Нобелевскую премию по химии вручили за развитие асимметричного органокатализа
Лауреатами стали Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан.
53-летний немец Бенджамин Лист, директор Института Коленфоршунг им. Макса Планка и 53-летний американец Дэвид Макмиллан, профессор Принстонского университета удостоены Нобелевской премии по химии за разработку нового точного инструмента для молекулярного конструирования: органокатализа. Их труды оказали большое влияние на фармацевтические исследования и сделали химию более экологичной.
Многие области исследований и отраслей зависят от способности химиков конструировать молекулы, которые могут образовывать эластичные и прочные материалы, накапливать энергию в батареях или замедлять прогрессирование заболеваний.
Эта работа требует катализаторов – веществ, которые контролируют и ускоряют химические реакции. Например, катализаторы в автомобилях превращают токсичные вещества в выхлопных газах в безвредные молекулы. Наши тела также содержат тысячи катализаторов в виде ферментов, которые необходимы нам для жизни.
Катализаторы, таким образом, являются фундаментальным инструментом для химиков, но исследователи долгое время считали, что в принципе доступны только два типа катализаторов: металлы и ферменты. Лист и Макмиллан разработали третий тип катализа. Он называется асимметричным органокатализом и основывается на небольших органических молекулах.
«Эта концепция катализа настолько же проста, насколько и гениальна, и факт в том, что многие люди задавались вопросом, почему мы не подумали об этом раньше», – Йохан Аквист, председатель Нобелевского комитета по химии.
Реклама
Органические катализаторы имеют стабильный каркас из атомов углерода, к которому могут присоединяться более активные химические группы. Они часто содержат общие элементы, такие как кислород, азот, сера или фосфор. Это означает, что такие катализаторы безвредны для окружающей среды и дешевы в производстве.
Быстрое распространение использования органических катализаторов в первую очередь связано с их способностью управлять асимметричным катализом. При построении молекул часто возникают ситуации, когда могут образовываться две разные молекулы, которые являются зеркальным отражением друг друга (как наши руки, например). Химики часто нуждаются только в одной из них, особенно при производстве фармацевтических препаратов.
Органокатализ развивается с поразительной скоростью с 2000 года. Лист и Макмиллан остаются лидерами в этой области и показывают, что органические катализаторы могут использоваться для запуска множества химических реакций. Используя эти реакции, исследователи теперь могут более эффективно создавать много нового, от фармацевтических препаратов до молекул, которые улавливают свет в солнечных элементах.
На этой неделе Нобелевский комитет объявит обладателей премии еще в двух областях. В четверг объявят обладателя премии по литературе. В пятницу в столице Норвегии будет объявлен лауреат Нобелевской премии мира. На нее претендуют 329 кандидатов. 11 октября объявят лауреатов премии в области экономики.
Церемония награждения лауреатов состоится 10 декабря, в день смерти Альфреда Нобеля. Из-за пандемии церемония пройдет онлайн.
