Sohn des Kaufmanns Gustav B. (1850-1934) und dessen Ehefrau Henriette, geb. Levy (1858-1918). Verheiratet (seit 1914) mit Martha B., geb. Bauer (1892-1980), die ebenfalls aus Ffm. stammte und später als Zahnärztin in Ffm. arbeitete. Drei Kinder: Hildegard B. (später verh. Kramer, 1915-1986),
Hans Jacob B. (1918-2013) und Doris B. (später verh. Derrickson, 1924-2010).
B. besuchte das Kaiser-Friedrichs-Gymnasium (heute: Heinrich-von-Gagern-Gymnasium) in Ffm. und absolvierte dort 1901 die Reifeprüfung. Im Rahmen seines Chemiestudiums war er zunächst ein Semester im Laboratorium des Physikalischen Vereins in Ffm. tätig, bevor er die folgenden elf Semester an der Ludwig-Maximilians-Universität in München im Laboratorium bei Adolf von Baeyer (1835-1917; Nobelpreisträger für Chemie 1905) arbeitete. Nachdem B. im Juli 1903 das Verbandsexamen abgelegt hatte, bestand er im Februar 1905 auch das Doktorandum. Seine Dissertation, die im chemischen Laboratorium der Akademie der Wissenschaften zu München von Heinrich Wieland (1877-1957; Nobelpreisträger für Chemie 1927) betreut wurde, wurde 1908 unter dem Titel „Zur Kenntnis aliphatischer Azo-, Azoxy- und Nitrosoverbindungen“ veröffentlicht.
B. war als Assistent zunächst bei Wieland in München, dann kurze Zeit bei Emilio Noelting (1851-1922), dem Direktor der Chemieschule im elsässischen Mülhausen, tätig. 1909 kam B. in seine Heimatstadt Ffm. zurück und begann als Assistent von
Paul Ehrlich im Georg-Speyer-Haus. In den ersten Jahren arbeitete er an der Entwicklung der Salvarsanpräparate, Medikamente zur Behandlung der Syphilis, mit. Im Ersten Weltkrieg diente B. ab dem 19.4.1915 als Landsturmrekrut. Er erlebte mehrere Feldeinsätze in Frankreich, u. a. bei der Schlacht von Verdun 1916, und wurde zweimal verwundet. Er wurde mit dem Eisernen Kreuz II. Klasse ausgezeichnet und erhielt „wegen Tapferkeit vor dem Feinde“ im September 1918 zwei Wochen Heimaturlaub.
Nach Kriegsende kehrte B. in seine alte Stellung am Georg-Speyer-Haus zurück, das inzwischen von
Wilhelm Kolle geleitet wurde. Zum Andenken an
Paul Ehrlich, mit dem er noch 1915 in einer Fachzeitschrift eine Arbeit publiziert hatte und der im selben Jahr gestorben war, veröffentlichte B. 1916 in der „Zeitschrift für angewandte Chemie“ einen Beitrag über „Farbstoffe und biologische Forschung“. 1922 wurde B. die Leitung der Chemischen Abteilung im Georg-Speyer-Haus übertragen. Die Familie B. lebte spätestens seit 1920 bis zur Emigration im Kettenhofweg 70 im Ffter Westend. In dem Haus betrieb Martha B. zeitweise auch ihre Zahnarztpraxis.
Unter nationalsozialistischer Herrschaft konnte B. trotz seiner jüdischen Herkunft zunächst aufgrund des „Frontkämpferprivilegs“ weiterarbeiten. Nach dem plötzlichen Tod
Kolles im April 1935 wurde der Bakteriologe Richard Otto (1872-1952), der zuvor Abteilungsleiter am Institut für Infektionskrankheiten (heute: Robert Koch-Institut) in Berlin gewesen war, ab August 1935 mit der kommissarischen Leitung des Georg-Speyer-Hauses und des benachbarten Staatlichen Instituts für experimentelle Therapie (seit 1947: Paul-Ehrlich-Institut) betraut. Einen Monat nach dem Reichsbürgergesetz vom 15.9.1935 wurden B. und die anderen drei an den beiden Instituten verbliebenen jüdischen Forscher Wilhelm Caspari (1872-1944), Erwin Stilling (1882-1942) und
Eduard Strauss (1876-1952) beurlaubt. Am 19.12.1935 teilte Otto den jüdischen Mitarbeitern mit, dass sie in sinngemäßer Anwendung der Ausführungsbestimmungen zum Reichsbürgergesetz zum Jahresende in den Ruhestand versetzt seien und vom 1.1.1936 an Pension/Ruhegehalt erhielten.
