Molekuláris kutatásokért ketten kapják a kémiai Nobel-díjat

Molekulákat építeni nehéz művészet. Benjamin List és David MacMillan precíz új eszközt alkotott a molekuláris építészet számára, az organokatalízist, amely nagy hatással volt a gyógyszerészeti kutatásokra, és „zöldebbé” tette a vegyészetet – méltatta a két tudóst az illetékes bizottság.

Sok kutatási terület és iparág függ attól, hogy a kémikusok képesek olyan molekulákat építeni, amelyek rugalmas és tartós anyagokat alkotnak, energiát tárolnak elemekben vagy épp meggátolják a betegségek előrehaladását. Ehhez katalizátorokra, a kémiai reakciókat felgyorsító anyagokra van szükség - írták az indoklásban, példaként említve az autókban lévő katalizátorokat, amelyek ártalmatlan molekulákká alakítják a kipufogógázban lévő mérgező anyagokat. Az emberi szervezetben is ezernyi katalizátor van enzimek formájában, ezek „csiszolják” az élethez szükséges molekulákat.

A katalizátorok ezért alapvető eszközök a kémikusok számára, a kutatók azonban régóta úgy vélték, hogy csak két fajtájuk létezik: a fémek és az enzimek. Benjamin List és David MacMillan azonban 2000-ben, egymástól függetlenül kifejlesztett egy harmadik fajta katalízist, amelyet aszimmetrikus organokatalízisnek hívnak és kis méretű szerves molekulákat használ.

„A katalízisnek ez a koncepciója annyira egyszerű, mint amennyire ötletes, és sokan el is csodálkoztak azon, hogy miért is nem gondoltunk rá korábban” – fogalmazott Johan Aqvist, a kémiai Nobel-bizottság elnöke.

A szerves katalizátorok szénatomokból állnak, amelyekhez reaktívabb csoportok kötődhetnek. Ezek gyakran olyan elemeket tartalmaznak, mint az oxigén, a nitrogén, a kén és a foszfor. Ez azt jelenti, hogy ezek a katalizátorok egyszerre környezetbarátak és olcsók.

Az organikus katalizátorok gyors elterjedése elsősorban annak köszönhető, hogy képesek aszimmetrikus katalízisre. A molekulaépítéskor gyakori, hogy két különböző molekula jön létre, amelyek – csakúgy mint az emberi kezek – egymás tükörképei. A kémikusok azonban sokszor csak egyet akarnak, különösen a gyógyszerészetben – fejtették ki.

Az organokatalízis lenyűgöző sebességgel fejlődött 2000 óta. Benjamin List és David MacMillan továbbra is vezető szerepet játszik a területen, és bebizonyították, hogy a szerves katalizátorokat kémiai reakciók sokaságánál lehet alkalmazni. Ezekre a reakciókra támaszkodva a kutatók ma hatékonyabban tudnak előállítani a gyógyszerektől a napelemekben a fényt elnyelő molekulákig bármit. Az organikus katalizátorok ezáltal nagy hasznára vannak az emberiségnek - hangsúlyozták.

Benjamin List 1968-ban született a németországi Frankfurtban. 1997-ben szerezte PhD-fokozatát az ottani egyetemen, jelenleg a Max Planck Szénkutató Intézet igazgatója.

 David MacMillan szintén 1968-ban született az Egyesült Királyságban, Skóciában, 1996-ban az Egyesült Államokban, a Kaliforniai Egyetem irvine-i intézményében szerezte PhD-fokozatát. A Princeton Egyetem professzora.

A kitüntetettek 10 millió svéd koronán osztoznak. A díjat hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át, a koronavírus-világjárvány miatt idén is a megszokottnál jóval szerényebb körülmények között.