CHEMIA

Czasami warto przyspieszyć. Tylko jak to zrobić, żeby czegoś nie zepsuć? Wbrew pozorom to pytanie dotyczy chemii. W przyrodzie niektóre procesy chemiczne zachodzą bardzo wolno, ale znamy sposoby na ich przyspieszenie. Tymi „sposobami” są katalizatory, czyli związki chemiczne, które – w dużym uproszczeniu – pomagają zachodzić reakcjom, ale równocześnie na nie nie wpływają. Bywa wręcz, że katalizatory (enzymy) nie tyle przyspieszają zajście jakiejś reakcji, co ją wręcz umożliwiają. Innymi słowy, bez katalizatorów nic się nie zadzieje. Tegoroczną Nagrodę Nobla z chemii otrzymali dwaj panowie – Benjamin List i David MacMillan za opracowanie nowego typu katalizatorów. Co ciekawe, na to samo odkrycie wpadli niezależnie od siebie.

Wytłumaczenie dokonań tegorocznych noblistów z chemii jest bardzo trudnym zadaniem. Nie dlatego, że doceniono ich za niszowe odkrycie. Przeciwnie – świat, a już na pewno świat biologiczny, nie mógłby funkcjonować bez katalizatorów. W naszym ciele jest ich bardzo dużo i nazywamy je enzymami. Bez nich reakcje zachodziłyby za wolno… żeby żyć. Tegoroczni nobliści nie tyle znaleźli nowy katalizator, ile opracowali zupełnie nowy rodzaj katalizatorów, tzw. organokatalizatory. Ich nieocenioną zaletą jest to, że bardzo ściśle „pilnują” asymetrii. To dość skomplikowane, ale wiele cząsteczek chemicznych ma dwie wersje (tzw. izomery). Zdarza się, że reakcje z udziałem dwóch różnych izomerów tej samej cząsteczki zachodzą inaczej. Nie trochę inaczej, ale zasadniczo inaczej. Znane są przypadki, kiedy jeden izomer cząsteczki chemicznej leczył, a drugi był dla człowieka szkodliwy. Co kłopotliwe, chemicznie dwie wersje cząsteczek są identyczne. Tyle tylko, że atomy są w nich nieco inaczej ułożone przestrzennie. Organokatalizatory jak żadne inne kontrolują ten proces. W efekcie reakcje przeprowadzane z ich udziałem są bardzo przewidywalne. A to niezmiernie ważne np. w procesie tworzenia leków. Gdy przeprowadzana jest ich synteza, nie wolno dopuścić do tego, by powstawały różne wersje substancji czynnej albo by powstała nie ta wersja, która była testowana w procesie badań klinicznych. Katalizatory stworzone przez tegorocznych noblistów rozwiązują ten problem.

Warto też dodać, że nie tylko farmacja korzysta z dobrodziejstw organokatalizatorów, ale także przemysł precyzyjny i elektronika. •