Úterý 26. října 2021, svátek má Erik
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Úterý 26. října 2021 Erik

Nobelovu cenu za chemii získali dva vědci za nástroje pro stavbu molekul

  11:28aktualizováno  11:56
Nobelovu cenu za chemii letos získali vědci Benjamin List z německého Max-Planck-Institutu a David MacMillan z Princestonské univerzity v USA. Vyvinuli nový způsob tvorby molekul, asymetrickou organokatalýzu.

Laureáti Nobelovy ceny za chemii pro rok 2021 | foto: Nobelprize.orgTechnet.cz

Královská švédská akademie věd ve středu ocenila objev třetího typu organokatalýzy, která měla velký vliv na farmaceutický výzkum a učinila chemii ekologičtější. Nobelova cena tak byla oceněním objevu, který přinesl nový mocný nástroj a způsob jak vytvářet organické molekuly. 

Katalýza je pro chemiky jeden ze základních nástrojů, jehož využití si žádá katalyzátory, tedy látky, které řídí a urychlují chemické reakce, aniž by se staly součástí konečného produktu.

Vědci se ovšem dlouho domnívali, že v zásadě existují pouze dva typy katalyzátorů: kovy a enzymy. Benjamin List a David MacMillan získali Nobelovu cenu za chemii za rok 2021, protože v roce 2000 nezávisle na sobě vyvinuli třetí typ katalýzy. Nazývá se asymetrická organokatalýza a staví na malých organických molekulách.

Pomáhá chemikům konstruovat molekuly, které mohou vytvářet pružné a odolné materiály, uchovávat energii v bateriích nebo bránit rozvoji nemocí.

„Organické katalyzátory mají stabilní kostru z atomů uhlíku, na kterou se mohou připojit další aktivní chemické skupiny. Ty často obsahují běžné prvky, jako je kyslík, dusík, síra nebo fosfor. To znamená, že tyto katalyzátory jsou šetrné k životnímu prostředí a jejich výroba je levná,“ píše Nobelův výbor v tiskové zprávě.

Výhodou organických katalyzátorů je to, že dokážou řídit asymetrickou katalýzu. Nedochází tak k tomu, že by při stavbě molekul mohly vzniknout dvě různé molekuly, které jsou – stejně jako naše ruce – navzájem svým zrcadlovým obrazem. To bylo častým problémem u jiných metod. Chemici  totiž zpravidla chtějí pouze jednu z těchto molekul, zejména při výrobě léčiv.

Ocenění mohlo přijít už dříve

Nobelova cena za chemii vývoje asymetrické organokatalýzy byla očekávané, možná už o několik let dříve. Podle odborníku z Česka je důležitý ekologický přínos, neboť při tomto postupu nejsou využívány kovy, které by bylo nutné nákladně odstraňovat.

„Mám velkou radost, že Nobelova cena byla opět udělena v oblasti organické chemie,“ řekl ČTK Radek Cibulka, který vede Ústav organické chemie Vysoké školy chemicko-technologické v Praze. „Ta cena se v podstatě očekávala, i když nemůžu říct, jestli letos nebo za několik let. Ale bylo jasné, že ten objev a rozpracování konceptu organokatalýzy je zásadní pro oblast, které se říká organické syntéza – to znamená, kdy přeměňujeme jednu látku v druhou, a připravujeme tak nové sloučeniny jako třeba nová léčiva,“ dodal vědec.

Cibulka také uvedl, že organokatalýza, na jejímž rozvoji se laureáti významně podíleli, je nejmladší „sestrou“ z podoblastí katalýzy. Dlouho se podle něj používala katalýza s využitím kovů. V další skupině, takzvané biokatalýze, odborníci využívají enzymy a biologické materiály. U organokatalýzy pak Cibulka popsal, že pro katalytické reakce, tedy urychlení či řízení chemické reakce nějakou přísadou, jsou využívány čistě organické sloučeniny. „Ty mají z hlediska ekologického tu výhodu, že neobsahují kovy, a tudíž jejich používání nezatěžuje životní prostředí. A co víc, tím, že se nepoužívají kovy, tak ani stopy těch kovů se nemusí velmi nákladně odstraňovat z produktů. To je takový globální význam,“ vysvětlil jeden ze zásadních přínosů chemik.

