Мала академія наук запустила цикл зустрічей із Нобелівськими лауреатами. На лекціях зіркових науковців можна почути історії успіху та епікфейлів, надихнутися прикладами та поставити вченим власні запитання.

5 травня з МАНівцями спілкувався британський хімік Девід Макміллан — лауреат Нобелівської премії з хімії 2021 року за розвиток асиметричного органокаталізу.

Сьогодні ділимося конспектом найцікавіших тез лекції вченого!

Як створюють хімічні сполуки та що таке органокаталіз?

Науковець розпочав із пояснень каталізу, що потрібний для керування хімічними реакціями, зокрема їх пришвидшення під час утворення сполук. У тілі людини є природні каталізатори — ферменти, які пришвидшують обмін речовин в організмі. До відкриття Макміллана наукова спільнота вважала, що окрім ферментів, каталізаторами можуть виступати лише сполуки металів. 

Отримання потрібних сполук ускладнюється ще й тим, що вченим необхідно дібрати правильні енантіомери — молекули, що є дзеркальними відображеннями одна одної. Вони можуть мати однакові послідовності зв’язків між атомами та однаковий склад, проте відрізнятися, як права і ліва рука. Аби зімітувати природний каталіз, ученим потрібно запустити реакцію, внаслідок якої вони отримають потрібні «право- чи ліворукі» молекули. Такий процес називають асиметричним каталізом.

Макміллан вдосконалював виробничі процеси, зав’язані на асиметричному каталізі з використанням сполук металів. Таке виробництво було дорогим і малоефективним: металеві каталізатори швидко руйнувалися від вологи.

Натомість учений вдався до експериментів з органічними молекулами, які в основі складаються з атомів Карбону й також можуть містити атоми Нітрогену, Оксигену, Сульфуру чи Фосфору. Макміллан змоделював молекули, здатні утворювати імінієві сполуки. Ці молекули виявили себе як ефективні органічні каталізатори. 

Вчений звернув особливу увагу на назву, яку він вибрав для свого відкриття. На його думку, терміни в науці формують ідентичності концепцій чи полів досліджень. Термін «органокаталіз» має вказувати іншим дослідникам на відкрите поле для подальших відкриттів, адже можна винайти більше органічних каталізаторів.

Чому винайдення органокаталізу важливе?

Передусім органокаталіз виявився досить дешевим і простим у виробничих процесах. Це робить його доступним для використання в усьому світі. Макміллан стверджує, що подальше застосування його винаходу залежить не від багатства виробника, а від його креативності.

Наприклад, органокаталіз застосовують у створенні парфумів або під час переробки пластику. Проте вчений вважає найважливішою сферою застосування свого винаходу медицину. Органокаталіз дозволяє точно та швидко виробити потрібні сполуки без зайвих витрат часу й зусиль на пошук і утворення потрібних молекул. Це вже допомогло розробити ліки від мігрені.

Органокаталіз не лише ефективний, а й максимально екологічний. Якщо металеві сполуки можуть забруднювати довкілля та шкодити здоров’ю людей, то органічні швидко й безпечно розкладаються.

Вчений передбачає, що майбутнє нашої планети — за екологічно безпечним каталізом, що використовує природні й відновлювані можливості органічних сполук, світла чи електричного струму. 

Попереду ще багато цікавих лекцій! 

Посилання на форми реєстрації шукай на сайті МАН у розділі «Наукові івенти» ➡️ https://man.gov.ua/events 

І читай найцікавіше з інших лекцій серії ➡️

Про світлодіоди, шлях до «Нобелівки» та мрії: конспект лекції фізика Хіросі Амано

Про мозок, навчання уві сні та саморозвиток у складні часи: конспект лекції Барбари Оклі

Про пам’ять, орієнтацію у просторі та лікування хвороби Альцгеймера: конспект лекції Мей-Брітт Мозер

Фейки про рослин-мутантів, користь від ГМО і небезпека їхньої заборони: конспект лекції Річарда Джона Робертса

Про нейтрино та історію дослідження цієї частинки: конспект лекції Шелдона Лі Ґлешоу

Про вивчення нейронів, дослідження неврологічних хвороб і різницю між мозком і комп’ютером: конспект лекції Едварда Мозера

Про нейтрино, таємниці осциляцій і нові закони Всесвіту: конспект лекції Такаакі Кадзіти

Про аквапорини, важливість їх дослідження та єднання націй через науку: конспект лекції Пітера Егра

Про мову генів, РНК-інтерференцію та сортування фейків: конспект лекції Крейга Мелло

Про вірусні ідеї, біологію наукового прогресу та головну мотивацію для вчених: конспект лекції Джорджа Сміта

Про шлях до «Нобелівки» з хімії, заморожування біомолекул і вивчення коронавірусу: конспект лекції Йоахіма Франка