Сергей Ивашко

© Газета.Ru

Наука и техника Мир

2276

06.10.2005, 12:52

Химические танцы

Самыми достойными из кандидатов на Нобелевскую премию по химии 2005 года оказались люди, которые усовершенствовали "химический конструктор". Придуманный ими способ проведения реакций двойного обмена между непредельными углеводородами позволяет химикам получать практически любые по сложности химические молекулы.

В среду Шведская королевская академия наук назвала лауреатов самой престижной премии мира по химии. Ими стали французский ученый Ив Ковен из Института нефти (Рей-Мальмезон), американцы Роберт Граббс из Калифорнийского технологического института и Ричард Шрок из Массачусетского технологического же института. Как говорится в сообщении Академии, премия присуждена им "за достижения в области реакции обмена в органической химии".

Реакции обмена в общем виде описываются следующей схемой:

AB+CD-->AC+BD

С помощью реакций обмена можно получать практически любые органические соединения, что представляет собой огромную практическую ценность. На реакциях органического синтеза держится нефтехимия, фармацевтика, агрохимия, бытовая химия, строительство и многое другое.

Однако зачастую проведению той или ной реакции мешает множество факторов. Например, иногда для проведения прямой реакции необходима температура, которая разрушает один из исходных компонентов. И чтобы обойти это препятствие, требуется провести несколько дополнительных реакций (что, естественно, увеличивает конечную стоимость продукта вплоть до экономически невыгодной). Поэтому одним из самых мощных направлений в органическом синтезе стал поиск катализаторов, которые бы позволили проводить прямые реакции обмена при более "мягких" условиях.

За время существования Нобелевских премий Комитет пять раз награждал ученых за прорыв в области органического катализа. Первыми лауреатами (1912 год) стали Гриньяр и Сабатьер за открытие катализатора, который впоследствии получил собственное имя - реактив Гриньяра. В 1950 году премию присудили за открытие реакции Дильса-Альдера, которая позволила ученым формировать циклические молекулы по своему желанию. В 1979 году премии удостоилась реакция, позволяющая "собирать" непредельные углеводороды из органических соединений других классов (например, альдегидов, кетонов) - реакция Виттига. А в 2001 году премии удостоились ученые, которые открыли способ хиральной гидрогенизации (селективное присоединение водорода по двойной связи). Дело в том, что одно и то же по составу и по функциональным группам вещество в зависимости от расположения этих групп в молекуле может быть как полезным для человеческого организма, так и вредным. Из-за неспособности разделить хиральные изотопы фармацевты погубили не одну жизнь, скармливая пациентам вместе с лекарствами их ядовитые изомеры. И наконец ученые научились присоединять водород к двойной связи только одного из хиральных изомеров, что и позволило отделить его от ядовитого "собрата".

Не меньшее значение придается и реакции двойного обмена у олефинов (непредельных углеводородов). В ней две органических молекулы, имеющие двойную связь, при помощи катализатора разрывают ее и, фактически, меняются половинками. Выглядит это так:

2 (R1)(R2)C=C(R3)(R4) --> (R1)(R2)C=C(R1)(R2)+ (R3)(R4)C=C(R3)(R4)

В 50-х годах XX века стали появляться первые примеры, описывающие подобные реакции. Однако понять, что приводит к такому результату, исследователи не могли. До тех пор пока француз Ив Ковен в 1971 году не предложил так называемый "танцующий механизм" действия катализатора на непредельные углеводороды.

Наука признала механизм Ковена. Однако для достижения прогресса в исследованиях необходимы были устойчивые катализаторы (до этого все подобные реакции получались относительно случайно). И Ричард Шрок первым предоставил научному сообществу серию металлорганических комплексов на основе тантала, которые вполне успешно справлялись с катализом реакции обмена у непредельных углеводородов. Правда, для осуществления каталитического процесса все равно требовалось множество дополнительных условий. К тому же спектр действия полученных Шроком катализаторов был невелик.

Следующий прорыв осуществил Роберт Граббс - он обнаружил, что трихлорид рутения может осуществить обмен у олефинов буквально в воде и при нагреве до 40^(o)С (рукой). Ухватившись за свое открытие, Граббс создал серию металл-органических комплексов, которые сейчас позволяют проводить реакцию обмена между практически любыми молекулами, которые содержат двойную связь углерод-углерод.

Как отметила Академия, открытие Ковена и разработки Шрока и Граббса позволили ученым синтезировать в промышленных количествах самые разнообразные вещества - от ферромонов насекомых до уникальных редчайших природных лекарственных препаратов, которые до того получить никто не мог.

В 2004 году академики разделили премию поровну между двумя израильтянами - Аароном Кичановером и Аврамом Хершко - и американцем Ирвином Россом. Как указано в официальном пресс-релизе, лауреаты удостоены премии за "исследование механизма разрушения (деградации) белков с помощью убиквитина".

