책을 취미로 하였으며, 슈바르츠발트에도 자주 다녔다. 관리직이 된 후에는, 특히 베를린에서 화학뿐만 아니라 과학 전반에 걸쳐 기반 확립의 중요성을 완강하게 주장했다. 과학적 문제에 대한 날카로운 이해와 직관, 진리를 사랑하는 자세와 가설을 실험으로 증명하려는 자세에서 진정한 위대한 과학자 중 한 명으로 꼽힌다.

피셔는 에어랑겐 대학교 해부학 교수의 딸이었던 아그네스 게르라흐와 1888년에 결혼하였으나, 7년 후 아내를 수막염으로 잃었다. 아그네스와의 사이에 3명의 아들을 두었지만, 셋째 아들 알프레드는 제1차 세계 대전 참전 중에 장티푸스로 사망했고, 차남 발터도 허약한 체질로 징병 훈련을 포기한 데다 우울증을 앓아 25세에 자살했다. 피셔 자신도 페닐히드라진과의 접촉으로 암을 앓았을 뿐만 아니라 우울증까지 겹쳐 1919년 베를린에서 자살했다.[21][22] 장남 헤르만 오토(1888년 - 1960년)는 캘리포니아 대학교 버클리에서 1948년부터 사망한 1960년까지 생화학 교수를 역임했다.[23]

5. 수상 및 영예


  • 1890년 : 데비 메달
  • 1902년 : 노벨 화학상
  • 1909년 : 헬름홀츠 메달
  • 1913년 : 엘리엇 크레슨 메달

베를린의 에밀 피셔 기념비


1897년, 그는 국제 원자량 위원회를 창설하자는 아이디어를 제시했다. 1899년 왕립 학회 외국인 회원(ForMemRS)으로 선출되었으며,[1] 1902년 "설탕과 퓨린 합성에 대한 그의 연구를 통해 그가 제공한 탁월한 공헌을 인정하여" 노벨 화학상을 수상했다.[15] 1904년 미국 국립 과학 아카데미의 국제 회원, 1908년 미국 예술 과학 아카데미의 국제 명예 회원, 1909년 미국 철학 학회의 국제 회원으로 선출되었다.[16][17][18]

많은 화학 반응과 개념이 그의 이름을 따서 명명되었다.

  • 피셔 인돌 합성
  • 피셔 투영식
  • 피셔 옥사졸 합성
  • 피셔 펩타이드 합성
  • 피셔 페닐히드라진 및 옥사존 반응
  • 피셔-스파이어 에스테르화 반응
  • 피셔 배당체화 반응
  • 킬리아니-피셔 합성


피셔-트롭쉬 공정은 막스 플랑크 탄소 연구소의 소장을 맡았던 프란츠 에밀 피셔의 이름을 따서 명명되었으며, 에밀 피셔와는 관련이 없다.[19]

피셔는 프로이센 칙선 고문관(Excellenz)으로 선출되었으며, 여러 대학에서 명예 박사 학위를 받았다. 또한 푸르 르 메리트 과학 예술 훈장과 막시밀리안 훈장을 수훈했다.

1919년에 사망하자 독일 과학회가 에밀 피셔 기념 메달을 창설했다.

6. 피셔의 이름을 딴 화학 반응 및 개념


  • 피셔 인돌 합성
  • 피셔 투영식
  • 피셔 옥사졸 합성
  • 피셔 펩타이드 합성
  • 피셔 에스터 합성 반응
  • 피셔 글리코사이드화
  • 킬리아니-피셔 합성


참고로, 피셔-트롭슈 공정은 전혀 다른 인물인 프란츠 에밀 피셔의 이름을 딴 것이다.[19]

7. 한국 사회에 미친 영향

(주어진 원본 소스가 비어있고, 이전 단계의 출력도 없으므로, '한국 사회에 미친 영향' 섹션에 작성할 내용이 없습니다.)

참조

[1] 웹사이트 Fellows of the Royal Society https://royalsociety[...] Royal Society
[2] 논문 Emil Fischer – Unequalled Classicist, Master of Organic Chemistry Research, and Inspired Trailblazer of Biological Chemistry
[3] 논문 Emil Fischers Beweis der Konfiguration von Zuckern: eine Würdigung nach hundert Jahren
[4] 논문 Emil Fischer memorial lecture https://zenodo.org/r[...] 1920-01-01
[5] 서적 Fischer, Emil Hermann
[6] 웹사이트 Emil Fischer – Biographical. https://www.nobelpri[...] NobelPrize.org
[7] 문서 Fischer, Emil
[8] 논문 Synthese des Traubenzuckers https://zenodo.org/r[...]
[9] 논문 Biochemical correctness: Emil Fischer's lock and key hypothesis, a hundred years after — an essay https://linkinghub.e[...] 1995-03
[10] 논문 The history of barbiturates a century after their clinical introduction
[11] 논문 Thirteen decades of peptide synthesis: key developments in solid phase peptide synthesis and amide bond formation utilized in peptide ligation https://doi.org/10.1[...] 2018-01-01
[12] 서적 Untersuchungen über aminosäuern, polypeptide und proteine https://archive.org/[...]
[13] 논문 Contrasts in Scientific Style. Emil Fischer and Franz Hofmeister: Their Research Groups and Their Theory of Protein Structure https://www.jstor.or[...] 1985
[14] 웹사이트 Emil Fischer - Biographical https://www.nobelpri[...] The Norbel Prize Organization 2020-03-31
[15] 웹사이트 Emil Fischer - Facts https://www.nobelpri[...] The Nobel Prize Organization 2020-03-30
[16] 웹사이트 Emil Fischer https://www.nasonlin[...] 2023-12-11
[17] 웹사이트 Emil Fischer https://www.amacad.o[...] 2023-12-11
[18] 웹사이트 APS Member History https://search.amphi[...] 2023-12-11
[19] 논문 Franz Fischer, 1877–1947
[20] 논문 Synthese des Traubenzuckers
[21] 논문 Suicide: a Socratic revenge http://www.cmj.slma.[...]
[22] 웹사이트 Emil Fischer http://www.nndb.com/[...] 2008-09-18
[23] 문서 Hermann Otto Laurenz Fischer, Biochemistry: Berkeley http://texts.cdlib.o[...]
[24] 웹사이트 Hermann Emil Fischer https://academictree[...]
[25] 웹인용 Fellows of the Royal Society https://royalsociety[...] 왕립학회


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