Středa 4. října 2023, svátek má František
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 4. října 2023 František

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

Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství získal vývoj mRNA vakcíny

Ve švédském Stockholmu začalo v pondělí udělování Nobelových cen. Jako první byla vyhlášena cena za fyziologii a...

Čtvero zásad, jak pořídit fotovoltaickou elektrárnu bez strachu z požáru

Fotovoltaické elektrárny na střechách rodinných domů rostou jako pověstné houby po dešti a v souvislosti s tím se...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

KVÍZ: Zbraně na obranu republiky. Čím naše armáda disponovala v roce 1938

Znáte nejen letadla a tanky, ale i další zbraně československé armády, kterými na podzim 1938 mohla bránit ohroženou...

Usnadní práci všem. Balík nástrojů od Microsoftu vám provětrá počítače s Windows

Premium Balík aplikací PowerToys se skládá ze škály užitečných nástrojů a funkcí. Lze je využít k usnadnění a optimalizaci...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Ani výbuch všech „atomovek“ se nevyrovná síle dopadu druhohorní planetky

Před 66 miliony let, na konci křídy, skončila jedna geologická éra a také jedna skupina obratlovců. Dinosauři, až na...

Čórky, fet a štěnice. Strávili jsme noc v ghettu Mojžíř, první české no-go zóně

Premium Chodníky jsou rozebrané, dlažební betonové kostky vytrhané, tráva udupaná na prach. Okolo kontejnerů na odpad jsou kupy...

Kšeft za 100 miliard. Gangy vykrádají v Americe obchody, bránit jim se trestá

Premium Bylo jich asi sto, přijeli desítkami aut jako loupeživá karavana a během pár minut vybílili luxusní obchody v centru...

Fakt sorry, on je dokonalý. Český skaut o vstupu talentu, který přemění NHL

Premium Už jeho kousky v přípravě naznačují, že do vesmíru NHL vlétne kometa, která může jednou celou soutěž sežehnout. Jmenuje...

Ig Nobelovy ceny má počítání chlupů v nose mrtvol nebo olizování kamenů

Letošní 33. ročník ocenění „vědeckých“ cen za objevy a výzkumy, bez kterých by se lidstvo možná obešlo, se tentokrát...

Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství získal vývoj mRNA vakcíny

Ve švédském Stockholmu začalo v pondělí udělování Nobelových cen. Jako první byla vyhlášena cena za fyziologii a...

Tyto čtyři kroky vedly k vyhubení dinosaurů

Pomyslná čtveřice biblických jezdců z chicxulubské apokalypsy dokládá, že se v dějinách výzkumu vymírání na konci křídy...

Zastřešit Alpy, opice do práce místo lidí. Fantasmagorie plodil Východ i Západ

Premium Ti starší možná četli dětské sci-fi o Neználkovi ve Slunečním městě. O návštěvě maličkého mužíčka ve městě, kde je vše...

Voňavý balíček od Rituals: Zpříjemněte si podzim s vůní bílého čaje a lotosového květu
Voňavý balíček od Rituals: Zpříjemněte si podzim s vůní bílého čaje a lotosového květu

Do redakce nám přišel voňavý balíček plný novinek z kolekce Karma od Rituals. Novinky slibují komplexní hydrataci pokožky, jsou obohaceny o výtažky...

Kazma ukázal, jak snadno se dal zjistit kód vedoucí k výhře 22 milionů korun

Kazma (38) ukázal, jak relativně lehce se dal zjistit kód vedoucí k výhře jednoho milionu dolarů, v přepočtu 22 milionů...

V 25 letech zemřela pěvkyně Patricia Burda Janečková, podlehla zákeřné nemoci

Ve věku pětadvacet let zemřela v neděli operní a koncertní pěvkyně, muzikálová zpěvačka a herečka Patricia Burda...

To mi máma nikdy neřekla! Archiv StB Janu Kratochvílovou překvapil

Podraz režimu a nucená emigrace. Tak popisuje Jana Uriel Kratochvílová (70) čtyřicet let staré události, které...

Sophii Lorenovou si manžel vyhlédl v šestnácti. Herečka dodnes lituje jediné věci

Historie vztahu herečky Sophie Lorenové (89) a italského filmového producenta Carla Pontiho (†94) byla dramatická....

Jak EU obelhala Německo. Palivo pro zakázané spalováky bude jen teorií

Bylo to jedno z jarních témat evropského autoprůmyslu. Německo tedy podepsalo bianco šek o výjimce pro syntetická...