English
Swedish

Presentationstal av professor Peter Somfai, ledamot av Kungliga Vetenskapsakademien, ledamot av Nobelkommittén för kemi, 10 december 2021.

Eders Majestäter. Eders Kungliga Högheter. Ärade Pristagare. Mina Damer och Herrar.

Vi har alla ett intimt förhållande till molekyler, men oftast är vi inte medvetna om det. Det kan vara mediciner, jordbrukskemikalier, molekyler som kan lagra och vidarebefordra information eller som kan omvandla solljus till elektricitet. Vår kunskap om hur man designar och tillverkar sådana molekyler på ett effektivt och hållbart sätt är nära kopplat till samhällets utveckling.

Många organiska molekyler kan existera som icke-identiska spegelbilder av varandra. Det är precis som med våra händer: identiska, men spegelbilder av varandra. Sådana molekylära spegelbilder kan ha olika egenskaper. Till exempel kan en spegelbild av ett läkemedel ha önskad effekt medan den andra har en oönskad eller ingen effekt alls. Det finns alltså ett behov av att selektivt kunna producera endast den spegelbilden av en molekyl som har den önskade egenskapen. Idag kan detta till exempel uppnås genom att använda enzymer eller asymmetrisk metallkatalys. En katalysator är ett ämne som accelererar hastigheten för en kemisk reaktion, men det förbrukas inte och förblir opåverkat. Det är ett mycket vackert koncept som är centralt för kemin. Bildandet av nästan alla molekyler som vi är gjorda av och använder i vardagen involverar katalys.

Enzymer består av flera hundra aminosyror, men bara ett fåtal av dem är ansvariga för den katalytiska aktiviteten. Benjamin List visade att komplexiteten och aktiviteten hos ett enzym kunde reduceras till en enda aminosyra, l-prolin. Denna aminosyra, en liten organisk molekyl, kan katalysera samma reaktion som enzymet och selektivt producera endast en spegelbild av produkten.

I asymmetriska metallkatalysatorer är metallatomen ansvarig för den katalytiska aktiviteten genom att aktivera utgångsmaterialet. Dessa katalysatorer är känsliga och metallen kan vara skadlig för miljön. David MacMillan designade en liten organisk molekyl, en imidazolidinon, och visade att den uppnår liknande aktivering och effektivitet i Diels–Alderreaktionen som en metallkatalysator, och selektivt producerar endast en spegelbild av produkten. Han visade alltså att sådan katalys kan uppnås utan att startmaterialet aktiveras av en metallatom

Benjamin Lists och David MacMillans arbeten från år 2000 resulterade i en vändpunkt; det finns ett tydligt före och efter. De konceptualiserade området organokatalys och har försett organisk kemi med ett kraftfullt verktyg för att selektivt framställa endast en av de två möjliga spegelbilderna av organiska molekyler. Sedan dess har forskningsområdet exploderat och som ett resultat har vi idag ett antal små organiska molekyler som katalyserar många olika reaktioner. Organokatalysatorer kan användas för att på ett hållbart sätt tillverka de molekyler som behövs för att utveckla vårt samhälle.

Benjamin List and David Macmillan:

Developments in organic synthesis that clarify new principles for inducing reactivity and controlling reaction pathways are central to the advancement of the discipline. Your work on asymmetric organocatalysis is a pioneering contribution to the area and has provided organic chemistry with a new powerful tool: the third pillar of catalysis. It is a truly great achievement. On behalf of the Royal Swedish Academy of Sciences, it is my great privilege to convey to you our warmest congratulations.

Copyright © The Nobel Foundation 2021