Miroslav Gašić

Miroslav Gašić
Akademik Miroslav Gašić
Lični podaci
Datum rođenja	(1932-12-30)30. decembar 1932.
Mesto rođenja	Beograd, Kraljevina Jugoslavija
Datum smrti	29. mart 2022.(2022-03-29) (89 god.)
Mesto smrti	Beograd, Srbija
Naučni rad
Institucija	Prirodno-matematički fakultet Univerziteta u Beogradu, Srpsko hemijsko društvo
Akademija	Srpska akademija nauka i umetnosti
Poznat po	organska hemija, hemijska tehnologija, hemija prirodnih proizvoda
Nagrade	Oktobarska nagrada Beograda, Orden rada sa crvenom zastavom, Medalja Srpskog hemijskog društva za trajan i izvanredan doprinos nauci

Miroslav Gašić (Beograd, 30. decembar 1932 — Beograd, 29. mart 2022) bio je srpski hemičar i redovni član SANU na Odeljenju hemijskih i bioloških nauka.

Biografija

Miroslav Gašić je rođen 30. decembra 1932. godine u Beogradu, od oca dr Jovana i majke Ljubice, rođene Đorđević. Osnovnu školu i gimnaziju je učio u Beogradu, gde je maturirao 1951. godine. Na hemijskoj grupi Prirodno-matematičkog fakulteta Univerziteta u Beogradu (PMF) diplomirao je 1959. godine. Za asistenta pri Hemijskom institutu PMF izabran je 1960. godine. Doktorsku disertaciju, pod nazivom „Acetoksilovanje steroidnih hormona“, odbranio je 1964. godine na PMF-u Univerziteta u Beogradu pred komisijom koju su sačinjavali profesori Vukić M. Mićović, Mihailo Lj. Mihailović i Milutin Stefanović. Neposredno posle odbrane doktorske disertacije dr Gašić odlazi na jednogodišnje postdoktorske studije, prvo u Vustersku fondaciju za eksperimentalnu biologiju, Šrusberi, Masačusets, SAD, gde se usavršavao kod Elijahua Kaspija, radeći na oksidacijama steroidnih ketona. Zatim provodi još jednu godinu kao naučni saradnik na Kalifornijskom univerzitetu u Los Anđelesu, gde je sa Solom Vinstajnom radio na hemiji neklasičnih homoalilnih katjona. Za docenta u Hemijskom institutu PMF je izabran 1970. godine, za vanrednog profesora 1976. godine, a za redovnog profesora 1983. godine. Školsku 1972/73. godinu provodi po pozivu na Univerzitetu Indijana u Blumingtonu (SAD), gde učestvuje u istraživanju i nastavi. Za dopisnog člana SANU izabran je 12. decembra 1985. godine, a za redovnog člana 27. oktobra 1994. godine. Tokom cele svoje nastavničke karijere profesor Gašić je bio cenjen kao odličan predavač. Držao je nastavu iz više predmeta iz oblasti organske hemije, od hemije prirodnih proizvoda do industrijske organske hemije. Posebno treba istaći predavanja studentima molekularne biologije, gde su mu izuzetno široka naučna interesovanja omogućila da vrlo uspešno prilagodi nastavu organske hemije ovim studentima. Bio je mentor pri izradi velikog broja doktorskih disertacija i magistarskih radova. Mnogi doktorandi su nastavili uspešnu naučnu karijeru.

Pored naučne i nastavničke aktivnosti, obavljao je niz značajnih funkcija, između ostalog bio je: upravnik Odseka za hemijske i fizičkohemijske nauke Prirodno-matematičkog fakulteta Univerziteta u Beogradu, šef Katedre za organsku hemiju, predsednik naučno-stručnog odbora Instituta za hemiju, tehnologiju i metalurgiju, predsednik Srpskog hemijskog društva, predsednik Unije hemijskih društava Jugoslavije, član komisije za nomenklaturu Međunarodne unije za čistu i primenjenu hemiju (IUPAC), član Redakcionog odbora časopisa Journal of the Serbian Chemical Society, sekretar Odeljenja za prirodne nauke SANU. Sve ove dužnosti je vršio vrlo uspešno, sa izrazitom sposobnošću da brzo pronađe efikasna rešenja i da kompromisom prevaziđe probleme. Dobitnik je Oktobarske nagrade grada Beograda i Ordena rada sa crvenom zastavom. Izabran je za zaslužnog, a zatim počasnog člana Srpskog hemijskog društva. Počasni je predsednik Srpskog hemijskog društva.

