6. októbra 2021
Kráľovská švédska akadémia vied sa rozhodla udeliť Nobelovu cenu za chémiu za rok 2021
Benjamin List
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Nemecko
David WC MacMillan
Princetonská univerzita, USA
„za rozvoj asymetrickej organokatalýzy“
Geniálny nástroj na stavbu molekúl
Budovanie molekúl je náročné umenie.Benjamin List a David MacMillan sú ocenení Nobelovou cenou za chémiu za rok 2021 za vývoj presného nového nástroja na molekulárnu konštrukciu: organokatalýzy.To malo veľký vplyv na farmaceutický výskum a urobilo chémiu ekologickejšou.
Mnohé výskumné oblasti a priemyselné odvetvia sú závislé od schopnosti chemikov skonštruovať molekuly, ktoré môžu vytvárať elastické a odolné materiály, uchovávať energiu v batériách alebo brzdiť progresiu chorôb.Táto práca si vyžaduje katalyzátory, čo sú látky, ktoré riadia a urýchľujú chemické reakcie bez toho, aby sa stali súčasťou konečného produktu.Napríklad katalyzátory v autách premieňajú toxické látky vo výfukových plynoch na neškodné molekuly.Naše telá obsahujú aj tisíce katalyzátorov vo forme enzýmov, ktoré vysekávajú molekuly potrebné pre život.
Katalyzátory sú teda základnými nástrojmi pre chemikov, ale výskumníci dlho verili, že v zásade existujú iba dva typy katalyzátorov: kovy a enzýmy.Benjamin List a David MacMillan sú ocenení Nobelovou cenou za chémiu za rok 2021, pretože v roku 2000 nezávisle od seba vyvinuli tretí typ katalýzy.Nazýva sa asymetrická organokatalýza a je založená na malých organických molekulách.
„Tento koncept katalýzy je taký jednoduchý ako geniálny a faktom je, že veľa ľudí sa čudovalo, prečo sme na to neprišli skôr,“ hovorí Johan Åqvist, ktorý je predsedom Nobelovho výboru pre chémiu.
Organické katalyzátory majú stabilnú štruktúru uhlíkových atómov, ku ktorým sa môžu pripojiť aktívnejšie chemické skupiny.Tie často obsahujú bežné prvky ako kyslík, dusík, síru či fosfor.To znamená, že tieto katalyzátory sú šetrné k životnému prostrediu a ich výroba je lacná.
Rýchla expanzia v používaní organických katalyzátorov je primárne spôsobená ich schopnosťou riadiť asymetrickú katalýzu.Pri stavbe molekúl často dochádza k situáciám, kedy môžu vzniknúť dve rôzne molekuly, ktoré sú – rovnako ako naše ruky – navzájom zrkadlovým obrazom.Chemici budú často chcieť len jeden z nich, najmä pri výrobe liečiv.
Organokatalýza sa od roku 2000 vyvíjala ohromujúcou rýchlosťou. Benjamin List a David MacMillan zostávajú lídrami v tejto oblasti a ukázali, že organické katalyzátory možno použiť na riadenie množstva chemických reakcií.Pomocou týchto reakcií môžu teraz výskumníci efektívnejšie skonštruovať čokoľvek od nových liečiv až po molekuly, ktoré dokážu zachytiť svetlo v solárnych článkoch.Organokatalyzátory tak prinášajú ľudstvu najväčší úžitok.
Čas odoslania: 15. októbra 2021