Actualizado en abril 27, 2023
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Otto Wallach (27 de marzo de 1847, Königsberg – 26 de febrero de 1931, Göttingen) fue un químico orgánico alemán. Recibió el Premio Nobel de Química en 1910. Wallach descubrió varias reacciones para la producción de compuestos heterocíclicos y tintes. También se dedicó al estudio de la química de los terpenos, incluyendo la determinación de su estructura y la síntesis de esta clase de sustancias.
Biografía
La familia de su padre, Gerhard Wallach, se convirtió del judaísmo al luteranismo. Gerhard Wallach fue funcionario administrativo y trabajó con el rango de consejero gubernamental superior en Prusia Oriental. Su madre, Otilia Thoma, era del Condado Franco.
Tras el nacimiento de Otto, la familia se trasladó a Szczecin por el trabajo de su padre, y más tarde, en 1853, su padre se convirtió en director del Tribunal de Cuentas de Potsdam y se trasladó a una casa en Nauener Tor en Potsdam. A partir de 1856, Otto Wallach estudió latín y griego en el Gymnasium de Potsdam, y aprobó sus exámenes finales el 30 de marzo de 1867.
Durante su estancia en el instituto, el joven Wallach asistió a un club de historia del arte y la literatura. Como recordaba el propio Wallach: «Allí sentí mi primer e inolvidable deseo de estudiar el arte y su historia”. Este deseo me mostró el camino desde la planicie de las necesidades de la vida hasta las alturas infinitas del arte.
Wallach se mantuvo fiel a esta convicción juvenil, y como una de las pasiones de su última época menciona su atracción por las escuelas de pintura belga y holandesa. Muchos de sus viajes de vacaciones los dedicó al estudio del arte, y en su casa de Gotinga acumuló una colección de acuarelas de varios artistas.
Educación
Comenzó a estudiar química cuando aún era estudiante de primaria, pero en aquella época la química no se impartía como asignatura independiente, sino que formaba parte del curso de física general. Como muchos químicos emergentes de la época, Wallach comenzó sus estudios de química con la Schule der Chemie de Steckhardt y con experimentos caseros y equipos sencillos.
Su familia, compuesta en su mayoría por abogados, no aprobaba ni aceptaba especialmente su interés por las ciencias naturales; sus amigos también se mostraban bastante escépticos ante sus aficiones. Por ello, todos se sorprendieron cuando, en la primavera de 1867, Wallach decidió estudiar química en la Universidad Georg Augustus de Göttingen, con Friedrich Wöhler, y continuó sus estudios en Berlín con August Wilhelm von Hoffmann.
Allí también aprendió inglés, italiano y español por su cuenta. Pronto regresó a Gotinga, donde en 1869 defendió su tesis doctoral «Sobre nuevos compuestos isoméricos obtenidos a partir del tolueno» bajo la dirección de Hans Hübner. Después viajó de nuevo a Berlín a la Sociedad Química Alemana, donde conoció a muchos químicos importantes de su época.
En 1870 recibió una carta de August Kekule y aceptó su oferta de un puesto de asistente en la Universidad Friedrich-Wilhelm de Bonn, donde permaneció 19 años con ligeras interrupciones. Tras aceptar una oferta de Kekule, Wallach participó en la guerra franco-prusiana (1870-1871) como asistente de la Cruz Roja. En sus memorias describe el estallido de la guerra en Bonn.
En 1871 viajó de nuevo a Berlín, donde intentó establecerse como químico experto en la entonces joven y rápidamente desarrollada empresa AGFA, que producía cloral y otros reactivos bastante perjudiciales. Los gases venenosos de la fábrica hicieron mella en su frágil salud, y Wallach dimitió y regresó a Bonn para trabajar como asistente en el laboratorio orgánico de Kekule.
