2021 諾貝爾化學獎公布,發明新催化劑 2 學者獲獎

作者 | 發布日期 2021 年 10 月 06 日 18:45 | 分類 材料 , 生物科技 Telegram share ! follow us in feedly


2021 年諾貝爾化學獎 6 日出爐,由德國化學家本亞明.利斯特(Benjamin List)與來自蘇格蘭的美國學著大衛.麥克米倫(David W.C. MacMillan)獲得,表彰兩人在構建分子領域的貢獻,促成開發第三類催化劑「不對稱有機催化劑(asymmetric organocatalysis)」。

研究領域與產業背後都有著無數無名英雄,其中就包括化學家的建構分子能力,這些分子形成各式彈性、耐用的材料,可以將能量儲存在電池中,抑或是控制疾病,在這過程中「催化劑」是控制與加速化學反應重要物質。

雖默默無聞,但生活環繞有許多催化劑。透過汽車排氣管中的金屬催化劑,我們可以將廢氣中的有害物質轉換成無害分子,又或是我們人體內的各種酶,幫助我們分解消化食物、新陳代謝等等。

過去研究人員認為,世界上其實只存在金屬觸媒與酶兩種催化劑,直到利斯特與麥克米倫在 2000 年發現第三種,建構在微小有機分子上的「不對稱有機催化劑」。

本亞明測試名為脯氨酸(proline)的氨基酸,實驗是否能催化化學反應;麥克米倫則投入易被水份破壞的金屬催化劑,藉此了解是否能透過更簡單的有機分子,開發出更耐用的催化劑。

諾貝爾化學委員會主席 Johan Åqvist 表示,不對稱有機催化劑概念既簡單又巧妙,事實上非常多人都納悶,為什麼沒有更早想到這個點子。有機催化劑既環保又便宜,架構以碳原子為主,在碳原子框架上附著氧、氮、硫或磷等更活潑的化學基團,更重要的是,有機催化劑也能驅動不對稱催化,建構出不同的分子結構。

如今研究人員現在能更有效地構建任何東西,從新藥物到太陽能電池中捕獲光的好幫手,有機催化劑正促進人類發展走向更好的方向。

回顧 2020 年諾貝爾化學獎,則由法國學者夏彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)與美國學者杜德納(Jennifer A. Doudna)摘下,表彰兩位教母級基因編輯(Genome Editing)技術學者的貢獻,兩位學者因開發 CRISPR/Cas9 「基因剪刀」基因編輯技術而聞名,這把剪刀可以精準地改變動物、植物與微生物的去氧核醣核酸(DNA),有助分子生物學、創新治療癌症、遺傳疾病與植物育種帶來新機遇。

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