6 кастрычніка 2021 г
Шведская каралеўская акадэмія навук вырашыла прысудзіць Нобелеўскую прэмію па хіміі 2021 года
Бенджамін Ліст
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Мюльхайм-ан-дэр-Рур, Германія
Дэвід WC Макмілан
Прынстанскі універсітэт, ЗША
«За развіццё асіметрычнага арганакаталізу»
Геніяльны інструмент для стварэння малекул
Будаўніцтва малекул - складанае мастацтва.Бенджамін Ліст і Дэвід Макмілан атрымалі Нобелеўскую прэмію па хіміі 2021 года за распрацоўку новага дакладнага інструмента малекулярнага будаўніцтва: арганакаталізу.Гэта аказала вялікі ўплыў на фармацэўтычныя даследаванні і зрабіла хімію больш экалагічнай.
Многія напрамкі даследаванняў і галін залежаць ад здольнасці хімікаў ствараць малекулы, якія могуць утвараць эластычныя і трывалыя матэрыялы, назапашваць энергію ў батарэях або перашкаджаць прагрэсаванню хвароб.Для гэтай працы патрэбныя каталізатары, якія ўяўляюць сабой рэчывы, якія кантралююць і паскараюць хімічныя рэакцыі, не становячыся часткай канчатковага прадукту.Напрыклад, каталізатары ў аўтамабілях ператвараюць таксічныя рэчывы ў выхлапных газах у бясшкодныя малекулы.Наш арганізм таксама змяшчае тысячы каталізатараў у выглядзе ферментаў, якія выдзяляюць неабходныя для жыцця малекулы.
Такім чынам, каталізатары з'яўляюцца асноўнымі інструментамі для хімікаў, але даследчыкі доўгі час лічылі, што ў прынцыпе існуе толькі два тыпы каталізатараў: металы і ферменты.Бенджамін Ліст і Дэвід Макмілан атрымалі Нобелеўскую прэмію па хіміі 2021 года за тое, што ў 2000 годзе яны незалежна адзін ад аднаго распрацавалі трэці тып каталізу.Гэта называецца асіметрычным арганакаталізам і заснавана на невялікіх арганічных малекулах.
«Гэтая канцэпцыя каталізу такая ж простая, як і геніяльная, і справа ў тым, што многія людзі задаваліся пытаннем, чаму мы не падумалі пра гэта раней», — кажа Ёхан Эквіст, старшыня Нобелеўскага камітэта па хіміі.
Арганічныя каталізатары маюць стабільны каркас з атамаў вугляроду, да якога могуць прымацоўвацца больш актыўныя хімічныя групы.Яны часта ўтрымліваюць звычайныя элементы, такія як кісларод, азот, сера або фосфар.Гэта азначае, што гэтыя каталізатары экалагічна чыстыя і танныя ў вытворчасці.
Хуткае пашырэнне выкарыстання арганічных каталізатараў звязана ў першую чаргу з іх здольнасцю кіраваць асіметрычным каталізам.Падчас стварэння малекул часта ўзнікаюць сітуацыі, калі могуць утварыцца дзве розныя малекулы, якія, як і нашы рукі, з'яўляюцца люстраным адлюстраваннем адна адной.Хімікі часта хочуць толькі адзін з іх, асабліва пры вытворчасці фармацэўтычных прэпаратаў.
Органакаталіз развіваўся з ашаламляльнай хуткасцю з 2000 года. Бенджамін Ліст і Дэвід Макмілан застаюцца лідэрамі ў гэтай галіне і паказалі, што арганічныя каталізатары могуць быць выкарыстаны для правядзення мноства хімічных рэакцый.Выкарыстоўваючы гэтыя рэакцыі, даследчыкі цяпер могуць больш эфектыўна ствараць што заўгодна, ад новых фармацэўтычных прэпаратаў да малекул, якія могуць улоўліваць святло ў сонечных элементах.Такім чынам, арганічныя каталізатары прыносяць найбольшую карысць чалавецтву.
Час публікацыі: 15 кастрычніка 2021 г