Privatdozent y profesor en Bonn
En abril de 1872, Wallach inició un aprendizaje de química orgánica con Kekule en Bonn como ayudante (junto con Ludwig Kleisen, Wilhelm Koenigs y Walter Spring) con la perspectiva de una posterior habilitación. Allí descubrió que el cloral se convierte en ácido dicloroacético o en el éster del ácido dicloroacético cuando es catalizado por iones de cianuro.
Amplió este trabajo en una disertación y se convirtió en Privatdozent el 4 de febrero de 1873, y a principios de 1876 fue ascendido al rango de profesor. En Bonn, Wallach pronto comenzó a dar conferencias sobre química analítica, química orgánica, química teórica e historia de las teorías químicas, por lo que Kekule hablaba muy positivamente de Wallach.
Aceites esenciales y terpenos
A partir de 1879, Wallach impartió clases de farmacia, que él mismo dominaba desde sus fundamentos; fue mientras se ocupaba de la farmacia y la medicina cuando Wallach conoció los aceites esenciales, cuyo estudio condujo al descubrimiento e investigación de una serie de nuevos compuestos y a la creación de toda una clase de compuestos orgánicos. Por ello, a partir de 1884 incluyó en sus investigaciones los aceites esenciales y sus componentes, los terpenos.
En aquella época, los conocimientos sobre los aceites esenciales y su composición eran tan escasos que el propio Wallach los describe así: «Se sabe que numerosos de los llamados aceites esenciales son mezclas formadas principalmente por hidrocarburos del grupo de los terpenos con compuestos que contienen oxígeno, a menudo cercanos al alcanfor, que a veces tienen componentes sin oxígeno y en otros casos están dominados por componentes que contienen oxígeno. El estudio de estos componentes aislados de los aceites esenciales ha dado lugar a la descripción de una serie de compuestos de composición única. Llevan diferentes nombres según su origen, pero no se han investigado experimentalmente, ni se ha determinado si realmente se diferencian entre sí. Los hidrocarburos de la composición C10H16, es decir, los terpenos canfeno, citreno, carveno, cinneno, kayeputeno, eucalipteno, hesperidina, etc., se mencionan en tal número que parece improbable que puedan ser todos ellos sustancias diferentes. Lo mismo ocurre con los correspondientes productos que contienen oxígeno de la composición C10H18O, C10H16O, etc. «
Profesor en Göttingen
De 1889 a 1915, Wallach fue director del Instituto de Química de Gotinga. Allí inició una ampliación del instituto y un rediseño del curso (incluyendo el reglamento de los exámenes), en el que incorporó la teoría de la disociación y amplió el alcance de la química física. El número de alumnos que asisten a las clases pasa de 67 a 260 (1914).
Wallach se ocupó de reclutar nuevos colaboradores para sus estudios, de modo que aparecieron en Gotinga Arthur Ketz (síntesis orgánica), Julius Meyer (ácido pulegénico), Wilhelm Bilz (química de terpenos y química inorgánica), Albert Hess (química de terpenos), Karl Arthur Scheunert, Walter Borsche (amida, cloruro de imida), Johannes Silisch, Heinrich Winhaus, Karl Mannich.
La fundación del instituto fisicoquímico de Göttingen bajo la dirección de Walter Nernst fue iniciada por el consejero ministerial Friedrich Althoff. Gustav Tammann, y más tarde Richard Sigmondy, asumieron la dirección del Instituto de Química Inorgánica. Ferdinand Fischer tiene su propio Instituto de Tecnología Química. La influencia de Wallach convirtió a Gotinga en el centro de formación de químicos más importante junto con Berlín y Múnich.
Bajo la dirección de Wallach, 219 estudiantes de doctorado se doctoraron en Gotinga. Entre ellos se encontraban científicos tan famosos como Hans Heinrich Schlubach (posteriormente profesor en Hamburgo), Ernst Schmitz (profesor de fisiología en Breslau), Arthur Binz (Secretario General de la Sociedad Química Alemana), Walter Norman Haworth (investigación en la química de los azúcares; Premio Nobel), Frederick Challenger (profesor de química en Leeds), Julius Zalkind (profesor en Leningrado), Edward Kremers (profesor de farmacia en Madison, Estados Unidos), Stefan Moicho y Franz Zenkowski.
