Pondělí 29. listopadu 2021, svátek má Zina
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pondělí 29. listopadu 2021 Zina

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

Startujeme německý tankový motor z války, desetiletí pohřbený v bahně

Takhle zní zrekonstruovaný motor Maybach HL 120 TRM z německého útočného děla StuG. Strávil celá desetiletí pohřben v...

Padl jeden z důvodů, proč nemít Windows 11. Vraťte si Start a hlavní panel

S Windows 11 chce Microsoft vstoupit do nové éry používání počítačů a kvůli tomu změnil dvě z hlavních součástí...

Žádný rachot ani kouř. Prozkoumali jsme český vodíkový generátor elektřiny

Premium Generátor H2Base vyrábí elektřinu z vodíku a vzduchu, jediným odpadem je vodní pára. Může tak vyrábět elektřinu i v...

Ceny sluchátek, notebooků i telefonů padají. Black Friday startuje

Advertorial Úvahy nad vánočními dárky mnohdy zaberou člověku hodiny. Přeci jen chce člověk darovat něco hodnotného a pěkného, co...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Sověti nasadili i parazitní letouny aneb jak bombardér nosil bombardéry

Během druhé světové války došlo i k bojovému nasazení parazitních letounů. V tomto případě to byly stíhačky Polikarpov...

ANALÝZA: Případ Kenosha. Média si napsala vlastní verzi

Premium Půlka Ameriky si udělala z Kylea Rittenhouse, jenž zastřelil dva lidi, vzorovou karikaturu bílého rasisty s puškou, a...

Pět nejčastějších chyb, které Češi dělají v penzijním spoření

Premium Ve starém „penzijku“ si na důchod spoří více než tři miliony Čechů a v nových fondech už přes 1,3 milionu lidí. Stát...

Strach se do lidí pouští jako jed. Horší než covid je hysterie, říká herec Dušek

Premium Je hercem, režisérem, scenáristou, moderátorem. Renesančního ducha zřejmě Jaroslav Dušek zdědil po svém rodu s modrou...

  • Další z rubriky

Kostky sloužily ke hře i věštění. Kdy se zrodilo sedmičkové uspořádání?

Hra v kostky nemusí být jen o náhodě. Zvlášť když zasednete k hazardní partii vybaveni setem římských kostek. Jak se...

Fosilie, které „zapomněly“ zkamenět, možná otevřou dveře k Jurskému parku

O možném dochování původního organického materiálu či jeho extrémně dobře zachovaných „otiscích“ ve fosilním záznamu se...

STO OBJEVŮ: Kalašnikov je zbraň, která postřílela nejvíc lidí na světě

Seriál Žádnou jinou zbraní nebylo zastřeleno tolik lidí. Po celém světě rozšířená sovětská útočná puška AK-47 vzbuzuje...

STO OBJEVŮ: Kdo odhalil tajemství pravotočivé dvoušroubovice DNA

Deoxyribonukleová kyselina je považována za „stavební plán života“. S výjimkou jednovaječných dvojčat má od počátků...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Neočkovaný herec Etzler je na kyslíku s oboustranným zápalem plic

Miroslav Etzler skončil s covidovou atakou a oboustranným zápalem plic v nemocnici. Své příznivce na sociálních sítích...

Světem se kvůli mutaci valí lavina výprodejů. Padají akcie, ropa i bitcoin

Kvůli nové mutaci koronaviru, která byla detekována v Jihoafrické republice, klesly v pátek asijské akcie nejvíce za...

Michal po mně skočil, popsala start intimního života zrzka z experimentu

Z šesti dvojic televizní Svatby na první pohled čeká rozhodnutí už jen tři páry. Jarda s Romanou spolu zůstali, vztah...

Souboj na talíři skončil. Kašpárek, Forejt a Punčochář ukázali rodiny

Velkým finále skončila v úterý večer kulinární show Souboj na talíři. Diváci se dozvěděli, kdo ze tří skvělých kuchařů...

Verdikt lékařů manžel neustál, říká Hana Robinson o roztroušené skleróze

Zpěvačka Hana Robinson bojuje už řadu let s roztroušenou sklerózou, která mimo jiné ovlivňuje i hybnost rukou. K té se...