Nobelova nagrada za kemijo za organokatalizo

Nobelovo nagrado za kemijo letos prejmeta Benjamin List in David W. C. MacMillan za razvoj asimetrične organokatalize. Gre za natančno orodje za ustvarjanje novih molekul, s katerimi, denimo, ustvarjajo nova zdravila. 

»Znanstveniki so dolgo časa menili, da sta možna le dva načina katalize, in sicer s pomočjo encimov ali kovin. Letošnja nagrajenca sta razvila še tretjega, asimetrično organokatalizo, ki gradi na majhnih organskih molekulah,« so zapisali v obrazložitvi. Ta oblika katalize je imela velik vpliv na farmacijo, hkrati je zaradi nje kemija bolj zelena. Številne raziskave in industrije temeljijo na gradnji novih molekul, s čimer izboljšujejo materiale, baterije in zavirajo razvoj bolezni. 

Benjamin List je bil rojen leta 1968 v Frankfurtu v Nemčiji, trenutno je direktor dela Inštituta Maxa Plancka za katalizo. David W.C. MacMillan je bil rojen leta 1968 na Škotskem, zdaj je profesor na Univerzi Princeton.
 
»Res ste mi polepšali dan,« se je na novinarski konferenci za nagrado komiteju zahvalil Benjamin List. Povedal je, da ga je telefonski klic Kraljeve švedske akademije za znanost, ki podeljuje Nobelove nagrade za kemijo, presenetil med zajtrkom. Poudaril je, da se je pred 20 leti, ko je odkril organokatalizo, zavedal, da bi lahko bilo to »nekaj velikega«, a ni pričakoval, da gre za tako prebojno odkritje. Dodal je, da se pravzaprav šele zdaj zaradi novih tehnologij vidi prava vrednost organokatalize. 

Generalni sekretar kraljeve akademije Göran K. Hansson je povedal, da mu je v zadnjih letih uspelo doklicati 52 Nobelovih nagrajencev, letos pa mu enega – MacMillana – ni uspelo. Nobelov komite namreč nagrajence o nagradi obvesti prek telefonskega klica le nekaj minut pred javno razglasitvijo. »Poslal sem mu elektronsko sporočilo in v telefonskem predalu pustil zvočni posnetek. Upam, da me bo po novinarski konferenci poklical nazaj,« se je pošalil. 
 

Sobivanje katalizatorjev 

»Katalizatorji so zelo pomembni pri vseh industrijskih procesih ali v farmaciji, saj želimo procese ustvarjati s čim manj energije. Dobro uveljavljeni sta kovinska kataliza in biokataliza oziroma kataliza z encimi,« je za Delo pojasnil prof. dr. Uroš Grošelj s katedre za organsko kemijo na ljubljanski fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo.

»Pri kovinski katalizi uporabljamo kovine, kar je lahko problematično. Ne gre za to, da kataliza ne bi bila dobra, ampak so pri tem lahko prisotne težke kovine, kar ostane v odpadku in posledično lahko vpliva na okolje. Pri biokatalizi pa imamo velike molekule, encime, ta proces morda potrebuje več energije. Organokataliza pa je kot nekakšen kompromis med obema. Organokatalizator je majhna molekula, ki posnema aktivnost velikega encima, ki opravlja biokatalizo. S to majhno molekulo lahko na enak način kataliziramo kot z encimsko, ker pa so ti sistemi manjši, so lažje dostopni, cenejši, običajno jih lahko pripravimo iz naravnih virov, torej spojin, ki jih najdemo v naravi,« je opisal razlike profesor organske kemije. Ta proces se je razvil v zadnjih dvajsetih letih, saj je potreben čas, da se nekaj tehnologije prenese iz akademskih člankov v industrijo.

Grošelj je še povedal, da so te tri glavne metode kataliz. »Zdaj jih optimiziramo, izboljšujemo. Težimo k trajnostnemu razvoju, da porabljamo manj energije. Mislim, da bomo ostali pri teh treh vrstah. Pri organokatalizi zdaj, denimo, še ugotavljamo, katere tipe reakcij lahko pripravimo s to katalizo oziroma kako široka je njena uporabnost. Načini so med seboj komplementarni, marsičesa se ne da narediti le z eno izmed teh kataliz.«



Mnogi so sicer pričakovali, da bosta letos nagrado odnesla Katalin Kariko, madžarsko-ameriška biokemičarka, in njen sodelavec ameriški imunolog Drew Weissman, ki sta razvila tehnologijo informacijske RNK (mRNK), ki je zdaj ključna pri boju proti covidu-19, saj se kaže, da so ravno cepiva mRNK najbolj varna in učinkovita. 

Člani Nobelovega komiteja sicer nikoli ne komentirajo drugih nominirancev. Na vprašanje, kako da niso nagradili tehnologije mRNK, je članica komiteja Pernilla Wittung-Stafshede pojasnila, da zelo natančno analizirajo nominacije, da gre za počasno delo in da »bodo nova leta in nove nagrade«. Hansson je dodal, da poskušajo biti pri izboru zelo previdni in da ne želijo prehitevati.