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Schildknecht, Hermann (1922-1996), Naturstoffchemiker

Category: Kurzbiografien Published: Monday, 05 May 2014 Written by Daniel

Schildknecht, Hermann, Naturstoffchemiker

geb. 2.08.1922 in Fürth (Bayern), ev., +1.07.1996 in Heidelberg

 

V  Lorenz S. (1891-1975), Jurist, Stadtsekretär in Nürnberg

M  Margarethe, geb. Hitz (1894-1979)

G Hildegard, verh. Nielsen (*1924)

∞ 25.08.1953, Nürnberg, Helga Mai (*1926) K  Ulrike Hildegard, (*1961)

 

1929 IV - 1933 III       Volksschule Tafelhof in Nürnberg

1933 IV - 1939 IV      Dürer-Oberrealschule in Nürnberg

1939 V - 1940 IX       Chemiepraktikant d. Siemens-Schuckert-Werke, Nürnberg

1941 II - 1941 XII       Reichsarbeitsdienst (Kriegsabteilung)

1942 IV - 1942 IX      Wittelsbacher Oberschule in München; Abitur  30.09.1942

1942 XII - 1945 VI     Wehrmacht u. Kriegsdienst

1946 I - 1952 VII        Chemiestudium an d. Univ. Erlangen; Diplom-Chemiker-Hauptprüfung 16.07.1952

1952 IX - 1953 III       Wissenschaftliche Hilfskraft am Institut für Organische Chemie d. Univ. Erlangen

1953 VII 12                 Promotion ebd. zum Dr. phil. nat. ebd. mit d. Note "Sehr gut"; Diss.: "Versuche mit 1-Methyl

                                   Δ1-cyclopenten-on-(5) u. Kondensations-Reaktionen mit Pyrrolkalium"

1953 IX 2 1963 IX       Wissenschaftlicher, ab 1955 auch Praktikums- Assistent ebd.

1959 III 25                   Habilitation ebd.; H-Schrift: "Über das Zonenschmelzen, eine neue Methode zur

                                   Reinigung u.Trennung von organischen Verbindungen"

1963 X                        ao. Prof. für Organische Chemie an d. Univ. Heidelberg

1965 I                          o. Professor u. ab 1966 Mitdirektor des Organisch-Chemischen Instituts ebd.

1974-1976                  Dekan d. Fakultät für Chemie

1989 X 1                     Emeritierung

 

Ehrungen: Mitglied d. Akademie d. Naturforscher Leopoldina, Halle (1972); Richard-Kuhn Medaille d. Ges. Deutscher Chemiker (1974); Mitglied der Heidelberger Akad. d. Wiss. (1977)

 

S. wurde als erstes Kind des Kanzleiassistenten Lorenz S. in Fürth geboren. Nach einem Jahr siedelte die Familie nach Würzburg über und 1928 nach Nürnberg, wo sein Vater städtischer Sekretär wurde. Hier verbrachte S. seine Schulzeit. Bereits als Kind fühlte sich S. mit der Natur eng verbunden. Während seiner ersten Schuljahre, schon in der Volksschule, entwickelte sich sein großes Interesse für die Naturwissenschaften. Insbesondere die Chemie löste immer wieder seine Begeisterung aus. Mit 12 Jahren bekam er ein kleines chemisches Labor im Elternhaus eingerichtet; das Geld für Reagenzien und Reagenzgläser verdiente er, indem er Fossilien und Knochen von Höhlenbären im Fränkischen Jura für die Naturhistorische Gesellschaft sammelte.

1939 beendete S. die Oberrealschule und nach einem Halbjahr als Chemiepraktikant in Nürnberg wurde er zum Reichsarbeitsdienst in einer Kriegsabteilung einberufen. Im März 1941 trug er eine Wehrdienstbeschädigung davon, die zur Rippenresektion führte. Dieser Unfall eröffnete aber die Möglichkeit, das ordentliche Abitur als Kriegsversehrter im September 1942 nachzuholen.  Der Kriegsdienst in Wehrmacht folgte, über den nur wenig bekannt ist; S. teilte nur einmal mit, dass er 1944 durch seine Verwundung bei Avranches in Gefangenschaft geraten war, was ihm vielleicht das Leben gerettet hatte (Gleiter, Maas, 1997, XLI).

Als S. nach dem Krieg ins Elternhaus zurückkehrte, trat er in seine chemische Laufbahn an, der er konsequent und geradlinig bis zum Lebensende folgte.