Naučne aktivnosti

Naučno-istraživačka delatnost Miroslava Gašića je izuzetno raznovrsna i obuhvata različite oblasti organske hemije i u manjoj meri biohemije. Sa uspehom se bavio hemijom prirodnih proizvoda, kako suvozemnih tako i morskih, sintetičkom organskom hemijom, fizičkom organskom hemijom, spektroskopijom, organskom elektrohemijom, medicinskom hemijom, proteinskom biohemijom. Objavio je oko 120 radova, uglavnom u najuglednijim međunarodnim časopisima. Kao koautor napisao je monografski rad 'Carbon-13 NMR spectroscopy of naturally occurring substances' koji je objavljen y knjizi izdavačke kuće Wiley-Interscience, pregledni rad 'Reactivity and biological activity of the marine sesquiterpene hydroquinone avarol and related compounds from sponges of the order Dictyoceratida' u časopisu Molecules i još tri monografska rada objavljena u našoj zemlji. Radovi Miroslava Gašića su citirani više od hiljadu puta, kako u naučnim časopisima, tako i u knjigama, preglednim člancima, monografijama i godišnjim prikazima odabranih radova. Miroslav Gašić je održao veliki broj predavanja po pozivu na naučnim skupovima iz raznih oblasti organske i medicinske hemije i univerzitetima i institutima (Kalifornijski univerziteti u Los Anđelesu i San Dijegu, Univerzitet Severnog Ilinoisa, Univerzitet Indijane, Univerzitet Misisipija, Univerzitet Rod Ajlenda, Univerzitet Oklahome, Univerzitet Klark, Vusterska fondacija za eksperimentalnu biologiju, Nacionalna akademija u Vašingtonu, Univerzitet u Majncu, Univerzitet u Napulju, Institut za hemiju molekula od biološkog značaja u Napulju, Moskovski univerzitet, Univerzitet u Zagrebu, Institut „Ruđer Bošković“ u Zagrebu, Institut za biologiju mora u Kotoru, Grčko hemijsko društvo, Hrvatsko hemijsko društvo, Srpsko hemijsko društvo itd.). Po raznim osnovama međunarodne razmene stručnjaka, kod dr Gašića su boravili istaknuti naučnici iz inostranstva, između ostalih profesor D. Pjatak sa Univerziteta u Severnom Ilinoisu, profesor L. Sjeresko sa Univerziteta u Oklahomi, profesori R. Can i V. Miler sa Univerziteta u Majncu, dr S. de Roza sa Instituta za hemiju molekula od biološkog značaja u Napulju, dr S. Popov iz Instituta za organsku hemiju Bugarske akademije nauka i profesor V. Rusis sa Farmaceutskog fakulteta Univerziteta u Atini. Dugo je rukovodio jugoslovensko-nemačkim bilateralnim projektom iz hemije i biohemije morskih organizama, kao pionir u toj oblasti kod nas. Pored toga, rukovodio je bilateralnim projektima sa Bugarskom, Grčkom i Crnom Gorom, kao i FAO projektom iz oblasti zaštite Mediterana. Pored članstva u Srpskom hemijskom društvu, član je i Američkog hemijskog društva i Nemačkog hemijskog društva. Naučna aktivnost akademika Miroslava Gašića se grubo može podeliti u tri glavne oblasti: hemija steroida; fizička organska hemija, spektroskopija i organska elektrohemija; izolovanje i karakterizacija prirodnih proizvoda.

Hemija steroida

Bibliografija Miroslava Gašića, preuzeta iz knjige „Bibliografija radova akademika Miroslava J. Gašića” Marine Ninić, u izdanju Srpske akademije nauka i umetnosti, 2019.

