Нобелевка по химии: как соединить атомы углерода без нагрева

Нобелевская премия по химии вручена трем химикам за разработку метода соединения углеродных атомов при комнатной температуре. Этот метод позволяет получать сложные органические соединения, которые могут применяться как в медицине, так и в технике.

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.