Dr Maria Górna: nagrodzeni Noblem chemicy znaleźli łatwy sposób naśladowania natury

Nagrodę Nobla z chemii 2021 otrzymali w środę Benjamin List i David W.C. MacMillan za rozwój nowego rodzaju katalizy - tzw. asymetrycznej katalizy organicznej.

Podczas ceremonii odczytywania nazwisk laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie chemii, członkini Komitetu Noblowskiego – Pernilla Wittung Stafshede powiedziała: „Świat jest pełen molekuł prostych – jak tlen i złożonych – jak lekarstwa. Człowiek jest złożony z astronomicznej liczby molekuł różnej złożoności. Wszystkie materiały zrobione są z molekuł – plastik, perfumy, smak potraw, baterie i leki są molekułami”. Zwróciła również uwagę na to, jak trudne jest tworzenie molekuł.

„Żeby robić molekuły, musimy łączyć atomy w konkretnym układzie, a to nie jest łatwe zadanie. Większość reakcji chemicznych jest bardzo powolna, więc musimy im pomóc” – powiedziała. I wskazała na osiągnięcie Benjamina Lista i Davida MacMillana, którzy znaleźli tani, łatwy i szybki sposób tworzenia molekuł, który dodatkowo jest przyjazny środowisku.

„Kataliza jest reakcją, która pomaga. Małe cząsteczki potrafią to samo, co duże enzymy. Ludzkość już korzysta z tego odkrycia – np. farmacja” – powiedziała Pernilla Wittung Stafshede.

Inny z członków Komitetu Noblowskiego – Peter Somfai, zwrócił uwagę na ekonomiczny aspekt osiągnięcia chemików. „Oblicza się, że kataliza odpowiada za 35 proc. światowego PKB” – powiedział Somfai. I podkreślił, że bardziej przyjazna środowisku metoda opracowana przez tegorocznych laureatów Nobla, będzie miała jeszcze bardziej pozytywny wpływ na przyszłość.

Zebrani z Centrum Dialogu i Współpracy Uniwersytetu Warszawskiego chemicy, reprezentujący uczelnię, zwrócili uwagę na to, że nagrodzeni Nobliści skopiowali mechanizmy, które już istnieją w organizmie człowieka.

„To odkrycie jest rdzeniem chemii. (...) Życie powstało dlatego, że reakcje chemiczne przyspieszyły” – powiedziała w rozmowie z PAP dr Maria Górna z Wydziału Chemii UW. I dodała: „reakcje chemiczne, które zachodzą w naszym organizmie są przyspieszone dzięki działaniom katalizatorów. Katalizatorami mogą być różnego rodzaju związki. Ja specjalizuję się białkach, więc najbliższe są mi katalizatory, które są białkami – czyli enzymami. Znane były wcześniej katalizatory, które są związkami zawierającymi metal, a nagrodzeni profesorowie odkryli, jak przyspieszać reakcje chemiczne przy użyciu katalizatorów organicznych – małocząsteczkowych – bez użycia metali ciężkich, albo innych wielkich biologicznych cząsteczek, jakimi są białka” – wyjaśniła.

Dr Wiktor Lewandowski zwrócił natomiast uwagę na wykorzystanie odkrycia noblistów w farmacji.

Leki to są molekuły organiczne złożone z atomów. Żeby je zbudować - mówił dr Lewandowski - musimy łączyć cząsteczki w specyficzny sposób – pytanie jak to zrobić, żeby je połączyć dokładnie tak, jakbyśmy chcieli. To potrafią robić enzymy w naszym ludzkim ciele – do tego natura specjalizowała się przez miliardy lat ewolucji. To można rozbić też z wykorzystaniem katalizatorów opartych na metalach ciężkich, a teraz Nobel został przyznany za opracowanie łagodnej metody, gdzie inne, bardzo proste związki organiczne (złożone z węgla, tlenu, wodoru), można wykorzystać do złożenia większej, dobrze ustrukturyzowanej molekuły.

Prof. Paweł Kulesza poruszył wpływ odkrycia noblistów na możliwość obniżenia temperatury przy produkcji materiałów – a więc wpływ na środowisko.

„Do wyprodukowania plastiku potrzeba bardzo dużej ilości energii, a to przekłada się na zanieczyszczenie. To odkrycie rodzi nadzieję, że da się zejść do niższych temperatur. Gdyby udało nam się produkować w przyszłości amoniak w niskiej temperaturze, to byłoby to kolejne wielkie osiągnięcie” – powiedział Kulesza.

Prof. Sławomir Sęk zwrócił uwagę na wątek ekonomiczny: „zanim została rozwinięta asymetryczna kataliza organiczna, skazani byliśmy albo na katalizatory oparte na palladzie czy platynie – i w jednym i w drugim przypadku pozyskiwanie jest bardzo kosztowne. A tu mamy do wykorzystania stosunkowo proste molekuły organiczne, których otrzymywanie też jest zdecydowanie mniej kosztowne. Więc tu oprócz wymiaru środowiskowego mamy wymiar ekonomiczny” – powiedział profesor.

Autorka: Urszula Kaczorowska

uka/ ekr/