Świat

Chemiczny Nobel za imitację natury

Świat


Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi i Akira Suzuki zostali laureatami nagrody Nobla z dziedziny chemii w 2010 roku. Akademia uhonorowała ich za prace nad reakcją, która umożliwia tworzenie skomplikowanych związków chemicznych, porównywalnych do tych, które stworzyła sama natura.

Amerykanin i dwójka Japończyków opracowali nową metodę pozwalającą tworzyć skomplikowane cząsteczki organiczne, imitujące te, które występują w naturze. Dzięki temu można wytwarzać związki chemiczne, które w środowisku występują w śladowych ilościach, ale potencjalnie są bardzo przydatne ludziom.

Wiązanie węgla

Komitet Noblowski podał przykład związku zawartego w minimalnych ilościach w naturalnej gąbce morskiej, który zdaniem naukowców może pomóc w zwalczaniu komórek raka. Dzięki "palladium-catalysed cross coupling", jak brzmi pełna nazwa odkrycia laureatów, ów cenny związek można wyprodukować w laboratorium.

- Aby tworzyć te bardzo złożone związki chemiczne, naukowcy muszą móc łączyć atomy węgla. Problemem jest to, iż są one bardzo stabilne i trudno doprowadzić między nimi do reakcji. Właśnie tę przeszkodę rozwiązali tegoroczni nobliści - uzasadniła swój wybór akademia.

Połączył ich pallad

W przypadku tworzenia wiązań pomiędzy atomami węgla (C-C) rozwiązaniem okazało się wykorzystanie palladu, szlachetnego metalu podobnego do platyny, choć bardziej miękkiego, lżejszego i tańszego od niej. Pallad stosowany jest miedzy innymi jako składnik stopu do wyrobu protez dentystycznych oraz do powlekania srebrnej biżuterii (ponieważ nie ciemnieje). Jednak najważniejszym zastosowaniem okazała się właśnie synteza organiczna.

Podpatrzył w fabryce

W latach 50. XX wieku niemiecka firma Wacker zaczęła stosować pallad do katalizy prostej reakcji - przetwarzania etylenu w aldehyd octowy, ważny surowiec do produkcji plastików i farb. Pracujący wówczas dla amerykańskiej firmy chemicznej z Delaware Richard Heck zainteresował się niemieckimi osiągnięciami i wykorzystał pallad do innych syntez - najpierw styrenu, później innych zwiazków. Dziś dzięki reakcji Hecka można produkować na przykład lek przeciwzapalny naproksen czy stosowany w leczeniu astmy - montelukast.

Inne reakcje krzyżowego sprzęgania (cross-coupling) to wykorzystująca właściwości cynku reakcja Negishi i reakcja Suzuki, w której ważną role odgrywa bor. Atom palladu sprawia, że zwykle niechętne połączeniom atomy węgla tworzą trwałą więź. Dzięki takim reakcjom powstają zarówno leki, jak związki ważne dla przemysłu i rolnictwa - jak środek grzybobójczy, którego setki tysięcy ton powstaje we w reakcji Suzuki. Reakcje krzyżowego sprzęgania nie wymagają ekstremalnych warunków i pozwalają na bardzo dużą precyzję.

Szacowne grono

79-letni Amerykanin Richard F. Heck jest obecnie emerytowanym profesorem Uniwersytetu Stanu Delaware w Newark. Japończyk Ei-ichi Negishi ma 75 lat i jest profesorem chemii w Uniwersytecie Purdue w West Lafayette (stan Indiana). Jego o pięć lat starszy rodak Akira Suzuki wykładał na Uniwersytecie Hokkaido w Sapporo

Laureaci otrzymali do podziału 10 milionów koron szwedzkich (około 1,5 miliona dolarów).

Źródło: Reuters