Im April 1936 emigrierte B. zunächst allein in die USA. Seine Frau und die jüngere Tochter Doris B. konnten erst im folgenden Jahr nachkommen. Die ältere Tochter Hildegard B. war im März 1936 nach Palästina ausgewandert, während der Sohn Hans B., der eine Lehre als Schreiner machte, noch in Ffm. blieb. Nach der Emigration gab es Rechtsstreitigkeiten um das Ruhegehalt von B. und den Transfer des Geldes in die USA. Schließlich wurde das Gehalt wegen angeblicher Schulden gepfändet. 1938 erhielt B. eine Anstellung als Wissenschaftler in den zum U. S. Public Health Service gehörenden National Institutes of Health mit Sitz in Bethesda/Maryland. Das Ehepaar B. lebte im nahen Washington D. C. Gemeinsam mit dem Pharmakologen Sanford M. Rosenthal (1897-1989) erforschte B. am National Institute of Arthritis and Metabolic Diseases die Wirkung der neuentwickelten Sulfonamide bei der Behandlung von Infektionen. Eine von Rosenthal und B. synthetisierte Verbindung, Sulfoxone bzw. Diasone, erwies sich als wirksames antibakterielles Mittel beim Menschen und wurde patentiert. Es konnte erfolgreich bei der Behandlung von Lepra eingesetzt werden. 1954 trat B. offiziell in den Ruhestand. Er arbeitete jedoch weiterhin in Vollzeit im Labor und erhielt Mittel von der National Science Foundation für seine Forschungen. B. starb im Alter von 84 Jahren 1968 in Washington D. C. und wurde auf dem Goose Creek Burying Ground bei Purcellville/Virginia bestattet.
Wissenschaftliche Veröffentlichungen (in Auswahl): „Über 3.6-Diamino-seleno-pyronin (3.6-Diamino-xantho-selenonium)“ (Aufsatz zusammen mit
Paul Ehrlich, 1915), „Über m-Aminophenol-arsinsäuren und deren Reduktionsprodukte“ (Aufsatz, 1915), „Farbstoffe und biologische Forschung. Zum Gedächtnis
Paul Ehrlichs“ (Aufsatz, 1916), „Eine einfache Methode zur Herstellung von Germaniumtetrahalogeniden“ (Aufsatz zusammen mit Karl Burschkies, 1933), „Sättigungsdrucke einiger Senföle und Sulfide“ (Aufsatz zusammen mit Karl Burschkies, 1935), „Substitutionen am Tyrosin und am Histidin“ (Aufsatz zusammen mit
Eduard Strauss, 1935), „Zur Jodierung des Nitro-tyrosins“ (Aufsatz zusammen mit
Eduard Strauss, 1936), „Some new sulphur compounds active against bacterial infections“ (Aufsatz zus. mit Sanford M. Rosenthal, 1938), „4-Hydroxylaminobenzenesulfonamide, its acetyl derivatives and diazotization reaction“ (Aufsatz zusammen mit Sanford M. Rosenthal, 1944), „
Paul Ehrlich’s influence on chemistry and biochemistry“ (Aufsatz, 1954).
Am 23.6.2014 wurden Stolpersteine auf dem Gehweg vor dem Georg-Speyer-Haus und dem ehemaligen Institut für experimentelle Therapie (Paul-Ehrlich-Straße 42-44) in Ffm. für die früheren jüdischen Mitarbeiter B., Wilhelm Caspari, Erwin Stilling und
Eduard Strauss sowie für
Ferdinand Blum, den einstigen Leiter des Biologischen Instituts, verlegt. Seit dem 29.10.2024 erinnern Stolpersteine vor dem Haus Kettenhofweg 70 in Ffm. an B., seine Frau und die drei Kinder. Im Rahmen des Projekts „Spurensuche“ der Ffter Sektion des Deutschen Alpenvereins (DAV) wird auch Martha und Hugo B. gedacht, die dem DAV bis zur Machtübernahme der Nationalsozialisten angehörten.
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