Veliki deo istraživanja Miroslava Gašića posvećen je hemiji steroida, njihovim parcijalnim sintezama i sintetičkim transformacijama. Iz ove oblasti je i njegova doktorska disertacija. Veoma zanimljivi radovi se odnose na dobijanje i reakcije 5,10-sekosteroida. Ova jedinjenja, koja sadrže desetočlani prsten, dobijena su oksidacijom derivata holestan-5-ola olovotetraacetatom, pri čemu konfiguracija atoma S-5 ne utiče bitno na prinos. Nastaju dva geometrijska izomera, pri čemu se dobija nešto veća količina proizvoda sa dvostrukom vezom E-konfiguracije u srednjem prstenu. Samo E-oblik podleže transanularnim ciklizacijama, od kojih je posebno interesantna reakcija sa r-toluensulfonskom kiselinom u benzenu, budući da se dobija proizvod sa petočlanim prstenom A i sedmočlanim prstenom V. Pri solvolizi 1,10-nezasićenih 5,10-sekosteroida sa r-nitrobenzoiloksi grupom u položaju 5, dolazi do ciklizacije oba geometrijska izomera, dok 1,10-zasićeni derivat ne reaguje, što svedoči o anhimernoj pomoći. Ukoliko se odlazeća tozilatna grupa nalazi u položaju 3, dobijaju se proizvodi sa tročlanim prstenom A i devetočlanim prstenom V. Urađene su detaljne kinetičke studije ovih procesa, radi utvrđivanja mehanizama. Pokazano je da je solvolitičko ponašanje tozilata veoma zavisno od stereoelektronskih uslova, odnosno da je neophodno efikasno preklapanje π-veze sa nepopunjenom r-orbitalom u homoalilnom položaju u koraku koji određuje brzinu reakcije. Ovi radovi imaju visoku citiranost i referišu se i danas. Citirani su, na primer, u godišnjim pregledima razvoja organske hemije, u Vajlijevoj ediciji Organic Reaction Mechanisms, u izdanju Highlights of Shemistry: As Mirrored in Helvetica Chimica Acta i u preglednom radu o efektima konformacionih promena na reaktivnost u organskoj hemiji u časopisu Chemical Reviews. Tokom boravka u Vusterskoj fondaciji za eksperimentalnu biologiju Miroslav Gašić se bavio ispitivanjem oksidacije steroidnih 3-ketona. Prilikom oksidacije ketona sa zasićenim prstenom A, bilo u 5α-, bilo u 5β-seriji, vodonik-peroksidom u prisustvu katalitičke količine selen-dioksida, nastaju dva laktona i proizvod kod kojeg je došlo do kontrakcije prstena A. Ovaj poslednji proizvod sadrži karboksilnu grupu u položaju 2. Korišćenjem supstrata obeleženog deuterijumom u α-položajima u odnosu na karbonilnu grupu pokazano je da su laktoni proizvod Bajer-Filigerove reakcije, budući da su sadržavali celokupnu količinu deuterijuma. Kako je građenje trećeg proizvoda podložno primarnom kinetičkom izotopskom efektu i kako je on sadržavao tri četvrtine prvobitno prisutnog deuterijuma, jasno je da nije mogao nastati Bajer-Filigerovom reakcijom, nego enolizacijom, praćenom oksidacijom enola. Ova istraživanja su citirana u časopisu Chemical Reviews, u preglednom radu o Bajer-Filigerovoj reakciji. Miroslav Gašić sa saradnicima je uspeo da razvije jednu od najjednostavnijih parcijalnih sinteza kortikosteroida polazeći od dezoksiholne kiseline. Dobijen je 3α-acetoksi-5β-pregnan-11,20-dion u prinosu od 13 % u odnosu na polaznu žučnu kiselinu, u procesu koji sadrži sedam sintetičkih koraka, na velikoj laboratorijskoj skali, bez zahtevnog prečišćavanja intermedijera. Dobijeni steroid je pogodan intermedijer za sinteze kortikosteroida, i autori su uspeli da dobiju kortizon u dodatna tri koraka.

