Presentationstal av Professor Per Ahlberg, ledamot av Kungliga Vetenskapsakademien, ledamot av Nobelkommittén för kemi, den 10 december 2005.

Professor Per Ahlberg presenterar Nobelpriset i kemi 2005 i Stockholms Konserthus. Copyright © Nobel Media AB 2005 Photo: Hans Mehlin

Eders majestäter, Eders kungliga högheter, mina damer och herrar

Årets Nobelpristagare i kemi har skapat fantastiska möjligheter att bygga nya organiska molekyler. Det är lätt att inse varför detta är viktigt. Det är bland sådana molekyler som vi finner nya material, nya mediciner och vi får metoder att göra gamla saker bättre.

Organiska molekyler innehåller grundämnet kol. Kolatomer kan binda sig till varandra i långa kedjor och ringar. Men de kan också binda sig till andra grundämnen som väte, syre och kväve i väldigt komplexa föreningar. Allt liv på vår jord bygger på naturens egna kolföreningar, men dessa och andra kolföreningar kan även framställas på konstgjord väg med organisk syntes. Mångfalden av organiska föreningar är enorm. Fram till idag har man utforskat bara en ytterst liten del av möjliga organiska molekyler men på köpet har vi fått nya mediciner, nya material och nya ytbeläggningar som vi för några år sedan bara kunde drömma om.

Genom insatserna av årets pristagare har vi fått en av de viktigaste metoderna för att bygga nya organiska molekyler – metatesen. Ordet metates betyder byta plats. I metatesen bryts dubbelbindningar mellan kolatomer och delarna fås att para ihop sig på ett nytt sätt. Detta sker inte av sig själv utan fås att äga rum med hjälp av speciella molekylära verktyg – katalysator molekyler – som pristagarna utvecklat. Metates-fenomenet upptäcktes redan på 50-talet inom polymer-industrin, men ingen visste hur katalysatorn såg ut. Och inte visste man hur den fungerade – bara att den fungerade. Vad man däremot började förstå var metatesens möjligheter för att kunna konstruera nya kolföreningar.

Flera forskare lade fram förslag om hur metatesen fungerade. Genombrottet kom 1971. Då presenterade Yves Chauvin nya experiment och föreslog att katalysatorn var en metallförening där metallen är bunden till kol med en dubbelbindning. Chauvin presenterade också en helt ny mekanism för hur just kol/metallföreningen kunde fungera som katalysator i metatesen.

Mekanismen kan liknas vid en dans, där katalysatorn, i vilken metallen håller sin kol-partner med bägge händerna, dansar runt bland kol/kol-par som är molekyler med kol-kol dubbelbindningar. När ”katalysatorparet” och kol/kol-paret möts förenas de två dansande paren i en ringdans. Efter en stund släpper de varandras händer, lämnar sin gamla danspartner och dansar vidare med sin nya. Det nya ”katalysatorparet” är nu redo för att fånga in ett annat dansande kol/kol-par för en ny ringdans, eller med andra ord; fortsätta att verka som katalysator av metatesen.

Genom att kombinera delar från olika molekyler på det här sättet skapas nya molekyler med nya egenskaper. Ett exempel på detta är biologiskt aktiva molekyler som kan fungera som mediciner.

Chauvins resultat öppnade vägen för design och konstruktion av katalysatorer. Nu var den stora frågan hur de skulle se ut i detalj för att kunna fungera som effektiva katalysatorer i metatesen. Det skulle bli Richard Schrock och Robert Grubbs som kom att göra de avgörande framstegen.

Schrock, som inledde sin grundforskning i början på 1970-talet, använde flera olika metaller. Gradvis började han förstå vilka metaller som fungerade bäst och hur katalysatorn i övrigt skulle vara konstruerad. Ett genombrott kom 1990 då Schrock presenterade en grupp mycket aktiva katalysatorer med metallen molybden.

Ett nytt genombrott kom 1992 i och med att Grubbs publicerade sin upptäckt av en katalysator med metallen rutenium. Grubbs katalysatorer är stabila i luft och uppvisar högre selektivitet men har lägre reaktivitet än Schrocks katalysatorer. De har blivit de första väldefinierade katalysatorerna för generell metates-användning i vanliga laboratorier och givit upphov till nya visioner om den organiska syntesens möjligheter. Idag används metatesen i läkemedels-, livsmedels-, kemi-, bioteknik-, polymer- och pappersindustrin. Metatesen sparar även energi och material och skonar miljön. Den tar oss ett steg mot en “grönare” framtid.

Dr. Chauvin, Dr. Grubbs and Dr. Schrock, I have briefly described your basic research. It has led to the efficient metathesis catalysts that have become such revolutionary general tools in organic synthesis, and that has changed our thinking about how to make molecules. Your achievements not only make it easy to answer the question: to what use can science be put? They are also entirely in the spirit of Alfred Nobel.

On behalf of the Royal Swedish Academy of Sciences I wish to convey our warmest congratulations to you and I ask you to step forward to receive the Nobel Prize from the hands of His Majesty the King.