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诺贝尔化学奖开奖,专家直呼化学奖终于不再是“理综奖”!

发布者:化工新材料   时间:2021-10-13   来源:   点击:171
北京时间10月6日下午,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,2021年诺贝尔化学奖授予本杰明·李斯特(Benjamin List)和戴维·麦克米兰(David W.C. MacMillan),获奖原因为“在不对称有机催化方面的发展”,他们开发的工具彻底改变了分子的构造。

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专家分析指出,今年的诺贝尔化学奖是“名副其实的化学奖”,颁给了两位纯粹的化学家。而这两位化学奖的研究——不对称有机催化,有助于更简单、更高效、更绿色、更环保地合成新药。

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化学奖得主简介

本杰明·李斯特(Benjamin List),1968年生于德国法兰克福,1997年获德国法兰克福大学哲学博士学位,目前任职于德国马克斯-普朗克煤研究所。
戴维·麦克米兰(David W.C. MacMillan),1968年生于英国贝尔斯希尔,1996年获美国加州大学欧文分校博士学位,现为美国普林斯顿大学教授。
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什么是构建分子的巧妙工具呢?

分子构建是一门困难的艺术。本杰明·李斯特戴维·麦克米兰开发了一种精确的分子构建新工具——有机催化,这项技术对药物研究产生了巨大的影响,并使化学更加环保。
许多研究和工业领域都依赖于化学家构建分子的能力,这些分子可以形成弹性和耐用的材料,在电池中储存能量,甚至抑制疾病的进展,都需要催化剂的参与。
在化学反应中,催化剂可以控制和加速反应,但不会成为最终产物的一部分。例如,汽车中所用的催化剂能将废气中的有毒物质转化为无害分子。我们的身体中也含有数以千计的催化剂——酶,它们可以分解出生命所必需的分子。
因此,催化剂是化学家的基本工具。但研究人员长期以来一直认为,原则上只有两类催化剂:金属和酶。本杰明·李斯特戴维·麦克米兰被授予2021年诺贝尔化学奖的原因是,他们在2000年在有机小分子的基础上,各自独立地开发了第三类催化剂,即“不对称有机催化”。
诺贝尔化学委员会主席Johan Åqvist 称,“这个催化概念既简单又巧妙,事实上很多人都想知道为什么我们没有早点想到它。”
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这项研究的主要应用是什么?


诺贝尔奖官网介绍称,自2000年以来,有机催化以惊人的速度发展。但李斯特、麦克米兰无疑是该领域的领导者,他们证实了有机催化剂可用于驱动多种化学反应。
利用这些反应,研究人员可以更有效地构建任何东西,包括新药物、可以在太阳能电池中捕获光的分子等。通过这种方式,有机催化剂正在为人类带来最大的好处。
“不对称有机催化主要用在药物合成方面。”中科院大连化学物理研究所副研究员邓列征解释称,药物都是有手性的,而有效的药物通常都是左手性分子,右手性分子则是有害的。然而,过去的药物合成里面,左手性分子和右手性分子是一起出现的,不对称有机催化则解决了这个专一性问题,只合成出研究人员想要的左手性分子,不需要的右手性分子就不会生成。
除此之外,不对称有机催化对于今后人工合成蛋白质也有着重大的潜在应用。邓列征称,最近大家都在关注人工合成淀粉的消息,而高效的不对称有机催化方法的发展对人工合成蛋白质有重大的意义。 
“蛋白质及组成蛋白质的氨基酸都是有手性的,要高效大规模的人工合成蛋白质,首先就需要高效大规模的合成手性的氨基酸,而今年诺贝尔化学奖得主发现的这个不对称有机催化反应的方法意义重大”。
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诺贝尔化学奖不再是“理综奖”?


“今年诺贝尔化学奖最大的特点是,回归到了纯粹的化学,是名副其实的诺贝尔化学奖。”邓列征说道。
诺贝尔化学奖一直以来争议不断,许多化学家认为诺贝尔化学奖经常颁给“非化学家”,逐渐成了“理科综合奖”。 
此前几十年间,生物化学、分子生物学、物理化学、生物物理甚至材料科学等领域的科学家都曾获得诺贝尔化学奖。据统计,2012年之前的十年间,只有4个奖项是授予严格意义上的化学研究。
有分析指出,在诺贝尔奖初设期,生物学还处于起步阶段,因此当时并未设立这一奖项。而化学领域跨度较大,形成许多交叉学科,因此化学奖经常会颁发给其他研究方向的科学家。
但是,邓列征称,对于从事纯粹化学研究的人——特别是有机化学研究的人来说,今年的诺贝尔化学奖是一个令人鼓舞和欣慰的奖项。“它终于回归本源,颁给了纯粹的化学家——不对称有机催化就是典型的化学问题”。
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回顾本世纪以来的诺贝尔化学奖




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