Nobel dla Benjamina Lista i Davida MacMillana. "Uczynili chemię bardziej ekologiczną"

Nobel dla Benjamina Lista i Davida MacMillana

Instytut Karoliński w Sztokholmie zdecydował, że tegoroczna nagroda Nobla w dziedzinie chemii trafi do Benjamina Lista i Davida W.C. MacMillana za opracowanie nowego i pomysłowego narzędzia do budowy cząsteczek: organokatalizy. Jego zastosowania obejmują badania nad nowymi farmaceutykami, a także pomogły uczynić chemię bardziej ekologiczną.

Za co Nobel z chemii?

Wiele branż i dziedzin badań zależy od zdolności chemików do tworzenia nowych i funkcjonalnych cząsteczek. Może to być wszystko, od substancji magazynujących energię w bateriach, po cząsteczki, które pozwalają wytwarzać lekkie buty do biegania lub hamować postęp choroby w organizmie.

Odkrycie nagrodzone Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii 2021 przeniosło konstrukcję molekularną na zupełnie nowy poziom. O co chodzi? Nowe cząsteczki wytwarzane przez chemików powstają w procesie katalizy. Naukowcy odkryli już wiele katalizatorów - czyli substancji, które mogą rozkładać cząsteczki lub łączyć je ze sobą. Dzięki temu powstał m.in. plastik, leki, a nawet aromaty do żywności.

Wszystkie katalizatory odkryte przed 2000 rokiem należały jednak do ​​jednej z dwóch grup: metali lub enzymów. Benjamin List i David MacMillan otrzymują Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii 2021, ponieważ w 2000 roku, niezależnie od siebie, opracowali trzeci rodzaj katalizy. Nazywa się to asymetryczną organokatalizą i opiera się na małych cząsteczkach organicznych.

– Ta koncepcja katalizy jest tak prosta i genialna, że wiele osób zastanawiało się, dlaczego nie pomyśleliśmy o tym wcześniej – mówi Johan Åqvist, przewodniczący Komitetu Nobla ds. Chemii.

Kataliza organiczna

Katalizatory organiczne mają stabilny szkielet atomów węgla, do którego mogą przyłączać się bardziej aktywne grupy chemiczne. Często zawierają one pospolite pierwiastki, takie jak tlen, azot, siarka czy fosfor. Oznacza to, że katalizatory te są zarówno przyjazne dla środowiska, jak i tanie w produkcji.

Organokataliza rozwija się w zdumiewającym tempie od 2000 roku. Benjamin List i David MacMillan pozostają liderami w tej dziedzinie i wykazali, że katalizatory organiczne mogą być wykorzystywane do prowadzenia wielu reakcji chemicznych. Wykorzystując te reakcje, naukowcy mogą teraz wydajniej konstruować niemal wszystko: od nowych farmaceutyków po cząsteczki, które mogą wychwytywać światło w ogniwach słonecznych.

Nobel z fizyki

Połową nagrody o wartości 10 mln koron (950 tys. euro) podzielą się Syukuro Manabe i Klaus Hasselmann, których doceniono za "fizyczne modelowanie klimatu Ziemi, ilościowe określanie zmienności i wiarygodne przewidywanie globalnego ocieplenia". Drugą połowę otrzymał Giorgio Parisi za "odkrycie wzajemnego oddziaływania nieporządku i fluktuacji w układach fizycznych od skali atomowej do planetarnej".

Dwaj pierwszy nagrodzeni nobliści są badaczami zmian klimatycznych. Jak możemy dowiedzieć się z uzasadnienia nagrody, Syukuro Manabe pokazał, jak zwiększony poziom dwutlenku węgla prowadzi do wzrostu temperatury na Ziemi. Jego badania są podstawą rozwoju obecnych modeli klimatycznych.
Klaus Hasselmann stworzył natomiast model łączący pogodę i klimat. Jego prace pomogły w udowodnieniu, że rosnąca temperatura atmosfery spowodowana jest emisją CO2 przez człowieka.

Nobel z medycyny i fizjologii

W poniedziałek 4 października Instytut Karoliński w Sztokholmie zdecydował, że tegoroczna nagroda Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii trafi do Davida Juliusa i Ardema Patapoutiana za odkrycie dotyczące receptorów temperatury i dotyku.