2021 Nobel Kimya Ödülü Benjamin List (Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Almanya) ve David W.C. MacMillan‘a (Princeton Üniversitesi, ABD) “Asimetrik organokatalizi geliştirdikleri” için verildi. Yeni Nobel sahiplerinin çalışmaları molekülleri oluşturmak için ustaca bir araç sunmakta.
Molekül inşa etmek zor bir sanattır. Organokatalizin, bu yöndeki çalışmalar ve ilaç araştırmaları üzerinde büyük etkisi oldu ve kimyayı daha yeşil hale getirdi.
Birçok araştırma alanı ve endüstri, kimyagerlerin elastik ve dayanıklı malzemeler oluşturabilen, pillerde enerji depolayabilen veya hastalıkların ilerlemesini engelleyebilen moleküller oluşturma yeteneğine bağlıdır. Bu çalışma , nihai ürünün bir parçası olmadan kimyasal reaksiyonları kontrol eden ve hızlandıran maddeler olan katalizörler gerektirir. Örneğin, arabalardaki katalizörler, egzoz dumanındaki zehirli maddeleri zararsız moleküllere dönüştürür. Vücudumuz ayrıca, yaşam için gerekli molekülleri kesen enzim formunda binlerce katalizör içerir.
Katalizörler bu nedenle kimyagerler için temel araçlardır, ancak araştırmacılar uzun zamandır prensipte sadece iki tür katalizörün mevcut olduğuna inanıyorlardı: metaller ve enzimler.
Benjamin List ve David MacMillan, 2000 yılında birbirlerinden bağımsız olarak üçüncü tip bir kataliz geliştirdiler. Asimetrik organokataliz olarak adlandırılan bu metot küçük organik moleküller üzerine kuruludur.
Organik katalizörler, daha aktif kimyasal grupların bağlanabileceği kararlı bir karbon atomu çerçevesine sahiptir. Bunlar genellikle oksijen, azot, kükürt veya fosfor gibi yaygın elementler içerir. Bu durum, bu katalizörlerin hem çevre dostu hem de üretilmesi ucuz olduğu anlamına gelir.
Organik katalizörlerin kullanımındaki hızlı ilerleme, onların temel olarak asimetrik katalizi yürütme yeteneklerinden kaynaklanmaktadır. Moleküller inşa edilirken, tıpkı ellerimiz gibi (kiralite, yani sağlak ve solak), birbirinin ayna görüntüsü olan iki farklı molekülün oluşabileceği durumlar sıklıkla ortaya çıkar. Kimyagerler, özellikle ilaç üretirken genellikle bunlardan sadece birini isterler.
Organokataliz 2000’den beri baş döndürücü bir hızla gelişti. Benjamin List ve David MacMillan bu alanda lider olmaya devam ediyor ve organik katalizörlerin çok sayıda kimyasal reaksiyonu yürütmek için kullanılabileceğini gösterdiler. Bu reaksiyonları kullanarak, araştırmacılar artık yeni farmasötiklerden güneş pillerinde ışığı yakalayabilen moleküllere kadar her şeyi daha verimli bir şekilde inşa edebilirler. Bu şekilde organokatalistler insanlığa en büyük faydayı sağlıyorlar.
Bilim Blogu: Zor Olanı Sormak! 