ΒΡΑΒΕΙΟ ΝΟΒΕL ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ 2021

Η κατασκευή χημικών μορίων είναι μια δύσκολη τέχνη. Στους Benjamin List και David MacMillan απονέμεται το Βραβείο Νόμπελ Χημείας 2021 για την ανάπτυξη ενός νέου εργαλείου για τη σύνθεση χημικών μορίων: πρόκειται για την οργανοκατάλυση. Αυτό είχε μεγάλο αντίκτυπο στη φαρμακευτική έρευνα και κατέστησε τη Χημεία πιο «πράσινη».
Πολλοί ερευνητικοί τομείς και βιομηχανίες εξαρτώνται από την ικανότητα των χημικών να κατασκευάζουν μόρια που μπορούν να σχηματίσουν ελαστικά και ανθεκτικά υλικά, να αποθηκεύουν ενέργεια σε μπαταρίες ή να αναστέλλουν την εξέλιξη ασθενειών. Οι κατασκευές μορίων απαιτούν καταλύτες, οι οποίοι είναι ουσίες που ελέγχουν και επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις, χωρίς να αποτελούν μέρος των προϊόντων. Για παράδειγμα, οι καταλύτες στα αυτοκίνητα μετατρέπουν τα τοξικά καυσαέρια σε αβλαβή μόρια. Το σώμα μας περιέχει επίσης χιλιάδες καταλύτες με τη μορφή ενζύμων, τα οποία κατασκευάζουν τα απαραίτητα για τη ζωή μας βιομόρια.
Οι καταλύτες είναι επομένως θεμελιώδη εργαλεία για τους χημικούς. Οι ερευνητές πίστευαν από καιρό ότι υπήρχαν μόνο δύο κύριοι τύποι καταλυτών: οι μεταλλικοί καταλύτες και τα ένζυμα. Στους Benjamin List και ο David MacMillan απονέμεται το Βραβείο Νόμπελ Χημείας 2021, επειδή το 2000, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, ανέπτυξαν έναν τρίτο τύπο κατάλυσης. Ονομάζεται ασύμμετρη οργανοκατάλυση και βασίζεται σε μικρά οργανικά μόρια.
Οι καταλύτες είναι επομένως θεμελιώδη εργαλεία για τους χημικούς, αλλά οι ερευνητές πίστευαν από καιρό ότι υπήρχαν, κατ ‘αρχήν, μόνο δύο τύποι καταλυτών: μέταλλα και ένζυμα. Ο Benjamin List και ο David MacMillan απονέμονται το Βραβείο Νόμπελ Χημείας 2021 επειδή το 2000, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, ανέπτυξαν έναν τρίτο τύπο κατάλυσης. Ονομάζεται ασύμμετρη οργανοκατάλυση και βασίζεται σε μικρά οργανικά μόρια.
Οι οργανικοί καταλύτες (π.χ. η προλίνη) διαθέτουν μια σταθερή ανθρακική αλυσίδα, στην οποία μπορούν να συνδεθούν ενεργές χαρακτηριστικές ομάδες. Αυτές συχνά περιέχουν κοινά στοιχεία όπως το οξυγόνο, το άζωτο, το θείο ή τον φώσφορο. Αυτοί οι καταλύτες είναι φιλικοί προς το περιβάλλον και φθηνοί για την βιομηχανική παραγωγή.

Η ταχεία επέκταση στη χρήση οργανικών καταλυτών οφείλεται κυρίως στην ικανότητά τους να οδηγούν σε ασύμμετρη κατάλυση. Όταν δομούνται μόρια, συχνά συμβαίνουν καταστάσεις που οδηγούν στο σχηματισμό δύο διαφορετικών μορίων, τα οποία – όπως και τα χέρια μας – είναι το ένα η κατοπτρική εικόνα του άλλου. Οι χημικοί συχνά θέλουν μόνο ένα από αυτά, ειδικά όταν παράγουν φαρμακευτικά προϊόντα.
Η οργανοκατάλυση έχει αναπτυχθεί με εκπληκτική ταχύτητα από το 2000. Ο Benjamin List και ο David MacMillan παραμένουν ηγέτες στον τομέα και έχουν δείξει ότι οι οργανικοί καταλύτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να οδηγήσουν πλήθος χημικών αντιδράσεων στην επιθυμητή κατεύθυνση. Χρησιμοποιώντας αυτές τις αντιδράσεις, οι ερευνητές μπορούν τώρα πιο αποτελεσματικά να κατασκευάσουν οτιδήποτε, από νέα φαρμακευτικά προϊόντα έως μόρια που μπορούν να συλλάβουν το φως στα φωτοβολταϊκά κύτταρα.

Αφήστε μια απάντηση