解读2021诺贝尔化学奖：他们发现了制造新分子的巧妙工具

图源|Nbel Prize

编译|赵财猫，白杨，冷一夏

北京时间2021年10月6日下午17：55，诺贝尔奖委员会公布了化学奖的获奖名单，本杰明·李斯特（Benjamin List）和大卫·麦克米伦（David MacMillan）因为在 “发展不对称有机催化”方面做出的卓越贡献而获奖。

制备分子是一门困难的艺术。本杰明·李斯特和大卫·麦克米伦因开发了一种精确的分子构建新工具：有机催化而获得2021年诺贝尔化学奖。这对药物研究产生了巨大的影响，并使化学变得更加绿色。

许多研究领域和产业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久性材料，在电池中储存能量或抑制疾病的发展。这项工作需要催化剂，催化剂是控制和加速化学反应的物质，不会成为最终产品的一部分。例如，汽车中的催化剂将废气中的有毒物质转化为无害分子。我们的身体中还含有数千种酶形式的催化剂，这些酶可以促进生物化学过程，保证生命活动的正常运转。

因此，催化剂是化学家的基本工具，但科学家长期以来一直认为，原则上只有两种类型的催化剂可用：金属和酶。本杰明·利斯特和大卫·麦克米伦被授予2021年诺贝尔化学奖，因为他们在2000年分别研究出了第三种催化剂。它被称为不对称有机催化，建立在有机小分子的基础上。

诺贝尔化学委员会主席约翰·奥克维斯特（JohanÅqvist）说：“催化的概念既简单又巧妙，事实上很多人都想知道为什么我们以前没有想到它。”

有机催化剂具有稳定的碳原子框架，可以吸附更多的活性化学基团。有机催化剂通常由氧、氮、硫或磷等常见元素组成，这意味着这些催化剂既环保又便宜。

有机催化剂的应用范围迅速扩大，因为它们能够进行不对称催化。当分子被构建时，通常会形成两种不同的分子，就像我们的手一样，是彼此的镜像。化学家通常只想要其中一种，尤其是在生产药品时。

自2000年以来，有机催化以惊人的速度发展。Benjamin List和David MacMillan仍然是该领域的领导者，他们已经证明有机催化剂可以用来驱动大量的化学反应。利用这些反应，研究人员现在可以更有效地构建任何东西，从新的药物到可以在太阳能电池中捕获光的分子。通过这种方式，有机催化剂正在给人类带来最大的利益。

来源：科学焦点