Vrlo su zapaženi radovi u kojima je opisana primena olovo-tetraacetata za acetoksilovanje steroidnih laktona. Do tada je bilo puno publikacija koje opisuju α-acetoksilovanje karbonilnih jedinjenja pomoću olovo-tetraacetata. Nađeno je da su estri najmanje reaktivna karbonilna jedinjenja, a literature koja opisuje α-acetoksilovanje laktona uopšte nije bilo. Generalno gledano, komplikovano je uvesti kiseonični supstituent u α-položaj kod laktona. Miroslav Gašić je sa saradnicima razradio metodu za acetoksilovanje δ-laktona u α-položaju pomoću olovo-tetraacetata u ključalom benzenu. Prinos reakcije je visok, ali je reakcija nestereoselektivna. Mnogi prirodni proizvodi, kao na primer kvasinoidi, sadrže α-supstituisan laktonski prsten, pa je ova reakcija pogodna za njihove sinteze, što je istaknuto u uglednoj ediciji Reagents in Organic Synthesis. Zanimljivi rezultati su dobijeni oksidacijom steroida estrogenog tipa sa r-krezolnom jedinicom u prstenu A, pomoću talijum-perhlorata, i proučavanjem premeštanja nastalih hinola u prisustvu različitih kiselina. Kad se primene hlorovodonična ili bromovodonična kiselina, u smesi sa sirćetnom kiselinom, uvodi se halogen u položaj 3, u položaju 1 je acetoksigrupa, a metil-grupa se zadržava u položaju 4. Jodovodonična kiselina dovodi do redukcije i izbacivanja 4-hidroksi grupe, dok je fluorovodonična kiselina bez dejstva. Ako se koristi kompleks bor-trifluorid‒dietil-etar dolazi do dienon-fenolnog premeštanja, pri čemu metil grupa migrira u položaj 3, pa nastaje struktura hidrohinonskog tipa u prstenu A. Nasuprot tome, smesa cink-hlorida i acetanhidrida dovodi do premeštanja kiseoničnog supstituenta iz položaja 4 u položaj 3. Ovaj rad je citiran, između ostalog, u Vajlijevoj ediciji Organic Reaction Mechanisms. Petnaestak godina kasnije, profesor Gašić je sarađujući sa Bogdanom Šolajom nastavio da se bavi ovim sistemima, što je rezultovalo većim brojem publikacija u kojima je opisana sinteza r-hinola i epoksihinola iz fenola, steroidnih hinona kod kojih se r-hinonska jedinica nalazi u prstenu A, steroidnih epoksi-hinola i konduritola. Uvođenje hidroksilne grupe u položaj 10 kod 3-hidroksiestranskih supstrata, kao i u odgovarajući položaj kod model-jedinjenja fenolnog tipa, postignuto je originalnom reakcijom sa m-CPBA u prisustvu dibenzoilperoksida pri ozračivanju vidljivom svetlošću. Dobijeni hinoli, nakon dienon-fenolnog premeštanja i oksidacije, dali su steroidne 1,4-hinone, koji su dalje derivatizovani. Mnoga od sintetisanih jedinjenja su pokazala izrazitu citotoksičnu aktivnost na tumorske ćelijske linije. Ovi radovi su naišli na zapažen odjek u naučnoj zajednici i citirani su u najkvalitetnijim časopisima, kao što su Angewandte Chemie International Edition, Proceedings of the National Academy of Science of U. S. A. i dvaput u Chemical Reviews (jednom u preglednom radu o cikloheksadienonskim ketalima i hinolima kao gradivnim blokovima u enantioselektivnoj sintezi, a drugi put u preglednom radu o primeni oksona u sintetičkoj hemiji), a i u izdanju Comprehensive Organic Synthesis.

