6 жовтня 2021 р
Королівська академія наук Швеції вирішила присудити Нобелівську премію з хімії 2021 року
Бенджамін Ліст
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Німеччина
Девід В. К. Макміллан
Прінстонський університет, США
«для розвитку асиметричного органокаталізу»
Геніальний інструмент для побудови молекул
Будувати молекули – складне мистецтво.Бенджамін Ліст і Девід Макміллан отримали Нобелівську премію з хімії 2021 року за розробку нового точного інструменту для побудови молекул: органокаталізу.Це мало великий вплив на фармацевтичні дослідження та зробило хімію екологічнішою.
Багато наукових сфер і галузей промисловості залежать від здатності хіміків конструювати молекули, які можуть утворювати еластичні та міцні матеріали, накопичувати енергію в батареях або гальмувати прогресування хвороб.Для цієї роботи потрібні каталізатори, тобто речовини, які контролюють і прискорюють хімічні реакції, не стаючи частиною кінцевого продукту.Наприклад, каталізатори в автомобілях перетворюють токсичні речовини у вихлопних газах на нешкідливі молекули.Наші тіла також містять тисячі каталізаторів у формі ферментів, які вирізають молекули, необхідні для життя.
Таким чином, каталізатори є основними інструментами для хіміків, але дослідники довго вважали, що в принципі існує лише два типи каталізаторів: метали та ферменти.Бенджамін Ліст і Девід Макміллан отримали Нобелівську премію з хімії 2021 року за те, що в 2000 році вони незалежно один від одного розробили третій тип каталізу.Він називається асиметричним органокаталізом і базується на малих органічних молекулах.
«Ця концепція каталізу настільки ж проста, як і геніальна, і справа в тому, що багато людей дивувалися, чому ми не подумали про це раніше», — каже Йохан Аквіст, який є головою Нобелівського комітету з хімії.
Органічні каталізатори мають стабільний каркас з атомів вуглецю, до якого можуть приєднуватися більш активні хімічні групи.Вони часто містять загальні елементи, такі як кисень, азот, сірка або фосфор.Це означає, що ці каталізатори екологічні та дешеві у виробництві.
Швидке розширення використання органічних каталізаторів насамперед пов’язане з їх здатністю стимулювати асиметричний каталіз.Коли молекули будуються, часто виникають ситуації, коли можуть утворитися дві різні молекули, які, як і наші руки, є дзеркальним відображенням одна одної.Хімікам часто потрібна лише одна з них, особливо при виробництві фармацевтичних препаратів.
Органокаталіз розвивався з приголомшливою швидкістю з 2000 року. Бенджамін Ліст і Девід Макміллан залишаються лідерами в цій галузі та показали, що органічні каталізатори можна використовувати для здійснення безлічі хімічних реакцій.Використовуючи ці реакції, дослідники тепер можуть більш ефективно конструювати будь-що, від нових фармацевтичних препаратів до молекул, які можуть вловлювати світло в сонячних елементах.Таким чином, органокаталізатори приносять найбільшу користь людству.
Час публікації: 15 жовтня 2021 р