Znanstvenika, ki sta kemijo naredila bolj zeleno
Nobelova nagrada za kemijo Razvoj tretjega načina katalize je imel med drugim velik vpliv na farmacijo
N o nagrado za kemijo letos prejmeta Benjamin List in David W. C. MacMillan za razvoj asimetrične organokatalize. Gre za natančno orodje za ustvarjanje novih molekul, s katerimi, denimo, izdelujejo nova zdravila. »Znanstveniki so dolgo časa menili, da sta možna le dva načina katalize, in sicer s pomočjo encimov ali kovin. Letošnja nagrajenca sta razvila še tretjega, asimetrično organokatalizo, ki gradi na majhnih organskih molekulah,« so zapisali v obrazložitvi. Ta oblika katalize je imela velik vpliv na farmacijo, hkrati je zaradi nje kemija okolju bolj prijazna. Številne raziskave in industrije temeljijo na gradnji novih molekul, s čimer izboljšujejo materiale, baterije in zavirajo razvoj bolezni.
»Res ste mi polepšali dan,« se je na novinarski konferenci za nagrado komiteju zahvalil Benjamin List. Povedal je, da ga je telefonski klic Kraljeve švedske akademije za znanost, ki podeljuje Nobelove nagrade za kemijo, presenetil med zajtrkom. Poudaril je, da se je pred 20 leti, ko je odkril organokatalizo, zavedal, da bi lahko bilo to »nekaj velikega«, a ni pričakoval, da gre za tako prebojno odkritje. Dodal je, da se pravzaprav šele zdaj zaradi novih tehnologij vidi prava vrednost organokatalize.
Generalni sekretar kraljeve akademije Göran K. Hansson je povedal, da mu je v zadnjih letih uspelo priklicati 52 Nobelovih nagrajencev, letos pa mu enega – MacMillana – ni uspelo. Nobelov komite namreč nagrajence o nagradi obvesti s telefonskim klicem le nekaj minut pred javno razglasitvijo. »Poslal sem mu elektronsko sporočilo in v telefonskem predalu pustil zvočni posnetek. Upam, da me bo po novinarski konferenci poklical nazaj,« se je pošalil.
Trije katalizatorji
»Katalizatorji so zelo pomembni pri vseh industrijskih procesih in v farmaciji, saj želimo procese ustvarjati s čim manj energije. Dobro uveljavljeni sta kovinska kataliza in biokataliza oziroma kataliza z encimi,« je za Delo pojasnil prof. dr. Uroš Grošelj s katedre za organsko kemijo na ljubljanski fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo.
»Pri kovinski katalizi uporabljamo kovine, kar je lahko problematično. Ne gre za to, da kataliza ne bi bila dobra, ampak so pri tem lahko prisotne težke kovine, ki ostanejo v odpadku in tako lahko vplivajo na okolje. Pri biokatalizi pa imamo velike molekule, encime, ta proces morda potrebuje več energije. Organokataliza je nekakšen kompromis med obema. Organokatalizator je majhna molekula, ki posnema aktivnost velikega encima, ki opravlja biokatalizo. S to malo molekulo lahko na enak način kataliziramo kot z encimsko, ker pa so ti sistemi manjši, so lažje dostopni, cenejši, običajno jih lahko pripravimo iz naravnih virov, torej spojin, ki jih najdemo v naravi,« je opisal razlike profesor organske kemije. Ta proces se je razvil v zadnjih dvajsetih letih, saj je potreben čas, da se nekaj tehnologije prenese iz akademskih člankov v industrijo.
Grošelj je še povedal, da so to glavne tri metode kataliz. »Zdaj jih optimiziramo, izboljšujemo. Težimo k trajnostnemu razvoju, da porabljamo manj energije. Mislim, da bomo ostali pri teh treh vrstah. Pri organokatalizi zdaj, denimo, še ugotavljamo, katere tipe reakcij lahko pripravimo z njo oziroma kako široka je njena uporabnost. Načini so med seboj komplementarni, marsičesa se ne da narediti le z eno izmed teh kataliz.«
• Katalizatorji so pomemben del industrije.
• Poznamo kovinsko katalizo, biokatalizo in organokatalizo.
• Organokataliza temelji na majhnih molekulah.