Węglowe Lego

Cały świat ożywiony opiera się przede wszystkim na węglu. Cząsteczki chemiczne zbudowane z węgla są rusztowaniem, dzięki któremu istnieje życie. I tak jak klocki Lego, związki zbudowane z węgla można też łączyć w większe kompleksy o nieprzewidywalnych właściwościach. To oczywiście potrafi robić sama natura, ale chyba nie bylibyśmy sobą, gdybyśmy nie chcieli spróbować takich dużych związków produkować sami. Dzięki pracom tegorocznych noblistów opanowaliśmy tę sztukę.

Przechytrzyć naturę
Chemia organiczna to dziedzina, która złamała monopol natury na tworzenie nowych związków. Potrafimy tworzyć cząsteczki chemiczne, które w przyrodzie nie występują. To się udaje w dużej mierze dzięki prze-chytrzeniu natury atomów węgla. W uzasadnieniu komitetu noblowskiego znalazła się informacja, że co najmniej 25 proc. wszystkich reakcji chemicznych w przemyśle farmaceutycznym opiera się na metodzie opracowanej przez tegorocznych noblistów. Jaka to metoda? Brzmi skomplikowanie. Katalizo-wana przez pallad reakcja krzyżowego sprzęgania. Nie wchodząc w szczegóły techniczne – związki węgla, szczególnie te większe, niechętnie łączą się ze sobą w większe kompleksy. Jak się okazało, tę niechęć skutecznie „zmiękcza” kilka substancji (zwanych katalizatorami), z których najbardziej wydajny okazał się podobny do platyny metal pallad. Badania nad syntezą skomplikowanych kompleksów węglowych trwały od lat 60. XX wieku w kilku miejscach na świecie, głównie w USA i w Japonii. Wkrótce okazało się, że odpowiednie mechanizmy zostały stworzone. Od tego czasu naukowcy pracowali nad ich udoskonaleniem. Szczytem osiągnięć jest wspomniana wcześniej metoda krzyżowego sprzęgania. Okazała się bardzo wydajna i nie wymagała specjalistycznego (i drogiego) sprzętu laboratoryjnego.

Po co nam to?
Dzięki umiejętności syntetyzowania dużych cząsteczek węgla powstają leki typu naproksen, leki przeciwko astmie i hamujące rozwój komórek rakowych. Poza tym antybiotyki, leki przeciwwirusowe (np. stosowane do zwalczania wirusa opryszczki) i kremy. Bez nagrodzonej Noblem syntezy z palladem nie dałoby się produkować świecących diod organicznych, z których buduje się supercienkie monitory OLED. A także wielu środków ochrony roślin, np. przed grzybami. – Nagrodzona praca ma znaczenie fundamentalne i najlepiej świadczy o tym szerokie jej stosowanie przez różne gałęzie przemysłu – powiedział Joseph Francisco, prezes Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego. Czasami bywa tak, że to, co jest mało spektakularne, to, co trudno umieścić w nagłówkach prasowych, pcha cywilizację do przodu. Wypisz wymaluj tegoroczna Nagroda Nobla z chemii.

Laureaci
W 2010 roku Nagrodą Nobla z chemii podzielą się Amerykanin Richard Heck i dwóch Japończyków Eiichi Negishi i Akira Suzuki za odkrycie i zbadanie katalizowanych palladem reakcji sprzęgania krzyżowego w syntezie organicznej.