Из российских и советских ученых Нобелевской премии по химии был удостоен только один человек - академик Николай Семенов. В 1956 году он разделил награду с сэром Сирилом Норманном Хиншельвудом "за исследования механизмов химических реакций", впервые описав механизм так называемых "цепных" реакций.

Сергей Ивашко

© Газета.Ru

Наука и техника Мир

2276

06.10.2005, 12:52

URL: https://babr24.com/?ADE=24864

bytes: 5305 / 5305

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Другие статьи в рубрике "Наука и техника"

Стать астронавтом не выходя из дома

14 ноября состоится исторический день запуска корабля Crew Dragon компании Space X на ракете Falcon 9. В эту субботу состоится запуск многоразовой ракеты Falcon 9, которая будет нести на себе космический корабль Dragon v2 для постоянных полетов на МКС.

Николай Наумов

Наука и техникаМир

6670

13.11.2020

Игры Разумова: грязное белье серийных защитников иркуцкости

Когда бывший вице-мэр Иркутска Дмитрий Разумов в очередной раз вернулся в родные пенаты и рассказал, как зарабатывать на деревянном Иркутске, сначала ему не поверили. Но он настаивал на своем.

Лера Крышкина

Наука и техникаРасследованияИркутск

22463

02.11.2020

Иркутские учёные рассказали об особенностях байкальских рачков-экстремалов

Eulimnogammarus cyaneus — эндемичный байкальский гаммарус (рачок), обитающий в Байкале. Его особенностью является то, что он обитает в прибрежной зоне озера, в достаточно узкой полосе. Здесь наблюдается резкое изменение температур, поэтому рачка называют экстремалом.

Миша Ковальски

Наука и техникаИркутск

8346

28.10.2020

Нидерландские учёные советуют обниматься с коровами

Устали, чувствуете нервозность, хотите спокойствия и отдыха? Теперь необязательно тратиться на успокоительные препараты. В Нидерландах предлагают новый способ — обниматься с коровами.

Миша Ковальски

Наука и техникаБратья меньшиеМир

6440

25.10.2020

Блогнот. Только метаболизм и никакого сексизма!

«Доля ты!– русская долюшка женская! Вряд ли труднее сыскать» писал два века назад Николай Алексеевич. Трудно с ним не согласиться и сейчас, особенно сравнивая женскую долюшку у людей и …у байкальских рачков.

Максим Тимофеев

Наука и техникаИркутск

7357

23.10.2020

Россия отказалась вступать в международный проект по освоению Луны

Международный масштабный лунный проект, который продлится более 10 лет, скорее всего, пройдёт без России. Дело в том, что с нашей страной до сих пор не заключили соглашение по совместной реализации лунной программы. И в основном происходит это по желанию именно России.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

7008

19.10.2020

Реагенты от гололёда наносят вред почве и воде

С каждым годом влияние противогололёдных реагентов усиливается. И речь идёт не о положительном эффекте, а о негативном. Это доказали учёные из Красноярского научного центра СО РАН.

Миша Ковальски

Наука и техникаЭкологияКрасноярск

11762

15.10.2020

На Марсе обнаружили древние дюны и подлёдные озёра

Новые открытия позволили по-новому взглянуть на геологию красной планеты. Так, учёные обнаружили на Марсе древние окаменевшие дюны. По оценкам им насчитывается не менее миллиарда лет. Само по себе наличие дюн на данной планете не является открытием.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

6037

14.10.2020

Нобелевская премия 2020: черные дыры, альтернатива ГМО и другое

Стали известны имена лауреатов Нобелевской премии 2020 года. Удивительно, но в этом году премию получили три очень важных открытия, значимость которых известна уже давно, однако удостоились награды они только сейчас. Так, Нобелевский комитет присудил премию по физике за черные дыры.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

6027

12.10.2020

Химиотерапия может стать менее вредной благодаря учёным из Томска

Раковая опухоль остаётся одной из самых опасных болезней современности. Единственным эффективным методом лечения до сих пор остаётся химиотерапия. Хотя известно, что она наносит вред и здоровым клеткам. Ранее по теме Бабр писал: Проблемы онкологии в Сибири.

Миша Ковальски

Наука и техникаТомск

6472

08.10.2020

Современные старики стали умнее и быстрее

Снижение когнитивных способностей, короткая память, невнимательность, медленная ходьба, да и в целом всех движений. Старость пугает всех, но от неё никому не скрыться. Финские учёные Университета Йювяскюля оповестили о радостной новости.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

8024

29.09.2020

Пение птиц изменилось из-за карантина

Жесткие ограничения, которые были введены из-за пандемии новой коронавирусной инфекции, продолжают влиять на дикую природу. Результаты нового исследования опубликовали учёные из американского Университета Теннесси в ведущем научном международном журнале Science.

Миша Ковальски

Наука и техникаБратья меньшиеМир

7370

26.09.2020

Лица Сибири

Милостных Игорь

Шергин Роман

Шимко Дмитрий

Огородников Петр

Рубинович (Рэд) Данила

Воробьев Евгений

Курамшина Елена

Чемезов Сергей

Карасев Михаил

Бутюгов Андрей