En 1909 se publicó Terpenes und Camphor von Wallach, que fue el artículo centenario de Wallach sobre los aceites esenciales. Para conmemorar la ocasión, Wallach aprovechó para describir la causa inmediata de su interés inicial por estas sustancias. En un armario del laboratorio privado de Kekule había quince años de frascos sellados de aceites esenciales, que Kekule había comprado con fines de investigación pero que no había utilizado. Kekule accedió a la petición de Wallach de investigar el misterioso contenido de los frascos con las siguientes palabras: «Sí, tal vez se pueda hacer algo con ellos…», acompañadas de una risa irónica, que sólo emitía cuando pensaba que alguien iba por mal camino. También fue elegido presidente de la Sociedad Química Alemana en 1909.
Premio Nobel para Wallach
En 1910, Wallach se enteró por un periódico de que le habían concedido el Premio Nobel de Química. Wallach se convirtió en miembro honorario de la Sociedad Química Belga en 1912,. En noviembre de 1912 recibió la Medalla Davy de la Royal Society de Londres. A causa de la Primera Guerra Mundial, se le denegó la prórroga de la dirección del departamento. Wallach debía abandonar el instituto el 31 de julio de 1914, un día antes del estallido de la guerra. Sin embargo, permaneció en su puesto hasta el 1 de octubre de 1915.
Wallach sufrió una apoplejía en septiembre de 1930, la segunda le siguió en febrero de 1931. Murió el 26 de febrero de 1931 en Gotinga. Su tumba se encuentra en el cementerio de la ciudad de Gotinga, donde están enterrados, además de él, otros premios Nobel: Max Born, Otto Hahn, Walter Nernst, Max von Laue, Max Planck, Adolf Windaus y Richard Sigmondi.
Logros científicos
En su tesis doctoral describió la oxidación suave de grupos aldehídicos (por ejemplo, en el cloral) mediante cantidades catalíticas de iones cianuro a ácidos carboxílicos o ésteres de ácidos carboxílicos. Esta oxidación tan suave se utiliza aún hoy en día en una versión ligeramente modificada (oxidación Cory) para alcoholes alílicos muy sensibles en la síntesis de compuestos naturales. El dióxido de manganeso también puede utilizarse como oxidante suave; con él, también se puede obtener directamente ácido carboxílico o éster de ácido carboxílico a partir de alcoholes insaturados.
Por la acción del sulfuro de hidrógeno sobre el ion cianuro, Wallach descubrió el criseno, un compuesto con un anillo de tiazol, en el que el grupo amino está unido a la tiocarbamida.
Los cloruros de amida y los cloruros de imida pueden obtenerse a partir de amidas ácidas por tratamiento con pentacloruro de fósforo. Wallach descubrió un grupo de sustancias, las amidinas, mediante la reacción de imidocloruros con amoníaco o aminas. Así, se pudieron obtener derivados de imidazol a partir de amidas de ácido oxálico.
En investigaciones posteriores, también pudo obtener tiamidas, que pueden ser fácilmente alquiladas en el átomo de azufre, obteniendo fácilmente tioéteres o tioles.
Otra área de interés científico para Wallach eran los tintes. Descubrió importantes grupos de colorantes, los compuestos diazo y triazo, que podían obtenerse a partir del azoxibenceno por isomerización. Gracias a este descubrimiento, Agfa pronto pudo sacar al mercado el tinte marrón de resorcinol. El grupo de trabajo desarrolló también la monoacetilación de diaminas, que permitía diazinar sólo un grupo amino.