 Ab Januar 1946 studierte er Chemie an der Universität Erlangen. In den ersten zwei Semestern, in denen er nicht im Labor tätig sein konnte, hörte S. neben den Chemievorlesungen vor allem diejenigen für Philosophie, Zoologie und Botanik und ergänzte sie durch die entsprechenden Übungen. Das anorganisch-analytische Praktikum und das physikalisch-chemische Anfängerpraktikum absolvierte er in vier Semestern. So konnte er im Mai 1949 die Diplom-Vorprüfung ablegen und nun mit dem organisch-chemischen Praktikum beginnen. Nach weiteren drei Semestern schloss er dieses, sowie das physikalisch-chemische Praktikum für Fortgeschrittene und das elektrochemische Praktikum ab. Die Diplomhauptprüfung folgte erst im Juli 1952: Eine fast einjährige Unterbrechung wegen der Verschlimmerung der Kriegsversehrung hinderte, die Prüfung sofort abzulegen. Nach der bestandenen Hauptprüfung arbeitete S. im Institut für Organische Chemie der Universität unter der Leitung von Dozent Emil Buchta (1910-1974) an einer Dissertation über die Synthese der stickstoffhaltigen Steroide, was ihm eine gute Übung hinsichtlich des synthetischen Aspekts der Naturstoffchemie einbrachte. Nach dem Urteil des Direktors des Instituts Prof. Gerhard Hesse (1908-1997) wurde "die sehr gewissenhaft und umsichtig durchgeführte Arbeit" mit magna cum laude bewertet.

Nach der Promotion wurde S. wissenschaftlicher Assistent bei Hesse, der insbesondere durch die Anwendung der Chromatographie in der Organischen Chemie anerkannt war. Da S. schon während seines Chemiestudiums die Verbindung zur Biologie suchte, war er besonders glücklich, dass Hesse ihm biochemische Probleme zu lösen gab, eine wertvolle Ergänzung zu der rein organisch-präparativ ausgerichteten Doktorarbeit.

Durch Hesse ermuntert, begann S. auch seine erste eigene Arbeit. "Ich erinnerte mich, erzählte S. später, an den Bombardierkäfer, dem ich unter Steinen im Fränkischen Jura schon als Junge begegnet war und dessen Kunst zu schießen mich stets fasziniert hat" (S., 1978, Antrittsrede, 52). Die Frage - welche chemischen Mechanismen mögen solchen Phänomenen zu Grunde liegen? - bestimmte nachhaltig das Lebenswerk S.s.

Für die Erforschung von Objekten, wie Käfer, ist die Isolierung und Charakterisierung kleinster Substanzmengen unvermeidlich. Das Erlanger Laboratorium war dafür nicht eingerichtet, deswegen sollte S. zuerst neue Trenn- und Reinigungsverfahren sowie physikalische Analysemethoden studieren und beherrschen - und hier wirkte er als talentierter Physikochemiker.

Eine der noch von Hesse erteilten Arbeiten, nämlich die Untersuchung eines Raupenwachses, war mit den bekannten Trennmethoden für Naturstoffgemische nicht mehr zu lösen, was zur Entwicklung einer neuen Trennmethode, dem Zonenschmelzen, Anlass gab. Obwohl die Methode in der Metallurgie bereits existierte, war ihre Anwendung in der Organischen Chemie eine Pionier-Leistung S.s. (Beim Zonenschmelzen wandert eine Schmelzzone mit einer Geschwindigkeit von 1-10 mm pro Stunde durch einen kristallinen, langgestreckten Substanzbarren; dadurch wird eine im Ausgangsmaterial zuerst gleichmäßig verteilte Beimengung in einen oder anderen Ende des Substanzbarrens konzentriert, was eine Reinigung der Grundsubstanz oder Anreicherung geringer Substanzspuren bedeutet), Um dieses Trennverfahren genauer studieren zu können, konstruierte und baute S. 8 verschiedene Zonenschmelzapparate. Ihm gelang es, das Verfahren wesentlich zu verbessern und einige neue Modifikationen darzustellen. Später publizierte S. diese zum Standardwerk gewordene Arbeit als eine Monographie (1964), die auch in englischer Übersetzung erschien. Noch vor dieser Buchpublikation wurden S.s Zonenschmelzapparate, aufgrund der ersten Mitteilungen 1956-1957, in vielen Instituten im In- und Ausland nachgebaut und er selbst erhielt Anerkennung in der Fachwelt.

S. selbst hatte vor, seine Methode in der Forschung der Abwehrstoffe von Insekten  anzuwenden, aber die Methode allein reichte schon als Thema für die Habilitation. Als Hesse ihn wiederholt sich zu habilitieren ermunterte, stellte S. im Juli 1958 das entsprechende Gesuch. Im März 1959 erhielt er die Venia legendi.

