2021. gada 6. oktobris
Zviedrijas Karaliskā Zinātņu akadēmija ir nolēmusi piešķirt Nobela prēmiju ķīmijā 2021
Bendžamina saraksts
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Vācija
Deivids WC Makmilans
Prinstonas universitāte, ASV
"asimetriskas organokatalīzes attīstībai"
Atjautīgs rīks molekulu veidošanai
Molekulu veidošana ir sarežģīta māksla.Bendžaminam Listam un Deividam Makmilanam tiek piešķirta Nobela prēmija ķīmijā 2021 par precīza jauna rīka izstrādi molekulārai konstruēšanai: organokatalīzi.Tam ir bijusi liela ietekme uz farmācijas izpēti, un tas ir padarījis ķīmiju zaļāku.
Daudzas pētniecības jomas un nozares ir atkarīgas no ķīmiķu spējas konstruēt molekulas, kas var veidot elastīgus un izturīgus materiālus, uzkrāt enerģiju baterijās vai kavēt slimību progresēšanu.Šim darbam ir nepieciešami katalizatori, kas ir vielas, kas kontrolē un paātrina ķīmiskās reakcijas, nekļūstot par galaprodukta sastāvdaļu.Piemēram, katalizatori automašīnās pārvērš toksiskās vielas izplūdes gāzēs par nekaitīgām molekulām.Mūsu ķermeņos ir arī tūkstošiem katalizatoru enzīmu veidā, kas izdala dzīvībai nepieciešamās molekulas.
Tādējādi katalizatori ir būtiski ķīmiķu instrumenti, taču pētnieki ilgu laiku uzskatīja, ka principā ir pieejami tikai divu veidu katalizatori: metāli un fermenti.Bendžaminam Listam un Deividam Makmilanam tiek piešķirta Nobela prēmija ķīmijā 2021. gadā, jo 2000. gadā viņi neatkarīgi viens no otra izstrādāja trešo katalīzes veidu.To sauc par asimetrisko organokatalīzi un balstās uz mazām organiskām molekulām.
“Šī katalīzes koncepcija ir tikpat vienkārša, cik ģeniāla, un daudzi cilvēki ir brīnījušies, kāpēc mēs par to neiedomājāmies agrāk,” saka Johans Ārvists, Nobela ķīmijas komitejas priekšsēdētājs.
Organiskajiem katalizatoriem ir stabils oglekļa atomu karkass, kuram var pievienoties aktīvākas ķīmiskās grupas.Tie bieži satur tādus kopīgus elementus kā skābeklis, slāpeklis, sērs vai fosfors.Tas nozīmē, ka šie katalizatori ir gan videi draudzīgi, gan lēti ražot.
Straujā organisko katalizatoru izmantošanas paplašināšanās galvenokārt ir saistīta ar to spēju vadīt asimetrisku katalīzi.Veidojot molekulas, bieži rodas situācijas, kad var veidoties divas dažādas molekulas, kas – tāpat kā mūsu rokas – ir viena otras spoguļattēls.Ķīmiķi bieži vien vēlēsies tikai vienu no tiem, jo īpaši, ražojot medikamentus.
Organokatalīze kopš 2000. gada ir attīstījusies pārsteidzošā ātrumā. Bendžamins Lists un Deivids Makmilans joprojām ir līderi šajā jomā un ir parādījuši, ka organiskos katalizatorus var izmantot daudzu ķīmisku reakciju virzīšanai.Izmantojot šīs reakcijas, pētnieki tagad var efektīvāk konstruēt jebko, sākot no jauniem medikamentiem līdz molekulām, kas var uztvert gaismu saules baterijās.Tādā veidā organokatalizatori sniedz vislielāko labumu cilvēcei.
Publicēšanas laiks: 15. oktobris 2021