Nobelova nagrada za kemijo 2010

Danes točno ob 11.45 uri po srednjeevropskem poletnem času je Švedska kraljeva akademija znanosti objavila prejemnike letošnje Nobelove nagrade za kemijo. Za svoj doprinos k znanosti na področju kemije so nagrado prejeli 79-letni ameriški kemik Richard Heck z Univerze Delaware, 75-letni japonski kemik Ei-ichi Negishi z Univerze Purdue in 80-letni japonski kemik Akira Suzuki z Univerze Hokaido za delo na področju organske sinteze za nove načine tvorbe vezi med ogljikovimi atomi z reakcijami križne sklopitve (cross-coupling reactions) v prisotnosti paladijevih katalizatorjev.

Letošnji prejemniki nagrade so delovali ločeno in so znani vsak po svoji reakciji, ki nosi njihovo ime. Kemikom, vsaj v Sloveniji, je najbolj znana Suzukijeva reakcija iz leta 1979, ker se edino ta predava vsem kemikom na dodiplomskem študiju. Gre za reakcijo med arilborovo ali vinilborovo kislino z arilhalogenidom ali vinilhalogenidom, ki jo katalizira kompleks paladija, koder je paladij v oksidacijskem stanju 0, in se rabi za sintezo večkratno nenasičenih alkenov, stirenov in substituiranih bifenilov iz dveh organskih fragmentov.

Heckova reakcija iz leta 1971 poteka med nenasičenim organskim halogenidom in alkenom, kjer v prisotnosti močne baze in paladijevega katalizatorja s tvorbo vezi med ogljikovima atomoma iz halogenida in alken nastane substituirani alken. Pri Negishijevi reakciji iz leta 1977 pa na paladijevem katalizatorju reagirata organski halogenid in organocinkova spojina, da vnovič nastane produkt z novo vezjo med ogljikovima atomoma. Prvotno je bila reakcija omejena na nastanek asimetričnih biarilov, danes pa z njo pridelujemo tudi druge organske spojine.

Nobelove nagrade za nove metode spajanja ogljikovih atomov so bile doslej podeljene že štirikrat. V letih 1912 za Grignardovo reakcijo, 1950 za Diels-Alderjevo reakcijo, 1979 za Wittigovo reakcijo in 2005 za olefinsko metatezo. Gre namreč za zelo pomembno vejo organske sintezne kemije, saj danes poznamo vrsto organskih spojin z zapleteno zgradbo in koristnimi učinki (zdravila, antibiotiki, antivirotiki, antimikotiki, pesticidi, fungicidi ...), a so jih v preteklosti lahko pridobivali le z izolacijo iz različnih živih bitij, kar je drag in zamuden proces. Z novimi metodami sinteze lahko vse te spojine izdelamo v laboratorijih, kar poceni njihovo sintezo in zaradi večje dostopne količine omogoči podrobne raziskave uporabnosti (en tak primer je potencialno zdravilo proti raku diskodermolid, ki so ga izolirali iz morske spužve Discodermia dissoluta, a ga do odkritja nagrajenih reakcij niso mogli umetno sintetizirati in raziskovati).