6. lokakuuta 2021
Ruotsin kuninkaallinen tiedeakatemia on päättänyt myöntää Nobelin kemian palkinnon 2021
Benjamin Lista
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Saksa
David WC MacMillan
Princetonin yliopisto, Yhdysvallat
"epäsymmetrisen organokatalyysin kehittämiseksi"
Nerokas työkalu molekyylien rakentamiseen
Molekyylien rakentaminen on vaikeaa taidetta.Benjamin List ja David MacMillan saavat Nobelin kemian palkinnon 2021 heidän kehittäessään tarkan uuden työkalun molekyylien rakentamiseen: organokatalysointiin.Tällä on ollut suuri vaikutus lääketutkimukseen ja se on tehnyt kemiasta vihreämpää.
Monet tutkimusalueet ja teollisuudenalat ovat riippuvaisia kemistien kyvystä rakentaa molekyylejä, jotka voivat muodostaa joustavia ja kestäviä materiaaleja, varastoida energiaa akkuihin tai estää sairauksien etenemistä.Tämä työ vaatii katalyyttejä, jotka ovat aineita, jotka säätelevät ja nopeuttavat kemiallisia reaktioita ilman, että niistä tulee osa lopputuotetta.Esimerkiksi autojen katalyytit muuttavat pakokaasuissa olevat myrkylliset aineet vaarattomiksi molekyyleiksi.Kehomme sisältää myös tuhansia katalyyttejä entsyymien muodossa, jotka irrottavat elämälle välttämättömiä molekyylejä.
Katalyytit ovat siis kemistien perustyökaluja, mutta tutkijat uskoivat pitkään, että periaatteessa oli saatavilla vain kahdenlaisia katalyyttejä: metalleja ja entsyymejä.Benjamin List ja David MacMillan saavat Nobelin kemian palkinnon 2021, koska he kehittivät vuonna 2000 toisistaan riippumatta kolmannen tyyppisen katalyysin.Sitä kutsutaan epäsymmetriseksi organokatalyysiksi ja se perustuu pieniin orgaanisiin molekyyleihin.
"Tämä katalyysikonsepti on yhtä yksinkertainen kuin nerokas, ja tosiasia on, että monet ihmiset ovat ihmetelleet, miksi emme ajatellut sitä aikaisemmin", sanoo Johan Åqvist, joka on kemian Nobelin komitean puheenjohtaja.
Orgaanisilla katalyyteillä on vakaa hiiliatomirunko, johon aktiivisemmat kemialliset ryhmät voivat kiinnittyä.Ne sisältävät usein yleisiä alkuaineita, kuten happea, typpeä, rikkiä tai fosforia.Tämä tarkoittaa, että nämä katalyytit ovat sekä ympäristöystävällisiä että halpoja valmistaa.
Orgaanisten katalyyttien käytön nopea kasvu johtuu ensisijaisesti niiden kyvystä ohjata epäsymmetristä katalyyttiä.Molekyylejä rakennettaessa syntyy usein tilanteita, joissa voi muodostua kaksi erilaista molekyyliä, jotka – aivan kuten kätemme – ovat toistensa peilikuvia.Kemistit haluavat usein vain yhden näistä, etenkin lääkkeitä tuottaessaan.
Organokatalyysi on kehittynyt hämmästyttävällä nopeudella vuodesta 2000. Benjamin List ja David MacMillan ovat edelleen alan johtajia ja ovat osoittaneet, että orgaanisia katalyyttejä voidaan käyttää useiden kemiallisten reaktioiden ohjaamiseen.Näitä reaktioita käyttämällä tutkijat voivat nyt tehokkaammin rakentaa mitä tahansa uusista lääkkeistä molekyyleihin, jotka voivat vangita valoa aurinkokennoissa.Tällä tavalla organokatalyytit tuovat suurimman hyödyn ihmiskunnalle.
Postitusaika: 15.10.2021