Als Privatdozent las S. die zweisemestrige "Einführung in die theoretische Organische Chemie" und originelle Vorlesungen über Probleme aus dem Grenzgebiet von Chemie und Biologie - "Die Chemie der Vererbung" und "Die Entstehung des Lebens auf der Erde" und über "Radiochemie der organischen Verbindungen". Außerdem beteiligte er sich, zusammen mit anderen Dozenten, an der Durchführung der organischen Praktika, sowie der "Organischen Literaturstunde".

An erster Stelle aber standen seine eigenen wissenschaftlichen Resultate, und zwar allererst die Aufklärung der "Explosionschemie" des oben erwähnten Bombardierkäfers. Diese ist exemplarisch für die Charakteristik seiner Forschungen: Drüsenzellen im Hinterleib des Käfers erzeugen Hydrochinon, Toluhydrochinon und Wasserstoffperoxid. Dieses Gemisch wird in den paarigen Blasen gespeichert, die an ihrem Ende durch eine muskulöse Klappe vom eigentlichen Reaktionsraum, einer Chitinkapsel, abgeschlossen sind. Zur Verteidigung schließt die Klappe auf und in das Gemisch im Reaktionsraum werden aus separaten kleinen Drüsen zwei Enzyme abgegeben, Katalase, die Wasserstoffperoxid zu Wasser und Sauerstoff zerlegt, und Peroxidase, die Hydrochinone in Gegenwart von Wasserstoffperoxid zu den entsprechenden Benzochinonen umsetzt. Der gebildete Sauerstoff macht den zum "Schießen" nötigen Druck, d. h. zum Ausschleudern und Zerstäuben der Chinone und der nicht umgesetzten Ausgangsprodukte.

Die Zusammenfassung dieser spektakulären Ergebnisse veröffentlichte S. im Jahr 1961. Sie erweckte große Aufmerksamkeit in der Fachwelt: S. bekam viele Einladungen, Vorträge darüber zu halten.

So war der Ruf auf ein Extraordinariat für die Nachfolge von O. Th. Schmidt (s. dort) in Heidelberg Mitte 1963 nur folgerichtig. In der Liste der Berufungskommission stand S. an erster Stelle.

In Heidelberg, wo die Naturstoffchemie schon lange in Blüte stand, fand S. eine günstige Atmosphäre für seine Arbeit und blieb der Universität treu, obwohl er bereits im nächsten Jahr den Ruf auf ein Ordinariat in Darmstadt erhielt; auch später, 1971, lehnte er den Ruf nach München ab. Mitte 1964 machte die Fakultät, um S. für die Ablehnung des Rufs aus Darmstadt zu danken, den Vorschlag, sein Extraordinariat in ein planmäßiges Ordinariat umzuwandeln; ab 1965 wurde S. Ordinarius und ab  Februar 1966 leitete er, in echt kollegialer Freundschaft mit Heinz Staab (geb. 1926), das Organisch-Chemische Institut gemeinsam.

1969 wurde die Naturwissenschaftlich-Mathematische Fakultät in mehrere Fakultäten zergliedert, was für S. hinderlich war: Er musste systematische Gespräche mit Biologen und auch mit Physikern pflegen. So betrachtete er als Schicksalsgeschenk, dass man ihn, nach dem Vorschlag von Georg Wittig (s. dort), Th. Wieland (s. dort) und  dem Direktor des Organisch-Chemischen Instituts Heinz Staab, 1977zum Mitglied der Heidelberger Akademie ausgewählt hatte: Hier fand er wieder "das lang vermisste Gespräch auch mit Kollegen anderer Disziplinen" (S., 1978, Antrittsrede, 53).

Im WS 1963/64 las S. eine interessante Vorlesung über "Chemische Evolution bei der Entstehung des Lebens", und wählte auch weiter spezielle Themen, darunter insbesondere "Chemie der Naturstoffe" (zweisemestrige Vorlesung) und "Trennmethoden". Er leitete auch das Seminar über aktuelle Probleme der Organischen Chemie für Diplomanden, Doktoranden und Assistenten. Der Schwerpunkt seiner Lehr- und wissenschaftlichen Tätigkeit lag aber im Laboratorium.

In die Heidelberger Zeit fällt die gezielte Entwicklung von Plänen, die S. bereits in Erlangen zu schmieden begonnen hatte. Mehrere faszinierende und fruchtbare Fragestellungen bildeten zusammen einen neuen weiten Bereich, nämlich, chemische Reaktionen von Lebewesen auf die Einflüsse der Umwelt. S. bezeichnete diesen Bereich als "Chemische Ökologie".