Terpenos
Los logros más importantes de Wallach fueron en la química de los terpenos. Comenzó este trabajo en 1884. Wallach escribió 129 artículos sobre la química de los terpenos para el Liebigs Annalen.
Dado que en la época de los trabajos de Wallach no se conocían métodos espectroscópicos adecuados para determinar la estructura de los compuestos orgánicos, las fórmulas estructurales debían verificarse mediante el análisis elemental, el índice de refracción, las propiedades de los compuestos, las reacciones de descomposición o la síntesis. Para estos trabajos, era necesario asignar correctamente la sustancia a una clase concreta. Wallach también utilizó los puntos de ebullición para establecer la estructura de las sustancias del grupo de los terpenos. Inicialmente, el objetivo más importante era aislar los terpenos con la fórmula empírica C10H16.
En 1887, Wallach dedujo una estructura bicíclica del pineno (también llamada así por este terpeno), que casi se correspondía con la estructura real del pineno. Como resultado, muchos otros terpenos pudieron separarse y clasificarse mediante técnicas de cristalización.
Ya en 1885, Wallach sospechaba que los terpenos debían estar construidos con los mismos bloques estructurales: los enlaces de isopreno. Realizó importantes trabajos para determinar las estructuras del pineno, el limoneno, el cineol, el dipenteno, el terpineol, la pulegona, la pinocarvona, el cadineno y el cariofileno.
También investigó reordenamientos como la transformación del terpinoleno en fellandreno, terpinenos. Investigó la conversión de anillos de seis miembros en anillos de cinco miembros al tratarlos con bromo, por ejemplo, la pulegona en pulegeno y ácido pulegeno o la ciclohexanona en ciclopentanona.
Síntesis de terpenos
Las reacciones de expansión del anillo también fueron investigadas por Wallach y su colega H. Schroeder. Fueron importantes los trabajos sobre la conversión de carvona en eucarvona y la conversión de ciclohexanol en cicloheptanol mediante la reacción de Reformatsky-Zaitsev.
Cuando Wallach empezó a trabajar con aceites esenciales de plantas, los ingredientes de cada aceite se denominaban de forma diferente. Sobre todo, pudo demostrar que algunos compuestos eran idénticos en algunos casos. Al hacer reaccionar los componentes de los aceites esenciales con hidrocarburos halógenos, Wallach pudo finalmente averiguar su estructura. El posterior desarrollo de la producción industrial de fragancias sintéticas llevó a la ruptura del monopolio de las fragancias naturales clásicas.
Las nuevas capacidades analíticas permitieron por primera vez establecer normas de calidad en la industria de las fragancias. Wallach estableció la regla del isopreno en 1887. La reacción Leukart-Wallach lleva su nombre y el de Rudolf Leukart.
Como investigador, Wallach era un científico muy meticuloso y minucioso, muy a menudo cedía el derecho a publicar y hacer descubrimientos científicos a jóvenes científicos, ya que cuando descubría un determinado compuesto y establecía su estructura, no pretendía publicar los resultados o no consideraba necesario hacer público lo que consideraba resultados menores hasta que él mismo estaba absolutamente seguro de la corrección de los hallazgos.
Wallach se mostró escéptico sobre los resultados publicados en algunos artículos, afirmando que las pruebas no eran lo suficientemente buenas como para hacer una afirmación tan categórica. Dijo que los resultados científicos sólo dependen del temperamento del investigador y que no siempre lo que se dibuja en el papel es cierto, aunque hay excepciones.
Vida personal
A diferencia de muchos científicos, Wallach fue un soltero de toda la vida. Vivió solo en la antigua casa de los Wöhler, coleccionando cuadros, dedicándose a la ciencia y al arte, lo que hizo desde su infancia hasta su vejez.
Legado
Un cráter de la Luna recibió el nombre de Otto Wallach en 1979.
Para más información Otto Wallach: Begründer der Terpenchemie und Nobelpreisträger 1910
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