Илиел, Эрнест: биография
Илиел решил получить докторскую степень, в связи с чем отправил свои документы в три университета: Гарвардский, который отказал ему, поскольку комиссия ошибочно посчитала, что у Эрнеста уже есть докторская степень; Мичиганский, который, как оказалось, принимает лишь резидентов, проживающих внутри штата, и Университет Иллинойса, куда Илиела приняли во многом благодаря хорошим рекомендациям Альфреда Ли Склара (у Склара, который посетил Гавану в рамках Рокфеллерской стипендии, Илиел некоторое время работал, занимаясь поиском литературы).
В качестве научного руководителя для своей докторской диссертации, Илиел выбрал 36-летнего Гарольда Снайдера. Снайдер начал работать в Университете Иллинойса в 1937, но военные годы провел в качестве сотрудника Комитета медицинских исследований в отделе научных исследований и разработок. Главным его достижением, вместе с еще несколькими коллегами из Иллинойского университета, стала разработка противомалярийного хлорохина, который активно использовался в последние годы Второй Мировой войны. Илиел выполнил свою докторскую за два года, в течение которых также написал 8 статей. Он активно изучал региохимию алкилирования углерода в индоле (индол — основание Манниха).
В 1948 году Илиел принял предложение работать профессором в Нотр-Даме. Это предложение сделал ему один из его бывших учителей, Чарльз Прайс, который покинул Иллинойс, чтобы стать главой Химического факультета Нотр-Дама. Эрнест проработал в Нотр-Даме до 1972 года, после чего переехал в Чапел-Хилл. Там он начал работать в Университете Северной Каролины, где и остался до конца своей жизни.
Исследования в химии
Первое независимое исследование Илиела — изучение механизма дегидрирования органических галоидных соединений; синтез нерацемических, но минимально хиральных C6H6CHDCH3, иллюстрирующих, что хиральность из-за наличия дейтерия, может привести к заметной оптической активности . Несмотря на то, то сам Илиел отмечал, что его годы в Нотр-Даме были крайне непродуктивными, несколько интересных и опубликованных результатов в эти годы все же были выпущены. Более того, Илиел был повышен до ассистирующего профессора в 1950, а в 1953 он стал доцентом (associate professor).
На протяжении 1950—1953 годов Илиел прочел множество статей о конформационном анализе и побывал на различных лекциях, которые вели известные в те времена ученые — Дерек Бартон, Альберт Бургшталер, Владимир Прелог и другие. Все это позволило Илиелу серьезно продвинуться в изучении стереохимии.
В первой половине ХХ века многие ученые придерживались мнения, что молекулы следует изображать плоскими, в том числе и при описании механизмов реакций. Только в 1950-х годах к химикам стало приходить понимание важности изображения молекул в трехмерном варианте, особенно для стереоселективных процессов. Так, работа Бартона 1950 года рассказывала о трехмерном строении молекул стероидов. Напомним, что за данную работу Бартон удостоился Нобелевской премии по химии.
Знания и идеи Илиела оказались революционными для того времени: в 1953—1957 годах его работы произвели настоящий фурор в научном мире. В работе 1953 года он объяснил, почему неоментол подвергается этерификации намного медленнее, чем неоизоментол: все это Эрнест подтвердил теорией «конформационно мобильных соединений» — такие соединения реагируют быстрее своих «конформационно фиксированных» аналогов . Результаты опубликовал журнал Experientia.
Пусть соединение А1 может существовать в двух конформациях — А2 и А3, которые в одной и той же реакции будут давать разные продукты. Илиел смог доказать, что более реакционноспособная конформация необязательно будет наиболее стабильной . В настоящее время данные положения являются фундаментальными и широко используются в химии и биохимии. С помощью кинетического метода конформационного анализа, Илиел смог определить общую константу скорости реакции, скорости реакций отдельных процессов, а также вычислить константу равновесия системы.
Эрнест Илиел позже начал разрабатывать два других метода, превосходящих кинетический метод конформационного анализа. Один из них — равновесный метод конформационного анализа — был основан на равновесии диастереомеров в системе. Другой, наиболее удачный, — метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Метод ЯМР позволил, например, определять равновесные распределения стереомеров, используя величину химических сдвигов на полученных спектрах. Эти распределения в дальнейшем стали называть «А-величинами». Позднее Илиел и его группа создали таблицы А-величин для циклогексановых производных. Чуть позже Илиел изучил и гетероциклические системы — пяти- и шестичленные ароматические циклы со встроенным в ароматическое кольцо гетероатомом — кислорода, азота или серы. Эти знания позволили выяснить структуру и конформационные состояния, которые наиболее выгодны для тех или иных гетероциклов, что сейчас очень важно для разработки лекарств или других не менее ценных материалов .