Das Vorgehen S.s für die Erforschung dieses Bereichs schloss mehrere parallele Arbeitsrichtungen in sich.

Zum Einen wurden auf sachkundig vorbereiteten Exkursionen - dazu gehörten auch S.s zahlreiche Dienstreisen sowie sogar die Ferien - geeignete Biotope ausgesucht, studiert und die notwendigen pflanzlichen und tierischen Materialien dort gesammelt. Kein Zufall, dass S. bereits 1964 zwei Biologen in sein Team verlangte.

Zum Anderen wurden die passenden; teilweise durch S. selbst entwickelten Anreicherungs-, Trenn- und Reinigungsverfahren angewendet. 44 von insgesamt 207 Veröffentlichungen S.s sind dieser Problematik gewidmet.

Drittens benutzte S. immer effektivere physikalische analytische Methoden. Eine solche Methode, das sog. Elektronenbrenzeln, hatte er selbst geschaffen. (In diesem Verfahren setzt man eine zu untersuchende organische Verbindung in Tritiumwasser. Die Elektronen des Tritiumzerfalls rufen die Umsetzung der Verbindung in definierte Bruchstücke hervor, die durch ihre Radioaktivität nachweisbar sind. Dies erlaubt die Strukturerklärung mit kleinsten Substanzmengen). Es ist hier hinzuzufügen, dass S. meisterhaft Geldmittel für modernste analytische Großgeräte bei den verschiedenen Geldgebern verschaffen konnte: Er besaß eine erstaunliche Überzeugungskraft.

Viertens wurden analytisch erkannten Strukturen durch die entsprechenden Synthesen verifiziert. (Übrigens führte S. auch mehrere "rein" synthetische Arbeiten durch).

Von den Problemen der "Chemischen Ökologie", die besonders gründlich und erfolgreich durch S. und seine Mitarbeiter erforscht wurden, sollten folgenden vier genannt werden.

Bei den Abwehrstoffen von Arthropoden (Gliederfüßern) wurden mehr als 70 Arten von laufenden und schwimmenden Käfern untersucht. In insgesamt 65 Aufsätzen wurde insbesondere gezeigt, wie die Evolution der Abwehrfunktionen verlief.

Über pflanzliche Abwehrstoffe publizierte S. weitere 34 Mitteilungen, wobei u.a. kanzerogene Substanzen entdeckt wurden.

Die 25jährige Forschungsarbeit über die chemischen Mechanismen der Bewegungen von Pflanzen als ihre Reaktion auf Reize wurde durch die Entdeckung einer neuen Substanzklasse gekrönt. Diese neu entdeckten Phytohormone, die für die Bewegungen von Pflanzen verantwortlich sind, bekamen von S. den Namen "Turgorine", da sie Änderungen des Turgors (d. h. Innendruck auf die Zellwand lebender Pflanzenzellen) steuern.

Endlich ist die Forschungsreihe über die chemischen Signalstoffe der Saugetiere zu erwähnen.

Außerdem sollte noch Eines hervorgehoben werden: Für seine Arbeit ersann und entwickelte S. viele feine analytische und physikalisch-chemische Methoden, die ihre selbständigen Bedeutungen auch in anderen Gebieten der Chemie fanden.

Im Allgemeinen stellt S. eine einzigartige Figur in der Chemie dar.

Während Naturstoffchemiker traditionell in Pflanzen und Tieren vorkommende Substanzen isolieren und per se erforschen, meistens, um eine technische oder pharmakologische Anwendung zu erreichen, war S. dagegen bestrebt herauszufinden, welche Chemie hinter dem Verhalten der Lebewesen steckt. Er erforschte eigentlich nicht chemische Substanzen per se, sondern die Chemie der lebenden Natur. Er wollte wissen, welche chemischen und biologischen Prozesse hinter den zu beobachtenden Erscheinungen stehen. So ist er eher nicht als Chemiker, sondern als Naturforscher par exellence zu bezeichnen.

 

Q UA Erlangen: C 5, 3, Nr. 449 (Promotionsakte S.), C 5, 4, Nr. 38 (Habilitationsakte S.), Auskunft vom 21.03.2011; UA Heidelberg: H-V-200/2 (Fakultätssitzung Protokolle 1959-1963: Berufung S.); PA 8663 (Personalakte S.), HAW 416 (Akte S. in d. Heidelberger Akad. d. Wiss.), Rep. 27, Nr. 1712 (Akademische Quästur S.); Bibl. d. Chemischen Institute d. Univ. Heidelberg: A Reihe, ArbChemInst, H. S., Bd. I-II; Auskünfte des StadtA Fürth vom 20.04.2011 u. des StadtA Nürnberg vom 12.04.2011.

