▎药明康德内容团队编辑
北京时间今日下午，2021年诺贝尔奖的最后一个科学类奖项揭晓——来自马克斯·普朗克研究所的Benjamin List教授与普林斯顿大学的David MacMillan教授因为在“不对称有机催化”上的突破性贡献，斩获今年诺贝尔化学奖的殊荣。
诺奖委员会指出，这两名科学家的贡献，为合成分子提供了一种巧妙的工具。在化学领域，分子合成永远不是一件容易的事。但Benjamin List教授与David MacMillan教授在“不对称有机催化”领域的创新发明，带来了一种极为精准的合成新工具，对医药研究和绿色化学有极为重要的意义。众多研究和工业领域都依赖于化学家构建分子的能力，这些分子可以形成弹性、持久耐用的材料，在开发电池、治疗疾病等不同的场景中都有广泛应用。这项工作离不开催化剂。我们知道，催化剂可以控制、加速化学反应，而不会成为最终产物的一部分。例如，汽车中的催化剂可以将尾气中的有毒物质转化为无害的分子。我们的身体中也包含了数千种催化剂——酶，它们可以帮助产生生命所必需的分子。因此，催化剂是化学家的基础工具。但长期以来，研究人员认为催化剂只有两大类：金属和酶。Benjamin List教授和David MacMillan教授被授予2021年诺贝尔化学奖的原因是，他们在2000年开发了第三类催化剂。依靠小的有机分子，这种被称为不对称有机催化的新型催化模式诞生了。
▲不对称有机催化不仅让化学合成变得更为绿色，还能协助合成不对称的分子（图片来源：诺奖官方推特）
“这种催化剂理念非常巧妙和简单，许多人甚至觉得为什么没有早点发现它。”诺贝尔化学奖委员会的主席Johan Åqvist博士说道。有机催化剂拥有一个稳定的碳原子框架，这样更多活跃的化学团可以结合上来，其中就有许多常见的元素，例如氧元素、氮元素和硫元素等。这意味着这些催化剂对环境友好，并且能更廉价地生产出来。
▲传统的金属催化剂会在潮湿环境下被摧毁，而小型有机分子催化剂则可以规避这一问题（图片来源：诺奖官方推特）
而有机催化剂之所以能爆发式地快速增长，还得益于非对称催化。当分子在不断构建时，经常会出现形成两种不同的分子的形况，就像我们的左右手一样，它们是彼此的镜像结构。但化学家通常只会需要其中一种，尤其是在医药生产中会做出这种选择。从本世纪开始，有机催化剂就在飞速地发展。Benjamin List教授和 David MacMillan教授仍然是该领域的领导者，他们证明了有机催化剂能够在多个维度上驱动化学反应。通过这些反应，研究者可以更有效地生产出医药制造所需的分子，甚至是捕捉光。因此，有机催化剂给人类带来了前所未有的好处。今日斩获诺奖殊荣，也是对他们工作的最好认可！
参考资料：
[1] The Nobel Prize in Chemistry 2021, Retrieved October 6, 2021, from https://www.nobelprize.org/uploads/2021/10/press-chemistryprize2021.pdf