„S tím slovíčkem ‚asymetrická‘ si musíme ještě uvědomit, že máme sloučeniny, které svou strukturou umožňují to, že se mohou vyskytovat v přírodě jako originál a svůj obraz v zrcadle. Něco jako levá a pravá ruka. A takovéto sloučeniny se chovají v prostředí, třeba těla, třeba léčiva, různě. Jeden z těchto takzvaných enantiomérů může být účinnější než ten druhý,“ uvedl Cibulka. „A i v této oblasti přináší právě ta asymetrická organokatalýza velký ‚boom‘, protože umožňuje provádět reakce syntézy takovýchto molekul, které jsou právě jenom tím jedním enantiomérem, a ne tím druhým, relativně jednoduchým a relativně ekologickým způsobem. Takže to jsou takové hlavní výhody této metody (...) a její aplikace v organické syntéze,“ shrnul vědec. Největší rozvoj přístupu podle něj nastal na počátku tisíciletí, právě zásluhou nobelistů Lista a MacMillana. Nobelistům se podle Cibulky podařilo rozpracovat metodiku organokatalýzy do stavu, kdy je použitelná v syntézách v malovýrobě a v současnosti je také, například při výrobě léčiv, běžně využívaná.

„Já jsem udělení Nobelovy ceny v této oblasti očekával trošku dřív, řekněme o pět let,“ řekl Jan Veselý z katedry organické chemie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. „Hlavních poznatků už tehdy bylo v této oblasti poměrně hodně. Průlomové publikace se ukázaly už na začátku tohoto tisíciletí a krátce poté,“ poznamenal vědec. Veselý uvedl, že koncept enaminové katalýzy, který vyvinul List s kolegy, se stal hlavním pilířem organokatalýzy jako takové. Koncept iminiové katalýzy, vyvinuté MacMillanem, je však podle Veselého neméně důležitý a oba zásadním způsobem přispěly k rozvoji organokatalýzy. „Pojem organokatalýza ostatně poprvé zazněl z úst profesora Davida MacMillana,“ uzavřel Veselý.

Genetické nůžky, lithiové baterie i Čech

Loni výbor ocenil biochemičky Emmanuellu Charpentierovou a Jennifer Doudnaovou za vývoj takzvaných molekulárních nůžek, s jejichž pomocí mohou vědci s vysokou přesností změnit genetickou informaci živočichů, rostlin a mikroorganismů.

Předloni toto ocenění získali tvůrci lithiových baterií  John Goodenough, Stanley Whittingham a Akira Jošino.

Prvním držitelem Nobelovy ceny české národnosti byl Jaroslav Heyrovský (1890–1967), fyzikální chemik, objevitel a zakladatel polarografie. Cenu za chemii získal v roce 1959, desítky let poté, co objev učinil. Poprvé byl  přitom na cenu navržen už v roce 1934.

Dvě „nobelovky“ už byly rozdány

V pondělí byla ohlášena Nobelova cena za lékařství, v úterý za fyziku. Ocenění, které je dotované deseti miliony švédských korun (zhruba 25 milionů korun), bude ve čtvrtek oznámeno ještě za literaturu, v pátek za mír a na závěr, v pondělí, také za ekonomii. 

Ceny se slavnostně předávají 10. prosince, na výročí úmrtí jejich zakladatele a vynálezce dynamitu Alfreda Nobela.

Aktualizace: Doplnili jsme informace o letošních laureátech a jejich objevu, později vyjádření českých vědců.

Autoři: ,
  • Nejčtenější

Test sluchátek: Z šesti novinek nás nejvíce nadchly ty nejlevnější

Premium Test zcela bezdrátových sluchátek přinesl docela neobvyklé překvapení: úplně nejlevnější model v celkovém hodnocení...

