6 أكتوبر 2021
قررت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم منح جائزة نوبل في الكيمياء 2021 إلى
بنيامين ليست
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung، Mülheim an der Ruhr، Germany
ديفيد دبليو سي ماكميلان
جامعة برينستون ، الولايات المتحدة الأمريكية
"لتطوير التحفيز العضوي غير المتماثل"
أداة بارعة لبناء الجزيئات
بناء الجزيئات هو فن صعب.حصل بنجامين ليست وديفيد ماكميلان على جائزة نوبل في الكيمياء 2021 لتطويرهما لأداة جديدة دقيقة للبناء الجزيئي: التحفيز العضوي.كان لهذا تأثير كبير على الأبحاث الصيدلانية ، وجعل الكيمياء أكثر اخضرارًا.
تعتمد العديد من مجالات البحث والصناعات على قدرة الكيميائيين على بناء جزيئات يمكنها تكوين مواد مرنة ومتينة ، أو تخزين الطاقة في البطاريات أو منع تطور الأمراض.يتطلب هذا العمل محفزات ، وهي مواد تتحكم في التفاعلات الكيميائية وتسرعها ، دون أن تصبح جزءًا من المنتج النهائي.على سبيل المثال ، تحول المواد الحفازة في السيارات المواد السامة في أبخرة العادم إلى جزيئات غير ضارة.تحتوي أجسامنا أيضًا على آلاف المحفزات على شكل إنزيمات ، والتي تزيل الجزيئات الضرورية للحياة.
وبالتالي ، فإن المحفزات هي أدوات أساسية للكيميائيين ، لكن الباحثين اعتقدوا منذ فترة طويلة أنه يوجد ، من حيث المبدأ ، نوعان فقط من المحفزات المتاحة: المعادن والإنزيمات.حصل Benjamin List و David MacMillan على جائزة نوبل في الكيمياء 2021 لأنهما في عام 2000 ، بشكل مستقل عن بعضهما البعض ، طورا نوعًا ثالثًا من الحفز.يطلق عليه التحفيز العضوي غير المتماثل ويبني على جزيئات عضوية صغيرة.
يقول يوهان أكفيست ، رئيس لجنة نوبل للكيمياء: "هذا المفهوم للحفز الكيميائي بسيط بقدر ما هو مبتكر ، والحقيقة هي أن العديد من الناس تساءلوا لماذا لم نفكر فيه سابقًا".
تحتوي المحفزات العضوية على إطار ثابت من ذرات الكربون ، يمكن أن تلتصق به مجموعات كيميائية أكثر نشاطًا.غالبًا ما تحتوي على عناصر شائعة مثل الأكسجين أو النيتروجين أو الكبريت أو الفوسفور.وهذا يعني أن هذه العوامل الحفازة صديقة للبيئة ورخيصة الإنتاج.
يرجع التوسع السريع في استخدام المحفزات العضوية بشكل أساسي إلى قدرتها على تحفيز الحفز غير المتماثل.عندما يتم بناء الجزيئات ، غالبًا ما تحدث مواقف حيث يمكن أن يتشكل جزيئين مختلفين ، والتي - تمامًا مثل أيدينا - هي صورة المرآة لبعضها البعض.غالبًا ما يريد الكيميائيون واحدًا فقط من هذه ، خاصة عند إنتاج المستحضرات الصيدلانية.
تطور الحفز العضوي بسرعة مذهلة منذ عام 2000. ظل بنجامين ليست وديفيد ماكميلان رائدين في هذا المجال ، وأظهروا أنه يمكن استخدام المحفزات العضوية لتحريك العديد من التفاعلات الكيميائية.باستخدام هذه التفاعلات ، يمكن للباحثين الآن بناء أي شيء بكفاءة أكبر من الأدوية الجديدة إلى الجزيئات التي يمكنها التقاط الضوء في الخلايا الشمسية.وبهذه الطريقة ، تحقق المحفزات العضوية أكبر فائدة للبشرية.
الوقت ما بعد: 15 أكتوبر - 2021