Genväg till nya molekyler leder till Nobelpriset i kemi

En revolutionerande ny metod för att producera konstgjorda kemiska molekyler har lett till att två forskare får Nobelpriset i kemi 2021.

En revolutionerande ny metod för att producera konstgjorda kemiska molekyler har lett till att två forskare får Nobelpriset i kemi 2021.

Shutterstock

Den 6 oktober 2021: I dag avslöjades att Nobelpriset i kemi år 2021 går till Benjamin List, Tyskland, och David MacMillan från USA som får dela på priset.

De har båda, oberoende av varandra, uppfunnit så kallad asymmetrisk organokatalys, som är ett extremt effektivt verktyg vid framställning av kemiska molekyler.

Nobelpris, kemi, 2021

De två Nobelpristagarna i kemi 2021: David W.C. MacMillan från Princeton University i USA (vänster) och Benjamin List från Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Tyskland.

© Princeton University & Max-Planck-Gesellschaft

En molekyl är den minsta enheten av en kemisk substans, och konstgjorda molekyler återfinns i allt från mat till plast, kosmetika och medicin.

Framställning av till exempel en artificiell smak eller den aktiva ingrediensen i ett läkemedel är ofta en långsam process och därför används så kallade katalysatorer.

Katalysatorer är ämnen som inte är en del av den kemiska processen, men som får den önskade kemiska reaktionen att gå snabbare.

Före de två nobelpristagarnas upptäckt använde kemister exempelvis enzymer som katalysatorer, men enzymer är stora och processen dyr.

Med asymmetrisk organokatalys har forskare fått ett nytt genialt verktyg för molekylframställning, som är betydligt mer effektivt, mer miljövänligt och billigare än tidigare metoder.

Prolin

Enzymer (till vänster) är en utmärkt katalysator för kemiska processer, men Benjamin List kom fram till att endast två aminosyror (till höger) hade betydelse för katalysen i hans experiment. På konstgjord väg producerade han aminosyran prolin (nederst) som endast innehåller det som är viktigt i katalysen.

© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

MacMillan och List uppfann den nya metoden för cirka 20 år sedan, och sedan dess har andra fortsatt att utveckla asymmetrisk organokatalys.

Toxinet stryknin har en mycket komplex struktur som är extremt komplicerad att tillverka, och kemister använder ämnet för att testa om tillverkningsmetoder är effektiva.

Med enzymkatalys är processen cirka 7 000 gånger mer komplicerad än om kemister använder asymmetrisk organokatalys.

Dessutom är organokatalysen mer miljövänlig eftersom det i organokatalys inte finns några avfallsämnen som sedan måste sorteras ut och som kan förorena molekylerna.