Fizička organska hemija, spektroskopija i organska elektrohemija

Od početka karijere Miroslav Gašić je bio jako zainteresovan za fizičku organsku hemiju. Tokom boravka na Univerzitetu u Kaliforniji šezdesetih godina 20. veka, bavio se tada vrlo aktuelnom problematikom – neklasičnim karbokatjonima. Radio je na sintezi nekonjugovanih ciklononanola i ciklodekanola kondenzovanih sa po jednim ciklopropanovim prstenom, tako da u molekulu postoji ciklopropilkarbinolna strukturna jedinica. r-Nitrobenzoatni estri navedenih alkohola su podvrgnuti solvolizi, pri čemu je, između ostalog, dolazilo do proširenja prstena. Konfiguracija novonastale dvostruke veze je direktno zavisila od konfiguracije polaznog jedinjenja – syn-jedinjenje je davalo cis-dvostruku vezu, a anti-jedinjenje vezu trans-konfiguracije. Ovakva stereospecifičnost je očekivana za reakcije koje se odvijaju preko homoalilnih neklasičnih karbokatjona nastalih jonizacijom ciklopropilkarbinilnog derivata anhimerno potpomognutom Sβ‒Sγ vezivnim elektronima iz ciklopropana. Istraživanja su proširena na sisteme sa dva i tri ciklopropanova prstena. Kod ovih sistema se javljala i inverzija konfiguracije na Sγ prilikom građenja alkohola sa proširenim prstenom, što je u skladu sa neklasičnim homoalilnim karbokatjonima kao intermedijerima. Navedene reakcije su sintetički korisne za dobijanje srednjih prstenova sa definisanom stereohemijom i razmakom između hidroksilne grupe, dvostruke veze i ciklopropanovog prstena, koje bi bilo jako teško sintetisati konvencionalnijim metodama. Navedeni radovi su citirani u izdanju Progress in Physical Organic Chemistry, kao i u dva pregledna rada u časopisu Chemical Reviews (o daljinskim interakcijama ciklopropil grupe sa karbokatjonskim centrima, odnosno o sedmočlanim konjugovanim i homokonjugovanim karbocikličnim i heterocikličnim jedinjenjima). Miroslav Gašić je rano uočio izvanredne mogućnosti koje pruža 13S NMR-spektroskopija i bio je jedan od prvih eksperata za ovu oblast kod nas. Tokom boravka na Univerzitetu u Indijani ispitivao je spektre O-acil i O-alkil derivata alilnih alkohola, pri čemu je uočen neobično velik γ-efekat i iznenađujuće velik δ-efekat na hemijsko pomeranje sp2-hibridizovanih ugljenikovih atoma. Ovo je objašnjeno indukovanjem dipola kroz više susednih veza, a ne kroz prostor kako su ovi efekti ranije tumačeni. Rezultati su korisni za strukturnu analizu prirodnih proizvoda, budući da je aliloksi grupa često prisutna u njima. Ovaj rad je često citiran i poslužio je za strukturnu analizu prostaglandina i ergot-alkaloida. Sa kolegama iz Indijane je objavio jako korisno poglavlje o 13S NMR-spektroskopiji prirodnih proizvoda u knjizi Topics in Carbon-13 NMR Spectroscopy. Značajni su radovi iz 13S NMR-spektroskopije policikličnih δ-laktona i piperidinskih alkaloida i uticaja strukture na hemijska pomeranja kod hinona, te iz primene 13S NMR-spektroskopije za analizu organskih supstanci iz naftnih škriljaca, odnosno za utvrđivanje odnosa broja alifatičnih i aromatičnih ugljenikovih atoma. Neki od ovih radova su citirani u godišnjim pregledima NMR-spektroskopije. Tokom osamdesetih godina 20. veka profesor Gašić se zainteresovao za organsku elektrohemiju. Tu treba naročito istaći ispitivanje redoks-procesa lipofilnih hinona i hidrohinona pod različitim uslovima. Među najznačajnijim rezultatima je jasna korelacija u prisustvu katjonskog detergenta u blizini kritične micelarne koncentracije između potencijala vrha talasa u cikličnoj voltametriji koji odgovara jednoelektronskoj redukciji i konstante brzine redukcije hinona pomoću lipofilnog modela NADH. Ovim je dokazan jednoelektronski (elektron‒proton‒elektron) mehanizam redukcije hinona modelima NADH. Drugi značajan rezultat je elektrohemijska sinteza anhidrovinblastina. (16'S)- i (16'R)-Anhidrovinblastini su dobijeni u prinosu od 52%, odnosno 12% elektrohemijskom oksidacijom katarantina u prisustvu vindolina, pri kontrolisanom potencijalu u sistemu acetonitril-tetraetilamonijum-perhlorat. Ovaj rad se dosta citira i danas, 25 godina posle objavljivanja, budući da je omogućena sinteza važnih antitumorskih agenasa kuplovanjem znatno dostupnijih alkaloida. Anodna fragmentacija katarantina predstavlja ključni korak u navedenoj sintezi. Zanimljiv je i rad na izradi enzimske elektrode za određivanje glukoze, imobilizacijom glukoza-oksidaze u polimeru koji sadrži ferocen, adsorbovanom na platinskoj elektrodi. Što se tiče reakcija hinona, zanimljiv je i rad koji objašnjava regioselektivnost nukleofilne adicije na alkil-supstituisane hinone. Taj rad je, između ostalog, citiran u Vajlijevoj publikaciji Organic Reaction Mechanisms.

Bibliografija

Urednički rad

1. Journal of the Serbian Chemical Society, član redakcionog odbora
2. Facta Universitatis, Niš
3. Molecules

Nagrade i priznanja

1. Okrobarska nagrada grada Beograda (1988)
2. Orden rada sa crvenom zastavom (1988)
3. Medalja Srpskog hemijskog društva za trajan i izvanredan dopirnos nauci (1997)
4. Počasni predsednik Srpskog hemijskog društva (2006)