6 Οκτωβρίου 2021
Η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών αποφάσισε να απονείμει το Νόμπελ Χημείας 2021 σε
Μπέντζαμιν Λίστα
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Γερμανία
David WC MacMillan
Πανεπιστήμιο Πρίνστον, ΗΠΑ
«για την ανάπτυξη της ασύμμετρης οργανοκατάλυσης»
Ένα έξυπνο εργαλείο για την κατασκευή μορίων
Το χτίσιμο μορίων είναι μια δύσκολη τέχνη.Ο Benjamin List και ο David MacMillan βραβεύονται με το Νόμπελ Χημείας 2021 για την ανάπτυξη ενός ακριβούς νέου εργαλείου για τη μοριακή κατασκευή: την οργανοκατάλυση.Αυτό είχε μεγάλο αντίκτυπο στη φαρμακευτική έρευνα και έκανε τη χημεία πιο πράσινη.
Πολλοί ερευνητικοί τομείς και βιομηχανίες εξαρτώνται από την ικανότητα των χημικών να κατασκευάζουν μόρια που μπορούν να σχηματίσουν ελαστικά και ανθεκτικά υλικά, να αποθηκεύσουν ενέργεια σε μπαταρίες ή να αναστείλουν την εξέλιξη ασθενειών.Αυτή η εργασία απαιτεί καταλύτες, οι οποίοι είναι ουσίες που ελέγχουν και επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις, χωρίς να αποτελούν μέρος του τελικού προϊόντος.Για παράδειγμα, οι καταλύτες στα αυτοκίνητα μετατρέπουν τις τοξικές ουσίες στα καυσαέρια σε αβλαβή μόρια.Το σώμα μας περιέχει επίσης χιλιάδες καταλύτες με τη μορφή ενζύμων, τα οποία σμιλεύουν τα μόρια που είναι απαραίτητα για τη ζωή.
Οι καταλύτες είναι επομένως θεμελιώδη εργαλεία για τους χημικούς, αλλά οι ερευνητές πίστευαν από καιρό ότι υπήρχαν, κατ' αρχήν, μόνο δύο τύποι καταλυτών διαθέσιμοι: μέταλλα και ένζυμα.Ο Benjamin List και ο David MacMillan απονέμονται με το Νόμπελ Χημείας 2021 επειδή το 2000, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, ανέπτυξαν έναν τρίτο τύπο κατάλυσης.Ονομάζεται ασύμμετρη οργανοκατάλυση και βασίζεται σε μικρά οργανικά μόρια.
«Αυτή η ιδέα για την κατάλυση είναι τόσο απλή όσο και έξυπνη, και το γεγονός είναι ότι πολλοί άνθρωποι έχουν αναρωτηθεί γιατί δεν το σκεφτήκαμε νωρίτερα», λέει ο Johan Åqvist, ο οποίος είναι πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ για τη Χημεία.
Οι οργανικοί καταλύτες έχουν ένα σταθερό πλαίσιο ατόμων άνθρακα, στο οποίο μπορούν να προσκολληθούν πιο ενεργές χημικές ομάδες.Αυτά περιέχουν συχνά κοινά στοιχεία όπως οξυγόνο, άζωτο, θείο ή φώσφορο.Αυτό σημαίνει ότι αυτοί οι καταλύτες είναι και φιλικοί προς το περιβάλλον και φθηνοί στην παραγωγή.
Η ταχεία επέκταση στη χρήση οργανικών καταλυτών οφείλεται κυρίως στην ικανότητά τους να οδηγούν ασύμμετρη κατάλυση.Όταν χτίζονται μόρια, συμβαίνουν συχνά καταστάσεις όπου μπορούν να σχηματιστούν δύο διαφορετικά μόρια, τα οποία –όπως τα χέρια μας– είναι το καθρέφτη του άλλου.Οι χημικοί συχνά θέλουν μόνο ένα από αυτά, ιδιαίτερα όταν παράγουν φαρμακευτικά προϊόντα.
Η οργανοκατάλυση έχει αναπτυχθεί με εκπληκτική ταχύτητα από το 2000. Ο Benjamin List και ο David MacMillan παραμένουν ηγέτες στον τομέα και έχουν δείξει ότι οι οργανικοί καταλύτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να οδηγήσουν πλήθος χημικών αντιδράσεων.Χρησιμοποιώντας αυτές τις αντιδράσεις, οι ερευνητές μπορούν τώρα να κατασκευάσουν πιο αποτελεσματικά οτιδήποτε, από νέα φαρμακευτικά προϊόντα έως μόρια που μπορούν να συλλάβουν το φως στα ηλιακά κύτταρα.Με αυτόν τον τρόπο, οι οργανοκαταλύτες αποφέρουν το μεγαλύτερο όφελος στην ανθρωπότητα.
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-15-2021