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发现"不对称有机催化" 德美学者获诺贝尔化学奖
www.creaders.net | 2021-10-06 10:17:06  德国之声 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

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2021年诺贝尔化学家得主李斯特(左)和麦克米伦

本年度诺贝尔化学奖授予德国的本杰明·李斯特(Benjamin List)和美国的大卫·麦克米伦(David MacMillan),以表彰他们发现"不对称有机催化剂"的贡献。

前一天,德国物理学家、气候研究者哈瑟尔曼(Klaus Hasselmann)刚刚与另两名科学家共获诺贝尔物理学奖。因此,李斯特获化学奖的消息在德国引发一片欣喜。历来低调的马克斯-普朗克研究院也喜出望外。

出生于1968年的李斯特在诺奖得主中,属于相当年轻的。他是马克斯-普朗克研究院碳化学研究所(Max-Planck-Institut für Kohlenforschung)的主任。与他分享化学奖的麦克米伦也是1968年出生,来自苏格兰,曾是普林斯顿大学教授。

接到获奖消息时,李斯特正和家人在阿姆斯特丹度假。来自瑞典皇家科学院的电话打到了早餐桌上。李斯特说,他当时以为有人在跟他开玩笑,这个消息让他倍感意外,"很难形容那一刻的心情。那是一个很特殊的时刻,我永远不会忘记。"

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化学家李斯特

更快、更廉价、更环保

两位化学家因发现"不对称有机催化"而获奖。诺奖委员会称他们的发明是"构建分子的出色工具",有机催化对开发新药物具有重大影响,并让化学变得更加环保。

在许多研究和工业领域,都需要化学家构建分子,使其能形成具有延展性的稳定材料,以便在电池中储存能量,或成为药物中抑制病变的有效成分。这一过程需要催化剂--它能加速或控制化学反应,但本身不会成为最终产物的一部分。比如汽车尾气催化剂。

我们的身体里也有很多以酶的形式存在的催化剂。很长时间以来研究者一度认为,只存在两种形式的催化剂:金属和酶。

发现第三类催化剂

2000年,李斯特和麦克米伦分别发现了第三类催化剂。它被称为"不对称有机催化剂",以微小的有机分子为基础。

诺贝尔化学奖评奖委员会主席阿契斯特(Johan Åqvist)说:"这一催化机制如此简单而又巧妙,很多人都不禁问,为什么我们之前没有想到。"

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汽车尾气催化剂已应用十分普遍

有机催化剂具有碳-碳键组成的稳固结构,能够连接其他活跃的化学基团。后者往往含有氧、氮、硫、磷等原子。这类催化剂不仅更环保,而且制造成本更低廉。有机催化剂的应用迅速增加,主要得益于其不对称催化的功能。在构建有机分子时,经常会形成两种手性同分异构体,就像人的双手一样不对称。而化学家们往往只需要其中的一种,特别是是在制造药物时。

2000年以来,有机催化剂领域取得了令人吃惊的快速发展。如今,李斯特和麦克米伦依旧是这一领域领先的研究者。他们证明了,有机催化剂可在众多的化学反应中得到应用,从而让有机合成过程更高效,不论是制药行业,还是光伏发电,都能从中受益。

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