汉斯·费舍尔历史吡咯与卟啉化合物库的现代分析验证：百年化学遗产的重现与价值挖掘

本研究通过现代NMR、GC-MS、FT-IR等技术重新验证诺贝尔奖得主Hans Fischer遗留的2万余种吡咯/卟啉化合物库。团队发现百年保存的"Barat 1"等4种代表性化合物结构仍保持完整，并修正了1934年"Barat 2"的错误结构认定。这项工作不仅保存了化学史珍贵遗产，更为新型抗癌剂（如LDH抑制剂）和抗菌剂开发提供了独特分子资源。

　　

在20世纪上半叶，诺贝尔化学奖得主汉斯·费舍尔(Hans Fischer)开创了吡咯和卟啉化合物的合成研究，其团队制备的2万余种化合物被保存在安瓿中，成为化学史上最珍贵的分子库之一。然而受限于当时的分析技术（仅能依靠熔点测定、元素分析等），部分化合物结构可能存在误判。更令人遗憾的是，这些保存近百年的样品是否仍保持稳定？其真实结构是否符合现代标准？这些问题长期悬而未决。

为解决这些问题，慕尼黑工业大学(Technical University of Munich, TUM)的研究团队在Wolfgang Eisenreich和Claudia Huber带领下，运用现代分析技术对这个"化学时间胶囊"展开了系统性验证。研究选取了四种典型化合物："Barat 1"（2-氯-1-(3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基)乙酮）、"Barat 2"（(Z)-2-(3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基)-2-氧代乙醛肟）、"Friedrich A27"（乙基-5-(氯甲基)-4-乙基-3-甲基-1H-吡咯-2-羧酸酯）和"Grom B30"（(Z)-2-((3,5-二甲基-2H-吡咯-2-亚基)甲基)-3,5-二甲基-1H-吡咯氢溴酸盐），相关成果发表在《Journal of Molecular Structure》。

研究人员主要采用五种关键技术：核磁共振(NMR)包括¹H、¹³C及二维COSY/NOESY/HSQC/HMBC实验；气相色谱-质谱联用(GC-MS)；傅里叶变换红外光谱(FT-IR)；紫外可见光谱(UV/Vis)；以及数字显微成像技术。所有样品均来自汉斯·费舍尔协会保存的原始安瓿。

3.1 "Barat 1"的结构验证
通过500 MHz NMR分析显示，该氯乙酰基吡咯衍生物在CDCl₃中的¹H NMR信号(δ 9.02, 5.89, 4.44 ppm)与1930年文献记载完全吻合。GC-MS检测到m/z=171的分子离子峰，其特有的氯同位素模式证实了结构完整性。令人惊叹的是，这个储存近百年的样品纯度仍达96%，晶体形态保持完好。

3.2 "Barat 2"的结构修正
这个被历史文献记载为"羟基胺衍生物"的化合物，现代分析却揭示了出人意料的结果。NMR在δ 8.05 ppm处出现的单峰否定了CH₂基团的存在，而12.14 ppm的宽峰暗示了肟结构(=N-OH)。团队通过重现1934年实验条件，证实该化合物在原始合成时即已氧化为(Z)-构型肟衍生物，而非汉斯·费舍尔认为的羟基胺形式。

3.3 "Friedrich A27"的稳定性验证
这个具有反应活性的氯甲基吡咯羧酸酯在DMSO-d₆中的¹³C NMR谱(δ 161.27, 131.00 ppm)与1928年结构报告一致。GC-MS中观察到的m/z=193特征峰源于分子内HCl消除反应，这种特殊裂解模式为同类化合物提供了新的质谱解析参考。

3.4 "Grom B30"的互变异构现象
该双吡咯甲烷氢溴酸盐展现出独特的"N-H-N"桥键互变异构，DFT计算证实其完全共轭的平面结构。UV/Vis谱图中620 nm处的吸收带（ε=797 L·mol^-1·cm^-1）揭示了溴化物特有的重原子效应，与商业购买的盐酸盐对照品相比产生显著红移。

这项研究具有三重重要意义：首先，它确认了汉斯·费舍尔团队在缺乏现代分析工具的年代，对复杂吡咯结构的判定具有惊人准确性；其次，修正的历史结构数据（如"Barat 2"）为化学史研究提供了重要纠偏；最重要的是，这些保存完好的化合物成为开发现代药物的"分子宝库"——"Grom B30"的抗菌活性、"Barat 1"衍生物作为乳酸脱氢酶(LDH)抑制剂的潜力，都展现出百年化学遗产的现代价值。研究团队计划将这个2万种化合物的数据库公开，让这份跨越世纪的科学遗产继续造福未来研究。