
Лауреатами Нобелевской премии по химии в 2021 году стали Беньямин Лист (Benjamin List) и Дэвид Макмиллан (David MacMillan) — за развитие асимметрического органокатализа. За церемонией объявления лауреатов и комментариями экспертов можно следить в прямом эфире на сайте Премии. Подробнее об исследованиях и достижениях лауреатов рассказывает пресс-релиз Нобелевского комитета.
До конца ХХ века химики знали только два вида катализаторов — веществ, которые ускоряют химические реакции. В первых за ускорение отвечают атомы металлов, вторые — ферменты. Металлические катализаторы используют в промышленности, но реакции на катализаторах с атомами металлов обычно неспецифичны, то есть сложно контролировать продукт на выходе — например, они могут давать смесь зеркальных изомеров (энантиомеров) одного вещества. Ферменты встречаются в живых организмах, и они как раз крайне специфичны, то есть ускоряют строго определенную реакцию или несколько. Но внутри человеческой или бактериальной клетки может просто не найтись фермента, подходящего под конкретную реакцию, которую нужно запустить в промышленных масштабах.
Лауреаты этого года открыли третий вид катализа. Беньямин Лист обратил внимание на то, что некоторые катализаторы относятся сразу к обеим разновидностям: например, в клетках человека есть немало ферментов, в активном центре которых (там, где происходит непосредственная реакция) расположен атом металла. Но некоторые ферменты справляются и без него, обходясь одними только аминокислотами — а значит, аминокислоты можно сделать катализаторами сами по себе, выделив из большой молекулы фермента. Так, Лист выяснил, что пролин — одна из самых маленьких аминокислот — сама по себе может работать катализатором.
