説明：ゲームを変える反応を触媒する単純なアイデア
ListとMacMillanが独立して作業して思いついた単純なアイデアは、化学反応を加速するために使用される物質である新しい触媒を探すことでした。
2021年の受賞者ベンジャミンリスト（左）とデイヴィッドマクミラン。 （ノーベル賞のウェブサイト） ノーベル賞委員会は、今年の化学ノーベルでベンジャミンリストとデイヴィッドマクミランを称えながら、単純なアイデアを想像するのが最も難しいことが多いと述べました。
ListとMacMillanが独立して作業して思いついた単純なアイデアは、化学反応を加速するために使用される物質である新しい触媒を探すことでした。
| 労働経済学の最優秀賞天然に存在する化学物質に由来する新しい触媒は、より環境に優しく安価であり、化学反応の最終生成物が特定の種類のものであり、目的のタイプの化合物を生成するために精製プロセスを経る必要がないことを保証しました。
ノーベル化学賞2021を受賞したこの発見は、分子構造をまったく新しいレベルに引き上げたとノーベル委員会は述べています。その用途には、新薬の研究が含まれ、化学をより環境に優しいものにするのにも役立ちました。
| 表現の自由のために立ち上がった独立したジャーナリスト触媒
2つ以上の化合物が反応して新しい化合物を形成する場合、そのプロセスは、それ自体は変化しないが反応を加速するのに役立つ他の化学物質によって支援されることがよくあります。これらの触媒は、少なくとも19世紀半ばから知られており、最近では事実上すべての化学プロセスで使用されています。
2000年頃まで、効果的な触媒として機能する化学物質は2種類しか知られていませんでした。金属、主に重金属。そして酵素、すべての生命を支える生化学的プロセスを促進する天然に存在する重い分子。これらの触媒のセットには両方とも制限がありました。
重金属は高価で、採掘が難しく、人や環境に有毒です。最良のプロセスにもかかわらず、最終製品には痕跡が残っていました。これは、医薬品の製造など、非常に高純度の化合物が必要な状況で問題を引き起こしました。また、金属には水や酸素のない環境が必要であり、工業規模で確保することは困難でした。
一方、酵素は、化学反応の媒体として水を使用する場合に最もよく機能します。しかし、それはあらゆる種類の化学反応に適した環境ではありません。
有機触媒作用
ListとMacMillanは、どちらも53歳で、単純な有機化合物の実験を開始しました。有機化合物は主に天然に存在する物質であり、炭素原子の骨格を中心に構築され、通常は水素、酸素、窒素、硫黄、またはリンを含んでいます。アミノ酸（窒素と酸素を含む炭素化合物）の長鎖であるタンパク質のような生命維持化学物質は有機物です。酵素もタンパク質であり、したがって有機化合物です。
ListとMacMillanは、プロリンと呼ばれるアミノ酸がいくつかの特定の反応の触媒として使用された1970年代からの初期の研究を知っていました。しかし、その役割は十分に検討されていませんでした。彼らは酵素の個々のアミノ酸を扱い始めました—そして金を打ちました。
| タッチの科学を解読するためのノーベル非対称触媒作用
個々のアミノ酸には追加の利点がありました。それらは、反応で1種類の最終生成物のみが生成されることを保証しました。
物質は、まったく同じ化学組成と分子式を持つことができます。しかし、それらの特性は大きく異なります。それらは異性体として知られています。異性体の1つのタイプは、個々の原子が3次元空間で配向する方法が異なる異性体です。 2つの分子は、私たちの手のように互いの鏡像であることを除いて、まったく同じである可能性があります。簡単にするために、科学者はしばしばこれらの分子を左利きまたは右利きと呼びます。この単純な違いは、分子が他の分子と相互作用するときに異なる場所で結合することを可能にするため、時には大きな結果をもたらす可能性があります。
化学反応の最終生成物は通常、左巻きと右巻きの分子の混合物です。実験室で行われる通常の化学反応は、この点で選択的ではありません。しかし、自然はそうです。鏡像は非常に異なる特性を持つ可能性があるため、自然なプロセスは非常に選択的で正確です。それらは、左巻きまたは右巻きの分子を生成します。
ListとMacMillanは、アミノ酸などの天然化合物を触媒として使用することにより、最終製品の特定の鏡像を1つだけ取得していることを発見しました。これは後に非対称触媒作用と呼ばれました。
リストとマクミランは絶対的なゲームチェンジャーを思いついた。 MacMillanが後にこれらの新しい触媒セットを説明するために使用した名前である有機触媒の分野は、過去20年間で爆発的に拡大しました。彼らはシンプルで独創的なツールを発見しましたが、その影響は主に製薬業界だけでなく、他のいくつかの場所でも大きな影響を及ぼしました、とプネのインド科学教育研究研究所のRGBhat教授は言いました。 。
ハイデラバードに本拠を置くインド化学技術研究所の所長であるSChandrashekhar博士は、この作業の大きな重要性は、プロセスを以前よりもはるかに安全で持続可能なものにしたことであると述べました。
| 気候科学のための最初のノーベルまた、今回、ノーベル委員会が純粋な化学のブレークスルーを選択したことを非常に嬉しく思います。過去に、ノーベル化学賞は本質的に生物学の領域に属する仕事をしばしば認識していたと彼は言った。
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