诺贝尔化学奖|今年的诺贝尔化学奖“非常化学”,一位获奖者会打太极,另一位“不走寻常路”


诺贝尔化学奖|今年的诺贝尔化学奖“非常化学”,一位获奖者会打太极,另一位“不走寻常路”
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北京时间10月6日17时55分许 , 德国马普煤炭研究所的本杰明·李斯特和美国普林斯顿大学的大卫·麦克米伦 , 被授予2021年诺贝尔化学奖 。
构建分子是一门困难的艺术 , 两位科学家开发出了一种精确的分子构建新工具:不对称有机催化 。 这对药物研究产生了巨大影响 , 并使化学更加绿色 。
被戏称为“诺贝尔理综奖”的诺贝尔化学奖 , 今年没有颁给和化学交叉的工作 , 被认为是一次“非常化学”的回归 。
“更加适合于药物合成与生产”
许多领域和行业依赖于化学家构建分子的能力 , 这些分子可以形成弹性和耐用的材料 , 将能量储存在电池中 , 或抑制疾病的进展 。 在构建分子时 , 催化剂是化学家必不可少的基本工具 , 它可以控制和加速化学反应 。 我们的身体里面就包含了数以千计以“酶”存在的催化剂 , 它们可以分解出生命所必需的分子 。
长期以来 , 研究人员认为原则上只有两种催化剂可用:金属和酶 。 本杰明·李斯特和大卫·麦克米伦在2000 年独立开发了第三种催化剂 , 它被称为“不对称有机催化” , 并建立在有机小分子上 。
所谓不对称催化 , 是通过使用手性催化剂来实现不对称合成反应 。 上海大学化学系教授吴小余告诉解放日报·上观新闻采访人员 , “手性”是指一个物体不能与其镜像相重合 。 如我们的双手 , 左手与互成镜像的右手不重合 , “手性”在化学医药领域更加普遍 , 一个手性分子与其镜像不重合 。 举个例子 , 同样化学成分的柠檬烯 , 左旋柠檬烯是松节油气味 , 右旋柠檬烯则是我们常见的柠檬气味 , “左右”不同 , 人体对其感受也不同 。
2001年的诺贝尔化学奖授予了“手性催化氢化反应”的研究 , 开辟了一个全新研究领域 。 时隔20年 , “不对称催化合成”再次摘得诺奖 , 其重要性可见一斑 。
同济大学化学科学与工程学院张扬会教授告诉解放日报·上观新闻采访人员 , 20年前的诺贝尔化学奖也是颁给了不对称催化 , 但是以金属作为催化剂 , 而今年获奖的研究 , 则是用有机小分子作为催化剂 , 为不对称合成开创了新途径 。
“用有机小分子来做催化剂 , 这就避免了金属的使用 , 防止少量的金属(特别是重金属)在手性产品中的残留 , 更加适合于药物合成与生产 。 ”中科院上海有机化学所研究员游书力告诉解放日报·上观新闻采访人员 。
吴小余教授认为 , 有机小分子催化在工业应用上 , 还有较多未知需要探索 。 “每年的诺贝尔奖 , 都像一束高光 , 打在学科的一个方向 , 让社会和学界进一步了解 , 这对该领域的研究本身是有积极作用的 。 ”

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