 

W  (mit G. Hesse) Mikro-Zonenschmelzverfahren für organische Substanzen, in: Angewandte Chemie 68, 1956, 641-643; Ring-Zonenschmelzverfahren für organische Substanzen, in: Zs. für Naturforschung 12b, 1957, 23-26;  Zur Chemie des Bombardierkäfers, in: Angewandte Chemie 69, 1957, 62f.; (mit A. Mannl) Eis-Zonenschmelzen: Neue Methode d. Anreicherung geringster Substanzmengen aus wäßriger Lösung, in: ebd., 634-636; (mit K. Holoubek), Die Bombardierkäfer u. ihre Explosionschemie, in: ebd., 73, 1961, 1-7; (mit K. H. Weis) Chinone als aktives Prinzip d. Abwehrstoffe von Diplopoden, in: Zs. für Naturforschung 16b, 1961, 810-816;

(mit H. Benoni) Über die Chemie d. Anziehung von Pollenschläuchen durch die Samenanlagen von Oenotheren, in: Zs. für Naturforschung 18b, 1963, 45-54; Zonenschmelzen, 1964, Übersetzung in Englisch 1966; (mit O. Volkert) Strukturerklärung organischer Verbindungen durch Elektronenbrenzen, in: Zs. für analytische Chemie 216, 1966, 97-117; Zone Melting and Column Crystallization as Analytical Tools, in: Analytica Chimica Acta 38, 1967, 261-273;

(mit H. Tacheci) Stark blutdrucksenkende Wirkstoffe aus den Prothorakalwehrdrüsen des Schwimmkäfers Columbetes fuscus, in: Chemiker-Zeitung 94, 1970, 101f.; Evolutionary Peaks in the Defensive Chemistry of Insects, in Endeavour 30, 1971, 136-141; Elektronenbrenzen, in: Methodicum Chemicum, 1973, Bd. 1 (Analytik), 521-525; Abwehrstoffe in d. Natur ? Erkenntnisse biologischer Forschung, in: Universitas 30, 1975, 61-70; Chemische Ökologie. Ein Kapitel moderner Naturstoffchemie, in: Angewandte Chemie 88, 1976, 235-243; Protective Substances of Arthropods and Plants, in: Pontificiae Academiae Scientiarum Scripta Varia 41, 1977, 59-107;

Antrittsrede, in: Jahrbuch d. Heidelberger Akad. d. Wiss. für 1978, 50-53; Über die Chemie d. Sinnpflanze Mimosa pudica L in: Sitzungsberichte d. Heidelberger Akad. d. Wiss. 1978, Abh. 6, 377-402; Turgorine ? neue Signalstoffe des pflanzlichen Verhaltens, in: Spectrum d. Wissenschaft, 1986, Heft 11, 44-53; (mit J. Ubl) Eco-Chemistry of Life: Mammalian Chemical Signals, in: Interdisciplinary Science Reviews 11, 1986, 153-157; Hormone d. Phytodynamik höher organisierter Pflanzen, in: Vorlesungsreihe Schering, 1986, Heft 13, 1-31; (mit U. Eßwein, W. Hering, C. Blaschke) Diskriminierungspheromone d. sozialen Wüstenassel Hemilepistus reaumuri, in: Zs. für Naturforschung 43c, 1988, 613-620; (mit P. Kallas, W. Meier-Augenstein) Turgorine - Neue Phytohormone, in: Naturwissenschaftliche Rundschau 42, 1989, 309-317.

 

L Poggendorffs Biographisch-literarisches Handwörterbuch VIIa, Teil 4, 1961, 103, VIII, Teil 3, 2004, 2124f.; Anonym, H. S., in: Nachrichten aus Chemie u. Technik 20, 1973, 349f. (B); D. Krauß, P. Kunzelmann, H. S. 70 Jahre, in: Ruperto Carola, H. 86, 1992, 155f.; R. Gleiter, K. Maas, H.S.+, in Jahrbuch d. Heidelberger Akad. d. Wiss. für 1996, 159-165; Dieselben, H. S. (1922-1996), in: Liebigs Ann., 1997, XLI-LVIII (B, W); DBE, 2. Ausgabe, 8, 2007, 856; D. Drüll, Heidelberger Gelehrtenlexikon 1933-1986, 2009, 529f.; C. Wachter, A. Ley, J. Mayr, Die Professoren u. Dozenten d. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen 1743-1960, Teil 3, 2009, 291.

 

B UA Heidelberg, Pos I 02711; Vgl. L

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