Бартон (Barton), Дерек Харолд Ричард

Английский химик Дерек Харолд Ричард Бартон родился в Грейвзенде, на берегу Темзы, неподалеку от Лондона, в семье Уильямса Томаса Бартона и Мод (Хенриетты) Бартон. Получив начальное и среднее образование в тонбриджской школе, он стал посещать Джиллингемский технический колледж, однако в 1938 г. перешел в Имперский колледж науки и техники Лондонского университета, где в 1940 г. получил почетную степень (присуждается университетом за особые научные достижения без защиты диссертации.) бакалавра естественных наук, а в 1942 г. – докторскую степень по органической химии. В последующие два года он принимал участие в химических исследованиях, связанных с целями обороны, после чего недолгое время работал инженером-химиком и исследователем в бирмингемской компании «Олбрайт энд Уилсон».

По окончании войны, в 1945 г., Бартон стал ассистентом лектора на кафедре химии Имперского колледжа. Выделенная ему здесь в 1946 – 1949 гг. стипендия для проведения научной работы позволила Бартону осуществить исследование органических молекул, за которое он в 1949 г. вторично получил докторскую степень. На следующий год, работая внештатным лектором по химии природных соединений в Гарвардском университете, Бартон заинтересовался установлением точной конфигурации органических молекул.

К тому времени, когда Бартон приступил к своим исследованиям, химики умели классифицировать молекулы, исходя из двух фундаментальных характеристик: по их составу (т.е. по идентификации входящих в них атомов) и по их конфигурации (т.е. по установлению расположения атомов в молекуле, которое было либо симметричным относительно главной оси, либо асимметричным – левовращающим или правовращающим). Однако трехмерная структура молекул оставалась не совсем понятной. Ученые предвидели, что способность определять форму данной молекулы обеспечила бы их жизненно важной информацией о химическом поведении и характере вступления данной молекулы в реакцию с другими молекулами. Понимание структуры органических молекул представлялось особенно многообещающим, поскольку эти углеродсодержащие молекулы, которые легко соединяются с другими атомами, представляют собой химический материал живых систем.

Работая в Гарвардском университете, Бартон заинтересовался разными скоростями реакций у различных видов стероидов – важной группы органических соединений, которые преобладают в желчных кислотах, гормонах и других физиологических соединениях. Бартон задался вопросом о том, могут ли эти различия объясняться физическим строением молекул. В таких молекулах присоединенные друг к другу атомы углерода образуют замкнутую структуру, называемую кольцом. Было известно, что шестичленные углеродные кольца могут принимать конформацию (форму) ванны, когда происходит внутримолекулярное вращение при простой связи. При вращении в том же направлении энантиомера (зеркально отраженного шестичленного кольца) он принимает конформацию кресла. В проделанной ранее, но малоизвестной работе норвежский химик Одд Хассель доказал, что конформация кресла предпочтительна для шестичленных углеродных колец, поскольку она более энергетически выгодна из этих двух возможных конформаций.

Бартон знал об открытиях Хасселя и применил их при разработке своего метода для анализа структуры высокосложных органических молекул. Этот метод, известный в настоящее время как конформационный анализ, не только позволял уяснять и предсказывать поведение в различных условиях таких биологически важных молекул, как молекулы стероидов и углеводородов, но также открывал для химиков возможность изучения структуры больших молекул в трех измерениях.

По возвращении в Англию в 1951 г. Бартон стал работать в Беркбек-колледже Лондонского университета, где два года спустя он занял должность профессора органической химии. В 1955 г. он стал профессором химии королевской кафедры (заведующим кафедрой, учрежденной королем.) в университете Глазго. Здесь он применил метод конформационного анализа для исследования многих видов органических веществ, в т.ч. алкалоидов, класса сложных молекул, который содержит никотин и морфин.

С 1957 по 1978 г. Бартон был профессором органической химии в Имперском колледже науки и техники Лондонского университета. В эти годы он также часто читал лекции в США. Во время своего пребывания в Научно-исследовательском институте медицины и химии в Кембридже (штат Массачусетс) в 1960 г. он разработал метод инициирования химических реакций с помощью света, который получил известность как процесс Бартона. Этот процесс привел к синтезу альдостерона – гормона, который способствует регулированию содержания натрия и калия в почках.

В 1969 г. Бартону и Хасселю совместно была присуждена Нобелевская премия по химии «за их вклад в развитие конформационной концепции и ее применение в химии». В своей Нобелевской лекции Бартон проследил развитие конформационного анализа и описал его приложение в химии и биологии. «Интересно наблюдать, – сказал он в заключение, – как из желудя гипотезы вырастает дерево знаний».

Выйдя в отставку из Имперского колледжа науки и техники в 1978 г., Бартон стал директором Института химии природных соединений в Жиф-сюр-Ивете, во Франции. С 1960 г. его интерес к конформационному анализу сменился интересом к таким областям, как фотохимия и биосинтез.

В 1944 г. Бартон женился на Джит Кейт Уилкинс, которая родила ему сына. После того, как они разошлись, он заключил второй брак. На этот раз его избранницей стала Кристиана Коне, профессор французского лицея в Лондоне. Глубоко преданный научной работе, Бартон щедро делился своими знаниями, широко выступая с лекциями в США и Канаде. Ученый был удостоен большого количества наград. Среди них: медаль Кордей-Моргана Британского химического общества (1951), премия Фрицше (1956) и награда Роджера Адамса (1959) Американского химического общества, а также медаль Дэви (1961), Королевская медаль (1972) и медаль Копли (1980) Лондонского королевского общества. Бартон – член Лондонского королевского общества и Королевского общества Эдинбурга, а также иностранный член Американской академии наук и искусств. Он являлся обладателем почетных степеней Колумбийского, Оксфордского, Манчестерского университетов и многих других.