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不对称有机催化的发展获奖
发表时间:2021-10-07

不对称有机催化的发展获奖

  北京时间10月6日消息,2021年诺贝尔化学奖授予Benjamin List 和 David MacMillan,获奖原因为“在不对称有机催化方面的发展”,他们开发的工具彻底改变了分子的构造。
  构建分子的巧妙工具
 
  分子构建是一门困难的艺术。Benjamin List和David MacMillan因开发了一种精确的分子构建新工具——有机催化——而被授予2021年诺贝尔化学奖。这项技术对药物研究产生了巨大的影响,并使化学更加环保。
 
  许多研究和工业领域都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,在电池中储存能量,甚至抑制疾病的进展。这项工作需要催化剂的参与。在化学反应中,催化剂可以控制和加速反应,但不会成为最终产物的一部分。例如,汽车中所用的催化剂能将废气中的有毒物质转化为无害分子。我们的身体中也含有数以千计的催化剂——酶,它们可以分解出生命所必需的分子。
 
  因此,催化剂是化学家的基本工具,但研究人员长期以来一直认为,原则上只有两类催化剂:金属和酶。Benjamin List和David MacMillan被授予2021年诺贝尔化学奖的原因是,他们在2000年在有机小分子的基础上,各自独立地开发了第三类催化剂,即“不对称有机催化”。
 
  诺贝尔化学委员会主席Johan Åqvist说:“催化的概念既简单又巧妙,事实上,许多人都想知道为什么我们没有更早地考虑这一领域。”
 
  有机催化剂具有一个稳定的碳原子框架,可以让更活跃的化学基团附着在上面。它们通常含有一些常见元素,如氧、氮、硫或磷。这意味着这些催化剂既环保又便宜。
 
  由于有机催化剂驱动不对称催化的能力,其用途迅速扩展。在分子构建的过程中,通常会出现形成两种不同分子的情况,它们就像我们的手一样,互为镜像。化学家通常只需要其中一种分子,特别是在生产药品的时候。
 
  自2000年以来,有机催化领域以惊人的速度发展。Benjamin List和David MacMillan仍然是这个领域的领导者,他们证明了有机催化剂可以用来驱动大量的化学反应。利用这些反应,研究人员可以更有效地构建任何分子,包括新的药物,以及可以在太阳能电池中捕捉光的分子。以这种方式,有机催化剂给人类带来了巨大的益处。
 
  Benjamin List,1968年生于德国法兰克福,1997年获德国法兰克福大学哲学博士学位,目前任职于德国马克斯-普朗克煤研究所。
 
  David W.C。 MacMillan,1968年生于英国贝尔斯希尔,1996年获美国加州大学欧文分校博士学位,现为美国普林斯顿大学教授。

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