6 октября 2021 год является знаменательной датой. Ученых создавших новый вид катализаторов наградили Нобелевской премией. Это действительно полезный вклад в развитие производства химической промышленности. Ученые сумели упростить механизм и сделать его более доступным. Это прорыв в данной отросли. Официально премия вручен на «за развитие асимметричного органо катализа». Бенджамин Лист из Германии и Дэвид Макмиллан из США являются личностями совершившими химический и фармацевтический переворот.

Катализаторы играют важную роль в Жизни людей. Практически вся промышленность построена при помощи белков-катализаторов (так называемых ферментов). Без таких ускорителей невозможно представить производство топлива, материалов, лекарств, пищевых добавок, удобрений и.т.д. Новоиспеченные катализаторы способны безвозмездно увеличить скорость ферментации и сделать его более доступным.

На протяжении долгого Времени существовали только два типа катализаторов - металлы и белки. Однако синтезировать крупные и сложно устроенные молекулы белков невозможно. Использовать ферменты животного происхождения очень дорого. Остаются доступными только металлические катализаторы. Но и они имеют ряд проблем. Первая проблема, это экологическая небезопасность использования данных материалов и вторая это многие из них являются драгоценными мет талами. И самое главное, что некоторые из них работают в определенных условиях. При отсутствии влаги и кислорода. А при массовом производстве добиться этого крайне затратно.

Так же существует проблема с оптическими изомерами. Многие молекулы обладая сложной и асимметричной пространственной структурой, довольно особенны при использовании по назначению. Они называются оптическими изомерами одного и того же вещества. Поскольку они являются зеркальным отражением друг друга.

Молекулы природного происхождения способны меняться от различных факторов. А вот искусственные изомеры не различают правые и левые молекулы. От Живых молекул можно ожидать разного эффекта например один из оптических изомеров лимонена имеет запах лимона, а другой — апельсина. И это вовсе не безобидная разница. В 1957 году произошла трагическая история талидомида. Препарат появился на рынке в качестве успокоительного. И не имел особых противопоказаний. В результате беременные женщины применявшие его потеряли своих детей или получили врождённую инвалидность. И счет ввелся на тысячи пострадавших. Причиной этой трагедии стало, что только один из оптических изомеров лекарства обладает терапевтическим действием, а другой вредит развитию плода. При массовом производстве получились два изомера, а исследование проводилось лишь одного. После этого случая правила лицензирования лекарств были пересмотрены.

Прорыв ученых сегодня, подарил человечеству возможности использования ферментов. Которые отлично умеют различать «зеркальные копии» и ускорять синтез только одного из оптических изомеров. Важность этого события действительно потрясает. Многие химики пытались получить искусственные ферменты среди них был и Бенджамин Лист которому это удалось. Он проанализировал, как работают ферменты. Он нашел ответ на главный вопрос как происходит "без металлического "катализ. Дело в том, что многие ферменты содержат атомы металлов, а другие нет. Ведь молекула белка похожа на поезд из вагонов, состоящих из звеньев - аминокислот. И фермент может содержать в себе множество таких белковых "вагонов". А в процессе участвует только небольшой участок молекулы, содержащий несколько аминокислот. И вывод Листа был таков, что аминокислоты могут работать катализаторами, если они не входят в состав белка. И смогут сохранить свойство более простой молекулы в чистом виде. Лист экспериментальным методом выявил, что аминокислота действительно оказалась хорошим катализатором определенных реакций, притом избирательным — из двух оптических изомеров один синтезировался куда чаще другого. И вот оказалось, что пролин экологически чистое вещество которое способно подарить новое перспективы химическому производству. Лист и Макмиллан являются лидерами в этой области. Они разработали множество соединений, ускоряющих многие важные реакции. Сегодня органические катализаторы используются в производстве многих тысяч веществ, а в будущем они наверняка будут применяться еще шире.