Ett genialt verktyg för att bygga molekyler Nobelpriset i kemi 2021


Att bygga molekyler är en svår konst. Benjamin  List och David MacMillan belönas med 2021 års  Nobelpris i kemi eftersom de har försett molekyl konstruktörer med ett nytt och sylvasst verktyg:  organokatalys. Det har fått stort genomslag inom  läkemedelsforskningen, och har dessutom gjort  kemin grönare.

Många forskningsområden och industrier är beroende av  kemisters förmåga att konstruera molekyler som exem pelvis kan ge elastiska och hållbara material, lagra energi i  batterier eller bromsa sjukdomsprocesser i kroppen. I det  arbetet krävs katalysatorer. Det är ämnen som styr och  driver på kemiska reaktioner, utan att själva bli en del av  slutprodukten. I bilar omvandlar exempelvis katalysatorer  giftiga ämnen i avgaserna till ofarliga molekyler. I vår kropp fnns tusentals katalysatorer i form av enzymer,  som mejslar fram de molekyler som behövs för att leva.

Katalysatorer är alltså fundamentala verktyg för kemister,  men länge trodde forskare att det i princip bara fanns  två olika typer av katalysatorer att tillgå: metaller och  enzymer. Benjamin List och David MacMillan tilldelas  Nobelpriset i kemi 2021 eftersom de år 2000, oberoende av  varandra, utvecklade en tredje form av katalys. Den heter  asymmetrisk organokatalys och bygger på små organiska  molekyler.

– Detta koncept för katalys är lika enkelt som genialt, och  faktum är att många har undrat varför man inte kom  på det tidigare, säger Johan Åqvist, som är ordförande i  Nobelkommittén för kemi.

Organiska katalysatorer har en stabil stomme av kolatomer.  På kolstommen sitter sedan mer aktiva kemiska grupper,  som ofta innehåller syre, kväve, svavel eller fosfor. Det är  vanliga grundämnen, vilket gör att katalysatorerna både  är miljövänliga och billiga att framställa.

Att användningen av organiska katalysatorer har explo[1]derat, beror dock främst på att de kan driva så kallad  asymmetrisk katalys. I bygget av molekyler uppstår ofta  situationer där det kan bildas två olika molekyler som  – precis som våra händer – är varandras spegelbilder.  Många gånger vill kemister bara ha den ena av dessa,  framför allt vid framställningen av läkemedel.

Sedan år 2000 har organokatalysen utvecklats i en rasande  fart. Benjamin List och David MacMillan är fortfarande  ledande inom området. De har visat att organiska  katalysatorer kan användas för att driva mängder av olika  kemiska reaktioner. Med hjälp av dessa kan forskare  mycket mer effektivt bygga allt från nya läkemedel till  molekyler som kan fånga in ljus i solceller. På det viset  gör olika organokatalysatorer nu mänskligheten den  största nytta. Prissumma: 10 miljoner svenska kronor, delas lika mellan pristagarna.

Benjamin List, född 1968 i Frankfurt, Tyskland. Fil.dr 1997 vid Goethe-Universität Frankfurt am Main, Tyskland. Director vid Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Tyskland. David W.C. MacMillan, född 1968 i Bellshill, Storbritannien. Fil.dr 1996 vid University of California, Irvine, USA. Professor vid Princeton University, USA,

Ill. (c) Niklas Elmehed

www.kva.se

Meddelande Kungl. Vetenskapsakademien, Stockholm

Print Friendly, PDF & Email

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *