2021诺贝尔化学奖刚刚揭晓!他们改变了药物分子的合成

文章 10个月前 admin
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北京时间今日下午,2021年诺贝尔奖的最后一个科学类奖项揭晓——来自马克斯·普朗克研究所的Benjamin List教授与普林斯顿大学的David MacMillan教授因为在“不对称有机催化”上的突破性贡献,斩获今年诺贝尔化学奖的殊荣。

2021诺贝尔化学奖刚刚揭晓!他们改变了药物分子的合成(图)

诺奖委员会指出,这两名科学家的贡献,为合成分子提供了一种巧妙的工具。在化学领域,分子合成永远不是一件容易的事。但Benjamin List教授与David MacMillan教授在“不对称有机催化”领域的创新发明,带来了一种极为精准的合成新工具,对医药研究和绿色化学有极为重要的意义。

众多研究和工业领域都依赖于化学家构建分子的能力,这些分子可以形成弹性、持久耐用的材料,在开发电池、治疗疾病等不同的场景中都有广泛应用。这项工作离不开催化剂。我们知道,催化剂可以控制、加速化学反应,而不会成为最终产物的一部分。例如,汽车中的催化剂可以将尾气中的有毒物质转化为无害的分子。我们的身体中也包含了数千种催化剂——酶,它们可以帮助产生生命所必需的分子。

因此,催化剂是化学家的基础工具。但长期以来,研究人员认为催化剂只有两大类:金属和酶。Benjamin List教授和David MacMillan教授被授予2021年诺贝尔化学奖的原因是,他们在2000年开发了第三类催化剂。依靠小的有机分子,这种被称为不对称有机催化的新型催化模式诞生了。

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▲不对称有机催化不仅让化学合成变得更为绿色,还能协助合成不对称的分子(图片来源:诺奖官方推特)

“这种催化剂理念非常巧妙和简单,许多人甚至觉得为什么没有早点发现它。”诺贝尔化学奖委员会的主席Johan qvist博士说道。

有机催化剂拥有一个稳定的碳原子框架,这样更多活跃的化学团可以结合上来,其中就有许多常见的元素,例如氧元素、氮元素和硫元素等。这意味着这些催化剂对环境友好,并且能更廉价地生产出来。

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▲传统的金属催化剂会在潮湿环境下被摧毁,而小型有机分子催化剂则可以规避这一问题(图片来源:诺奖官方推特)

而有机催化剂之所以能爆发式地快速增长,还得益于非对称催化。当分子在不断构建时,经常会出现形成两种不同的分子的形况,就像我们的左右手一样,它们是彼此的镜像结构。但化学家通常只会需要其中一种,尤其是在医药生产中会做出这种选择。

从本世纪开始,有机催化剂就在飞速地发展。Benjamin List教授和 David MacMillan教授仍然是该领域的领导者,他们证明了有机催化剂能够在多个维度上驱动化学反应。通过这些反应,研究者可以更有效地生产出医药制造所需的分子,甚至是捕捉光。因此,有机催化剂给人类带来了前所未有的好处。今日斩获诺奖殊荣,也是对他们工作的最好认可!

版权声明:admin 发表于 2021年10月6日 pm10:36。
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