Из-за широкой сферы использования 35% мирового ВВП связаны с катализаторами. Это вещества, которые контролируют и ускоряют скорость химической реакции. Их применяют при создании пластмасс, духов и пищевых ароматизаторов. В автомобилях они превращают токсичные вещества в выхлопных газах на безвредные молекулы. Наши тела также содержат тысячи катализаторов, которые создают молекулы, необходимые для жизни. Явление ускорения химической реакции называют катализом.
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!
Ранее ученые знали о двух типах катализаторов: металлы и ферменты. Но ускорение процессов с помощью первых неэкологично, а проводить химические реакции с ферментами – дорого. Бенджамин Лист, 53, и Дэвид Макмиллан, 53, получили Нобелевскую премию по химии за независимые эксперименты по ускорению химических реакций с помощью органических молекул. Безопасный для экологии и дешевый процесс назвали «асимметричным органокатализом».
Какое открытие сделали
Многие молекулы существуют в двух неразделимых вариантах, где одна является зеркальным отражением другой. Они могут по-разному влиять на организм. Например, одна версия молекулы может пахнуть лимоном, а ее зеркальное отражение – апельсином. Часто химики хотят получить только одну из них, особенно при производстве фармацевтических препаратов. Наличие другой молекулы может вызвать побочные эффекты от приема лекарств. С помощью органокатализа можно создавать большие объемы различных асимметричных молекул.
«Листу и Макмиллану удалось найти маленькие органические молекулы, которые ускоряют процессы естественным способом. На то, чтобы определить эти молекулы и понять, в каких реакциях и условиях они взаимодействуют, ушли десятки лет. Они превратили несистемные вещи в науку с закономерностями и открыли для химии новые возможности», – говорит доктор химических наук и профессор Института органической химии НАН Украины Дмитрий Волочнюк.
Какие проблемы решает открытие
С помощью органических катализаторов можно управлять множеством химических реакций и конструировать что угодно – от новых фармацевтических препаратов до молекул, которые «ловят» свет для солнечных батарей.
Изобретение позволит сравнительно просто создавать большие объемы различных асимметричных молекул, например, искусственно изготавливать лечебные вещества, которые раньше можно было получить в небольшом количестве из редких растений или глубоководных организмов.
Наиболее востребованными продукты органокатализа будут в фармацевтической и агрохимической промышленности, объясняет Волочнюк. Они войдут в состав лекарств и средств защиты растений. «Органокатализ может существенно снизить себестоимость производства лекарств, в которых действующее вещество состоит из асимметричных молекул», – добавляет он.
Вы нашли ошибку или неточность?
Оставьте отзыв для редакции. Мы учтем ваши замечания как можно скорее.
