6 октомври 2021 г
Кралската шведска академия на науките реши да присъди Нобеловата награда за химия за 2021 г.
Бенджамин Лист
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Мюлхайм ан дер Рур, Германия
Дейвид WC MacMillan
Принстънски университет, САЩ
„за развитие на асиметрична органокатализа“
Гениален инструмент за изграждане на молекули
Изграждането на молекули е трудно изкуство.Бенджамин Лист и Дейвид Макмилън получават Нобелова награда за химия за 2021 г. за разработването на нов прецизен инструмент за молекулярно конструиране: органокатализа.Това оказа голямо влияние върху фармацевтичните изследвания и направи химията по-екологична.
Много изследователски области и индустрии зависят от способността на химиците да конструират молекули, които могат да образуват еластични и издръжливи материали, да съхраняват енергия в батерии или да възпрепятстват развитието на болести.Тази работа изисква катализатори, които са вещества, които контролират и ускоряват химичните реакции, без да стават част от крайния продукт.Например, катализаторите в автомобилите трансформират токсичните вещества в изгорелите газове до безвредни молекули.Телата ни също съдържат хиляди катализатори под формата на ензими, които издълбават молекулите, необходими за живота.
Следователно катализаторите са основни инструменти за химиците, но изследователите отдавна вярваха, че по принцип има само два вида катализатори: метали и ензими.Бенджамин Лист и Дейвид Макмилън получават Нобелова награда за химия за 2021 г., защото през 2000 г. те, независимо един от друг, разработиха трети тип катализа.Нарича се асиметрична органокатализа и се основава на малки органични молекули.
„Тази концепция за катализа е толкова проста, колкото и гениална и факт е, че много хора се чудеха защо не сме се сетили за нея по-рано“, казва Йохан Аквист, който е председател на Нобеловия комитет по химия.
Органичните катализатори имат стабилна рамка от въглеродни атоми, към която могат да се прикрепят по-активни химични групи.Те често съдържат общи елементи като кислород, азот, сяра или фосфор.Това означава, че тези катализатори са както екологични, така и евтини за производство.
Бързото разширяване на използването на органични катализатори се дължи главно на способността им да управляват асиметрична катализа.Когато се изграждат молекули, често възникват ситуации, при които могат да се образуват две различни молекули, които – точно като нашите ръце – са огледален образ една на друга.Химиците често ще искат само едно от тях, особено когато произвеждат фармацевтични продукти.
Органокатализата се развива с удивителна скорост от 2000 г. насам. Бенджамин Лист и Дейвид Макмилан остават лидери в тази област и показаха, че органичните катализатори могат да се използват за задвижване на множество химични реакции.Използвайки тези реакции, изследователите вече могат по-ефективно да конструират всичко - от нови фармацевтични продукти до молекули, които могат да улавят светлина в слънчеви клетки.По този начин органокатализаторите носят най-голяма полза за човечеството.
Време на публикуване: 15 октомври 2021 г