Čtvrtek 1. června 2023, svátek má Laura
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 1. června 2023 Laura

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: ,

Zubačka Vitznau-Rigi

Sledujte exkluzivní přenos z nejstarší zubačky v Evropě ve Švýcarsku. Dráha vedoucí z Vitznau (435 m n. m.) na vrchol Rigi (1752 m n. m.) je v provozu od roku 1871. Kamera je umístěna ve stanici Staffel (1.603 m n. m.)

Více ze Slow TV:

  • Nejčtenější

Šakal se ukázal Čechům, je adeptem na budoucí útočné vozidlo armády

Britská společnost Supacat na probíhajícím veletrhu obranné a bezpečnostní techniky IDET představuje lehké útočné...

Klíšťata nesplachovat, ve vodě přežijí a mají blízko k intimním partiím, říká vědec

Rozstřel Vrcholí sezona klíšťat. K pravidelným hlášením o počasí a pylové situaci v těchto dnech přibylo další, informace o...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Podívejte se na hi-fi sestavu dražší než váš dům a vážící jako menší auto

V některých oborech opulence nezná hranic a poslechová technika je jedním z nich. Do skoro absurdních výšin to dovedla...

Existuje riziko vyhynutí, varují už i šéfové firem vyvíjejících AI

Nové prohlášení iniciativy Center for AI Safety přitáhlo pozornost řady odborníků včetně šéfa společnosti Open AI nebo...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Avia B.534 byla zastaralá už v době Mnichova, ale bojovala ještě v roce 1944

Standardní stíhačkou československého předválečného letectva byla Avia B.534. Tento týden uběhlo 90 let od vzletu...

Priske exkluzivně. O titulu, datech, jazykové bariéře i manželce v Iráku

Premium Když se zadívá na velké esko ve sparťanském znaku, vrátí se na chvíli do dětství. „Nevím, jak vy, ale já jako kluk...

Pád „letadla“ za 2,3 miliardy. Podvodem vylákali peníze i ze známých sportovců

Premium Klientům slibovali zisk třicet procent. Místo toho nakupovali luxusní auta, zlaté cihly a nemovitosti. Společnost JO...

VELKÝ TEST ELEKTROKOL 2023: Horská kola s pevným rámem

Premium Hardtaily, tedy modely elektrokol s přední odpruženou vidlicí, mají výsadní postavení jako skutečný univerzál. Stále...

Umělá inteligence se díky magnetické rezonanci naučila číst myšlenky

Analýza obrovského množství dat a hledání souvislostí a vzorců v nich, to je ideální úkol pro systémy strojového učení...

Existoval vůbec čtyřnohý dravec, který se objevil ve filmu 65?

Ve snímku 65, který právě promítají i česká kina, můžeme vidět také podivného čtyřnohého dravce, který měl být zřejmě...

Největší kajman všech dob byl těžký jako autobus

Obří krokodýlovití plazi nebyli v minulosti zase až takovou výjimkou. Severoamerický pozdně křídový druh Deinosuchus...

Dinosaury možná ve finále nevyhubil krutý mráz

Koho nezabil žár, ten zmrzl, tak by se dal zjednodušeně popsat jeden z pravděpodobných scénářů vyhynutí dinosaurů. Je...

Recept: Pljeskavica s ajvarem a kajmakem
Recept: Pljeskavica s ajvarem a kajmakem

Mleté maso propracujeme rukama, dochutíme pepřem, solí a mletou paprikou. Důkladně vmícháme nadrobno nakrájenou cibuli. Necháme odležet v chladu.

Kráska opustila armádu, aby se stala nejpřitažlivější řidičkou kamionu

Osmadvacetiletá Nicolle z Velké Británie si říká Trucker Baddie a je řidičkou kamionu. Dříve pracovala pro armádu, ale...

Sharon Stone se v 65 letech ukázala v plavkách. Sklízí obdiv i kritiku

Sharon Stone oslavila v březnu pětašedesáté narozeniny. Hollywoodská hvězda je pyšná na svou postavu a na Instagramu se...

Jsme na prahu epidemie srdečního selhání, vyléčit se nedá, říká kardiolog

Premium Zatímco infarkt zná každý, povědomí o srdečním selhání je malé. Často se mylně zaměňuje právě za infarkt či zástavu...

Podávám na Taťánu Kuchařovou žalobu za pomluvu, oznámil Brzobohatý

Ondřej Gregor Brzobohatý (40) oznámil, že se rozhodl podat žalobu za pomluvu na svou exmanželku Taťánu Kuchařovou (35)....

Dívčí idol z Terminátora je k nepoznání. Na rande s ex ukázal nové zuby

Edward Furlong (45) v roce 1991 zakusil, jak chutná sláva. V pouhých třinácti letech se tehdy objevil po boku Arnolda...