6. oktober 2021
Kraljeva švedska akademija znanosti se je odločila, da bo Nobelovo nagrado za kemijo 2021 podelila
Benjamin List
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Nemčija
David WC MacMillan
Univerza Princeton, ZDA
"za razvoj asimetrične organokatalize"
Genialno orodje za gradnjo molekul
Gradnja molekul je težka umetnost.Benjamin List in David MacMillan prejmeta Nobelovo nagrado za kemijo 2021 za razvoj natančnega novega orodja za molekularno konstrukcijo: organokatalizo.To je imelo velik vpliv na farmacevtske raziskave in naredilo kemijo bolj zeleno.
Številna raziskovalna področja in industrije so odvisni od sposobnosti kemikov, da konstruirajo molekule, ki lahko oblikujejo elastične in trpežne materiale, shranjujejo energijo v baterijah ali zavirajo napredovanje bolezni.To delo zahteva katalizatorje, ki so snovi, ki nadzorujejo in pospešujejo kemične reakcije, ne da bi postale del končnega izdelka.Na primer, katalizatorji v avtomobilih pretvorijo strupene snovi v izpušnih plinih v neškodljive molekule.Naša telesa vsebujejo tudi na tisoče katalizatorjev v obliki encimov, ki izdolbejo molekule, potrebne za življenje.
Katalizatorji so torej temeljna orodja za kemike, vendar so raziskovalci dolgo verjeli, da sta načeloma na voljo samo dve vrsti katalizatorjev: kovine in encimi.Benjamin List in David MacMillan sta leta 2021 prejela Nobelovo nagrado za kemijo, ker sta leta 2000 neodvisno drug od drugega razvila tretjo vrsto katalize.Imenuje se asimetrična organokataliza in temelji na majhnih organskih molekulah.
»Ta koncept katalize je tako preprost kot genialen in dejstvo je, da se je veliko ljudi spraševalo, zakaj se tega nismo domislili že prej,« pravi Johan Åqvist, predsednik Nobelovega odbora za kemijo.
Organski katalizatorji imajo stabilno ogrodje ogljikovih atomov, na katerega se lahko vežejo bolj aktivne kemične skupine.Ti pogosto vsebujejo običajne elemente, kot so kisik, dušik, žveplo ali fosfor.To pomeni, da so ti katalizatorji okolju prijazni in poceni za proizvodnjo.
Hitra širitev uporabe organskih katalizatorjev je predvsem posledica njihove sposobnosti, da poganjajo asimetrično katalizo.Ko se molekule gradijo, pogosto pride do situacij, ko lahko nastaneta dve različni molekuli, ki sta – tako kot naše roke – druga drugi zrcalna slika.Kemiki bodo pogosto želeli le eno od teh, zlasti pri proizvodnji farmacevtskih izdelkov.
Organokataliza se je od leta 2000 razvijala z osupljivo hitrostjo. Benjamin List in David MacMillan ostajata vodilna na tem področju in sta pokazala, da je mogoče organske katalizatorje uporabiti za poganjanje množice kemičnih reakcij.Z uporabo teh reakcij lahko raziskovalci zdaj učinkoviteje konstruirajo karkoli, od novih farmacevtskih izdelkov do molekul, ki lahko zajamejo svetlobo v sončnih celicah.Na ta način prinašajo organokatalizatorji največje koristi človeštvu.
Čas objave: 15. oktober 2021