解释:催化改变游戏规则的反应的简单想法
List 和 MacMillan 想出一个简单的想法,独立工作,是寻找新的催化剂,用于加速化学反应的物质,当大多数人认为他们被困在现有的、有点低效的集合中时。

诺贝尔奖委员会在向本杰明·李斯特和大卫·麦克米兰颁发今年的诺贝尔化学奖时表示,简单的想法往往是最难以想象的。
List 和 MacMillan 想出一个简单的想法,独立工作,是寻找新的催化剂,用于加速化学反应的物质,当大多数人认为他们被困在现有的、有点低效的集合中时。
| 劳动经济学最高奖源自天然化学物质的新催化剂更环保、更便宜,可确保化学反应的最终产物具有特定种类——无需经过纯化过程即可产生所需类型的化合物。
诺贝尔委员会表示,这项获得 2021 年诺贝尔化学奖的发现将分子构建提升到一个全新的水平。它的用途包括研究新药,它还有助于使化学更环保。
| 为言论自由挺身而出的独立记者催化剂
当两种或多种化合物反应形成新化合物时,该过程通常会得到其他化学物质的帮助,这些化学物质不会改变自身,但有助于加速反应。这些催化剂至少自 19 世纪中叶以来就已为人所知,并且如今几乎用于所有化学过程。
直到 2000 年左右,已知的有效催化剂只有两种:金属,主要是较重的金属;和酶,天然存在的重分子,可促进所有支持生命的生化过程。这两套催化剂都有局限性。
较重的金属价格昂贵、难以开采,并且对人类和环境有毒。尽管采用了最好的工艺,但最终产品中仍会留下痕迹;这在需要非常高纯度的化合物的情况下会带来问题,例如在药品制造中。此外,金属需要无水无氧的环境,这在工业规模上难以保证。
另一方面,当将水用作化学反应的介质时,酶的作用最佳。但这并不是适合各种化学反应的环境。
有机催化
53 岁的 List 和 MacMillan 开始尝试使用简单的有机化合物。有机化合物主要是天然存在的物质,围绕碳原子框架构建,通常含有氢、氧、氮、硫或磷。维持生命的化学物质,如蛋白质,它们是氨基酸的长链(含氮和氧的碳化合物)是有机的。酶也是蛋白质,因此也是有机化合物。
List 和 MacMillan 知道 1970 年代的早期研究,其中一种称为脯氨酸的氨基酸被用作某些特定反应的催化剂。但其作用并未得到充分探讨。他们开始研究酶中的单个氨基酸——并取得了成功。
| 诺贝尔破译触摸科学不对称催化
单独的氨基酸有一个额外的优势:它们确保在反应中只产生一种终产物。
物质可以具有完全相同的化学成分和分子式;但它们的特性差异很大。它们被称为异构体。一种异构体是单个原子在三维空间中取向方式不同的异构体。两个分子可能完全相同,只是它们是彼此的镜像,就像我们的手一样。为简单起见,科学家们通常将这些分子称为左手或右手。这种简单的差异有时会产生巨大的后果,因为当它们与其他分子相互作用时,它允许分子在不同的位置结合。
化学反应的最终产物通常是左手和右手分子的混合物。在实验室中进行的正常化学反应在这方面没有选择性。但自然是。由于镜像可以具有非常不同的特性,因此自然过程具有极高的选择性和精确性。它们产生左手或右手分子。
List 和 MacMillan 发现,通过使用氨基酸等天然化合物作为催化剂,他们只能获得最终产品的一个特定镜像。这后来被命名为不对称催化。
List 和 MacMillan 想出了一个绝对的游戏规则改变者。有机催化剂领域,麦克米伦后来用来描述这些新催化剂的名称,在过去的二十年里迅速发展。他们发现了一个简单、巧妙的工具,但它的影响是巨大的,主要是在制药行业,但在其他几个地方,浦那印度科学教育与研究研究所的 RG Bhat 教授说,他自己研究有机催化剂.
位于海得拉巴的印度化学技术研究所所长 S Chandrashekhar 博士说,这项工作的重要意义在于它使这些过程比以前更安全、更可持续。
| 气候科学首个诺贝尔奖我也很高兴地注意到诺贝尔委员会这次选择了纯化学方面的突破。他说,过去,诺贝尔化学奖经常认可本质上属于生物学领域的工作。
通讯|单击以在收件箱中获取当天最佳解说员
和你的朋友分享: