Нобелевка по химии: как соединить атомы углерода без нагрева

Жизнь в той форме, которую мы знаем, основана на соединениях углерода. Они образуют основную массу химических веществ нашего организма: от углеводов – источников энергии, до нейротрансмитеров, позволяющих нам мыслить и чувствовать. Но, что легко дается всем живым организмам, с трудом получается осуществить искусственно. Процесс удлинения углеродных цепочек легко происходит в листе любого растения, но воспроизвести его в лабораторных условиях оказывается очень сложной задачей.

Эй-ичи Негиши, Акире Сузуки, Ричарду Хек были награждены Нобелевской премией за свои исследования, проведенные в 1970-х годах.

Лауреатами Нобелевской премии по химии стали японские ученые Эй-Ити Негиси (Ei-ichi Negishi) и Акира Судзуки (Akira Suzuki), а также американский ученый Ричард Хек (Richard Heck). Все они независимо друг от друга смогли найти такие химические реакции, которые позволяют получать сложные органические соединения. Ключом к проведению всех этих трех, несколько отличающихся друг от друга, реакций является палладий – относительно редкий, серебряно-белый металл, который создает условия для соединения между собой углеродных атомов. Палладий связывается с углеродными атомами и сближает их, выступая посредником. Как только атомы углерода оказываются достаточно близки, они связываются друг с другом, освобождая палладий, который переходит к связыванию других, еще свободных, атомов углерода. В принципе, подобное объединение может происходить и в отсутствие палладия, но только при условии очень высоких температур. Так что такой катализатор позволяет существенно сэкономить на энергии.

Структура напраксена. Более 25% всех веществ, производимых в фармакологии, основаны на реакциях, созданных тремя ученными.

Вещества, которые могут быть созданы на основе подобного рода реакций, очень разнообразны: от стирола, используемого для получения пластика, до органических соединений, испускающих свет, позволяющих производить очень тонкие мониторы и телевизоры. Также эти реакции используются для создания лекарств, на них основано, например, производство противовоспалительного средства напроксена и назначаемого больным астмой препарата "Монтелюкаст".

"Этот метод обладает высокой точностью и позволяет избежать нежелательных побочных реакций. Он позволяет создавать материалы столь же сложные, как те, которые мы находим в природе." – говорит Ларс Теландер (Lars Thelander), возглавляющий Нобелевский комитет по химии.