2021รางวัลโนเบลสาขาเคมีได้รับรางวัลให้กับนักวิทยาศาสตร์สองคนที่พัฒนาเครื่องมือใหม่สำหรับการสร้างโมเลกุลภาพสะท้อนของกระจก-ช่วยให้ยาใหม่สามารถสร้างขึ้นได้ในวิธีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
นักวิจัย Benjamin List จาก Max Planck Institute for Coal Research และ David MacMillan จากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันได้รับรางวัล "เพราะในปี 2000 พวกเขาเป็นอิสระจากกันและกันพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทที่สาม" คณะกรรมการโนเบลเขียนในแถลงการณ์- ตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งเป็นสารที่สามารถควบคุมและเร่งปฏิกิริยาทางเคมีเป็นเครื่องมือสำคัญในวิชาเคมี เป็นเวลานานนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามีตัวเร่งปฏิกิริยาเพียงสองประเภทเท่านั้น: โลหะและเอนไซม์ แต่นักวิจัยได้สร้างกระบวนการที่สามที่เรียกว่า organocatalysis แบบไม่สมมาตรซึ่งใช้โมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งเปิดช่องทางใหม่ทั้งหมดสำหรับการสร้างโมเลกุล
"ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์สามารถใช้ในการขับเคลื่อนปฏิกิริยาทางเคมีหลายอย่าง" สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดนกล่าวในแถลงการณ์ "การใช้ปฏิกิริยาเหล่านี้นักวิจัยสามารถสร้างอะไรได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นตั้งแต่ยาใหม่ไปจนถึงโมเลกุลที่สามารถจับแสงในเซลล์แสงอาทิตย์ได้"
ที่เกี่ยวข้อง:8 องค์ประกอบทางเคมีที่คุณไม่เคยได้ยิน
นักเคมีสร้างโมเลกุลใหม่โดยการรวมกลุ่มหน่วยการสร้างทางเคมีขนาดเล็กเข้าด้วยกัน แต่การควบคุมกระบวนการพันธะนี้เป็นงานที่ยุ่งยาก ตัวเร่งปฏิกิริยามีความสำคัญในการชี้นำปฏิกิริยาเหล่านี้ แต่ถึงแม้พวกเขาจะมีข้อ จำกัด ตัวอย่างเช่นตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไปมักจะไม่สามารถป้องกันสถานการณ์ทั่วไปที่เกิดขึ้นเมื่อกระบวนการเดียวในการสร้างโมเลกุลที่ต้องการจะสร้างโมเลกุลที่เป็นไปได้หนึ่งในสองโมเลกุล - ภาพสะท้อนของอีกภาพหนึ่งเช่นมือซ้ายและขวา ภาพสะท้อนของกระจกเหล่านี้หรือ chiral โมเลกุลสามารถมีคุณสมบัติและปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกันอย่างมากมายกับร่างกาย ยกตัวอย่างเช่นโมเลกุลภาพสะท้อนของ levomethamphetamine-ซึ่งใช้ในการสูดดมจมูกเพื่อบรรเทาจมูกที่น่าเบื่อ-คือ dextromethamphetamine ทั้งการรักษาที่ใช้สำหรับ ADHD เช่นเดียวกับยาเสพติดบนท้องถนนที่ผิดกฎหมายและติดยาเสพติด
แต่วิธี organocatalysis แบบไม่สมมาตรที่พัฒนาขึ้นโดยรายการและ Macmillan-ใช้โมเลกุลอินทรีย์เล็ก ๆ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา-หลีกเลี่ยงปัญหาภาพสะท้อนนี้ทำให้นักเคมีสามารถเลือก "มือ" ที่แน่นอนของโมเลกุลที่พวกเขาต้องการสร้าง สิ่งนี้จะช่วยลดของเสียอย่างมากมายและค่าใช้จ่ายที่ตามมาในการผลิตยาที่สำคัญ
ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ทำโดยการแนบองค์ประกอบทางเคมีที่ใช้งานร่วมกัน - เช่นออกซิเจน-ไนโตรเจน-กำมะถันและฟอสฟอรัส- ลงบนกรอบที่มั่นคงของคาร์บอนอะตอม กระบวนการนี้มีทั้งราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
“ แนวคิดสำหรับการเร่งปฏิกิริยานี้ง่ายอย่างที่มันเป็นเรื่องที่ชาญฉลาดและความจริงก็คือหลายคนสงสัยว่าทำไมเราไม่คิดก่อนหน้านี้” Johan Åqvistประธานคณะกรรมการวิชาเคมีโนเบลกล่าวในแถลงการณ์
รางวัลนี้มาพร้อมกับรางวัล Kronor สวีเดน 10 ล้านสวีเดน (1.15 ล้านดอลลาร์) ที่จะแบ่งปันอย่างเท่าเทียมกันระหว่างผู้ได้รับรางวัลทั้งสอง
เผยแพร่ครั้งแรกใน Live Science