Hledá se náhrada za gripeny. Zkusili jsme udělat tendr „nanečisto“

Páteří českého vojenského letectva je v současné době čtrnáct kusů bojového letounu Saab JAS-39 Gripen, pronajatých od...

Weby vás tajně sledují prostřednictvím otisku zařízení

Na světě je téměř 1,9 miliardy internetových stránek. Mnohdy slouží k pokoutným účelům a dost často z nich obchodníci...

Proč jsou Windows 11 horší než předchozí generace a jak se vrátit zpět

Premium Přemýšlíte, zda přejít na novou verzi operačního systému Windows 11? Nebo jste již upgradovali a nejste dvakrát...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Apple vylepšil svá oblíbená sluchátka a absurdně zlevnil hudební službu

Pondělní záplava novinek se v nemalé míře soustředila na zvukové a hudební produkty. Podrobně vás jimi provedeme.

Otužování podle Wima Hofa je nebezpečné. Hrozí zástava, říká kardiolog Táborský

Premium Otužování je nejlepší prevence proti těžkému průběhu nemoci covid-19. Lidé mají větší šanci, že neskončí v nemocnici,...

Dětem, kterým pomáháte moc, mozek nepracuje správně, říká speciální pedagožka

Premium „Kdybychom k dětem v batolecím a předškolním věku přistupovali v některých oblastech víc ,postaru‘, měli bychom méně...

Váš syn bude žít jen pár týdnů. Zpověď matky zesnulého hokejisty Buchtely

Premium Přežít své dítě. Pro každého rodiče ta nejhorší představa. Teprve dvacetiletý hokejista Ondřej Buchtela zemřel loni v...

  • Další z rubriky

STO OBJEVŮ: Už žádné destičky. Na nápad čínského eunucha píšeme dodnes

Seriál Papír používáme díky starověkému čínskému ministrovi, kterého přestalo bavit nekonečné namáhavé přehrabování v těžkých...

STO OBJEVŮ: Splachovací záchod vymyslel poeta ze dvora královny Alžběty

Seriál Spojení „básník a splachovací záchod“ zní natolik absurdně, že to musí být pravda. První známý autor užitečného...

STO OBJEVŮ: Kostka pana Rubika se stala nejproslulejším hlavolamem

Seriál Hlavolam z barevných krychliček zasáhl koncem sedmdesátých let minulého století jako smršť všechny generace. Získal...

Nobelovu cenu za fyziku získali vědci za modelaci klimatu a náhodné procesy

Druhá letošní Nobelova cena byla udělena třem fyzikům „za průkopnický přínos k pochopení složitých systémů". Dva z nich...

Týden plný cen od LOVI na eMimino.cz
Týden plný cen od LOVI na eMimino.cz

Milé maminky, také se už těšíte na týden plný výher? Značka LOVI si pro vás nachystala krásné ceny a každý den budete moci vyhrát hrníček LOVI a...

Čekají nás daleko horší problémy, než jaké způsobil covid, varuje OECD

Pandemie koronaviru sice zastavila výrobu, vysála státní kasy a způsobila krachy mnohých podniků, to ale není nic proti...

Pavel Liška se omluvil za reklamy pro dodavatele elektřiny a plynu

Pavel Liška měl potřebu se vyjádřit ke svému dlouholetému účinkování v reklamách pro dodavatele plynu a elektřiny...

Čína má Evropu v hrsti, za pár týdnů dojde hořčík. Auto bez něj nevyrobíte

Premium Vše nasvědčuje, že současná čipová krize v automobilovém průmyslu je jen zahřívacím kolem před tím, co se na Evropu...

Kostková má covid, do sobotní StarDance nezasáhne. Televize řeší, co dál

Třetí soutěžní večer oblíbené show StarDance je v ohrožení. Moderátorka Tereza Kostková byla pozitivně testována na...

Jestli bude inflace stoupat dál, lidé ztratí polovinu úspor, varuje ekonom

Současná míra inflace bude trvat ještě několik let, důvodem jsou zejména vysoké objemy pumpování peněz do ekonomiky,...