Через широку сферу використання 35% світового ВВП пов’язані з каталізаторами. Це речовини, що контролюють та прискорюють швидкість хімічної реакції. Їх застосовують під час створення пластмас, парфумів та харчових ароматизаторів. У автомобілях вони перетворюють токсичні речовини у вихлопних газах на нешкідливі молекули. Наші тіла також містять тисячі каталізаторів, які створюють молекули, необхідні для життя. Явище пришвидшення хімічної реакції називають каталізом.
Amazon інвестує мільярди доларів у ШІ, роботів та машинне навчання. Якими принципами й правилами керується компанія?
Дізнайтеся вже 22 листопада на Forbes Tech 2024. Купуйте квиток за посиланням!
Раніше науковці знали про два типи каталізаторів: метали та ферменти. Але пришвидшення процесів за допомогою перших неекологічне, а проводити хімічні реакції з ферментами — дорого. Бенджамін Ліст, 53, і Девід Макміллан, 53, отримали Нобелівську премію з хімії за незалежні експерименти з пришвидшення хімічних реакцій за допомогою органічних молекул. Безпечний для екології та дешевий процес назвали «асиметричним органокаталізом».
Яке відкриття здійснили
Багато молекул існують у двох нероздільних варіантах, де одна є дзеркальним відображенням іншої. Вони можуть по-різному впливати на організм. Наприклад, одна версія молекули може пахнути лимоном, а її дзеркальне відображення – апельсином. Часто хіміки хочуть отримати тільки одну з них, особливо під час виробництва фармацевтичних препаратів. Наявність іншої молекули може викликати побічні ефекти від приймання ліків. За допомогою органокаталізу можна створювати великі обсяги різних асиметричних молекул.
«Лісту й Макміллану вдалося знайти маленькі органічні молекули, які пришвидшують процеси природним способом. На те, щоб визначити ці молекули та зрозуміти, в яких реакціях і умовах вони взаємодіють, пішли десятки років. Вони перетворили несистемні речі в науку із закономірностями та відкрили для хімії нові можливості», – каже доктор хімічних наук та професор Інституту органічної хімії НАН України Дмитро Волочнюк.
Які проблеми вирішує відкриття
За допомогою органічних каталізаторів можна керувати безліччю хімічних реакцій і конструювати будь-що – від нових фармацевтичних препаратів до молекул, які «вловлюють» світло для сонячних батарей.
Винахід дасть змогу порівняно просто створювати великі обсяги різних асиметричних молекул, наприклад, штучно виготовляти лікувальні речовини, які раніше можна було отримати в невеликій кількості з рідкісних рослин або глибоководних організмів.
Найбільш затребуваними продукти органокаталізу будуть у фармацевтичній та агрохімічній індустрії, пояснює Волочнюк. Вони увійдуть до складу ліків та засобів захисту рослин. «Органокаталіз може суттєво знизити собівартість виробництва ліків, у яких діюча речовина складається із асиметричних молекул», – додає він.
Ви знайшли помилку чи неточність?
Залиште відгук для редакції. Ми врахуємо ваші зауваження якнайшвидше.
