Нобелевская премия по химии — 2021: исследования в области асимметрического органокатализа

Нобелевская премия по химии присуждена Бенджамину Листу (Benjamin List) из Института Макса Планка и Дэвиду Макмиллану (David W.C. MacMillan) из Принстонского университета.

Награда выдаётся за исследования начала 2000-х, когда Лист и Макмиллан независимо друг от друга разработали новый метод катализа. Нобелевский комитет высоко оценил работу химиков как «принесшую огромную пользу человечеству».

Метод, известный как асимметрический органокатализ улучшает проведение реакций органических соединений благодаря действию небольших органических молекул как катализаторов. Обычно это аминокислоты, некоторые амины и их производные. Долгое время считалось, что существуют только два типа пригодных к использованию в промышленности катализаторов: металлы и ферменты. Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан разработали третий тип. Сам термин органокатализ предложен Дэвидом Макмилланом.

«Эта концепция катализа столь же проста, сколь и гениальна, и фишка в том, что многие люди задавались вопросом, почему они не подумали об этом раньше», — говорит Йохан Оквист (Johan Åqvist), председатель Нобелевского комитета по химии.

Органические катализаторы обладают стабильной структурой из атомов углерода, к которой могут присоединяться более активные химические группы. Они состоят из часто встречающихся в природе элементов — кислорода, азота, серы или фосфора. Это означает, что такие катализаторы экологически чисты и дёшевы в производстве.

Успех органических катализаторов в первую очередь обусловлен их способностью стимулировать асимметричный катализ. Когда молекулы синтезируются, часто возникают ситуации, когда могут образоваться две разные молекулы, которые являются как бы зеркальным отражением друг друга, а химикам часто нужна только одна из них, особенно это важно при производстве лекарств.

С 2000 года, когда Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан положили этому направлению начало, асимметричный катализ стремительно развивается. Но отцы-основатели сохранили лидирующие позиции несмотря на огромную конкуренцию. Их научные группы разработали множество дешёвых и стабильных органокатализаторов, которые используются для проведения огромного разнообразия химических реакций.

В некоторых случаях органокатализаторы могут работать «на конвейере». Ранее в процессах химического производства необходимо было выделять и очищать каждый промежуточный продукт, иначе объём побочных продуктов становился слишком большим. Часть полезного вещества терялась на каждом этапе производства.

Органокатализаторы гораздо более снисходительны к условиям, в которых проходит реакция. В результате несколько этапов производственного процесса можно объединить. Это так называемая каскадная реакция, которая значительно сокращает количество отходов химического производства.

Источник: 22century.ru

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.