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2021年诺贝尔化学奖揭晓:不对称有机催化研究获奖

发表时间:2021-10-08 15:21

北京时间10月6日17时50分左右,2021年诺贝尔化学奖揭晓,Benjamin List和David W.C. MacMillan获得这一奖项。获奖理由:因“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。


今年的诺贝尔化学奖终于回到纯化学领域了!

分子构建是一门困难的艺术。Benjamin List和David MacMillan因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。这项工作需要催化剂的参与。

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。Benjamin List和David MacMillan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说:“催化的概念既简单又巧妙,事实上,许多人都想知道为什么我们没有更早地考虑这一领域。”

有机催化剂具有一个稳定的碳原子框架,可以让更活跃的化学基团附着在上面。它们通常含有一些常见元素,如氧、氮、硫或磷。这意味着这些催化剂既环保又便宜。

由于有机催化剂驱动不对称催化的能力,其用途迅速扩展。在分子构建的过程中,通常会出现形成两种不同分子的情况,它们就像我们的手一样,互为镜像。化学家通常只需要其中一种分子,特别是在生产药品的时候。

诺贝尔化学奖小知识

——截至2020年,诺贝尔化学奖共颁发了112次,没有颁发的8年分别是1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942年。

——1901年至2020年,共186人次获奖,实际获奖个人为185人,因为英国科学家弗雷德里克·桑格于1958年和1980年两次获奖。

——112次颁奖中,63次为单独获奖者,24次为2人共享,25次为3人共享。

——最年轻的诺贝尔化学奖得主是让·弗雷德里克·约里奥-居里(在1935年获奖时仅有35岁,而且是与妻子伊雷娜·约里奥-居里共同获奖)。

——最年长的诺贝尔化学奖是美国科学家约翰·古迪纳夫,2019年因“在锂离子电池的发展方面作出的贡献”获奖,时年97岁。他也是诺奖得主中获奖时最年长的一位。

——只有7位女性获得过诺贝尔化学奖,分别是玛丽·居里(1911年)、伊雷娜·约里奥-居里(1935年)、多萝西·克劳福特·霍奇金(1964年)、阿达·约纳特(2009年)、弗朗西丝·阿诺德(2018年)埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(2020年)和詹妮弗·杜德纳(2020年)。



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