Kimikako Nobel saria, organokatalisiaren garatzaileentzat

Galarraga Aiestaran, Ana

Elhuyar Zientzia

Benjamin Listek eta David MacMillanek jasoko dute 2021eko Kimikako Nobel saria, molekulak eraikitzeko tresna berri bat garatu dutelako: organokatalisi asimetrikoa. Nobel sarien akademiak nabarmendu duenez, haien lanak eragin handia izan du ikerketa farmazeutikoan, eta kimika jasangarriagoa bihurtu du. Biek ere AEBn egin dute beren lan zientifikoa.

kimikako-nobel-saria-organokatalisiaren-garatzaile
Benjamin List eta David MacMillan ikertzaileek jasoko dute 2021eko Kimikako Nobel saria. Arg. Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize

Katalizatzaileak errekazio kimikoak azkartzen edo moteltzen dituzten substantziak dira, ezinbestekoak industria kimiko, farmazeutiko eta beste hainbatetan. 2000. urtera arte, bi katalizatzaile-mota  baino ez ziren ezagutzen: metalak eta entzimak. Metalak katalizatzaile onak dira, baina haietako batzuek oxigenorik eta heztasunik gabeko ingurune bat behar dute. Hortaz, zaila da eskala handian erabiltzea. Beste katalitzaile metaliko asko, berriz, metal astunak dira, eta kaltegarriak dira ingurumenerako.

Bestalde, entzimak bizitzarako ezinbestekoak diren errekazio zelularrez arduratzen dira. Batak bestearen segidan jardun dezakete, eta, hala, erreakzio-kateak bideratu, molekula organiko konplexuak sortzeko, hala nola kolesterola edo klorofila.

Prolina, katalizatzaile erraz, merke eta garbia

1990eko hamarkadan, Benjamin List antigorputzak ikertzen ari zen. Horretan zebilela, galdetu zion bere buruari ea entzimak osatzen dituzten aminoazidoak (edo antzeko molekula sinpleak) gai izango ote ziren, beren kasa, katalisia egiteko. 

1970eko hamarkadan egindako lan batera jo zuen. Lan hartan prolina erabili zuten katalizatzaile gisa, baina, 25 urte geroago ahaztuta bazegoen, esan nahi zuen ez zuela emaitza onik eman. Hala ere, Listek proba batzuk egin zituen, eta ikusi zuen aldol errekazio bat katalizatzeko balio zuela. Horrez gain, katalisi asimetrikoa egiteko gai zela frogatu zuen. Izan ere,  molekulak sortzean, bi eratara sortzen dira, bata bestearen ispilu, eta, normalean, eratako bat baino ez da interesgarria ikertzaileentzat. Bada, prolina erabilita, bi eratako bat bestea baino askoz gehiago sortzen zen.

2000. urtean argitaratu zuen bere lana. Metalak eta entzimak baino katalizatzaile merkeago bat, errazago bat eta ingurumenerako hobea aurkitu zuen. 

Molekula organikoak, metalen ordez

Aldi berean, MacMillan katalisi asimetrikoan ari zen lanean, metalak erabilita. Laborategietan emaitza onak izan arren, industriarako ez ziren egokiak. Hortaz, funtzio bera zuten beste zerbait garatzen ahalegindu zen.

Hala, metalak bezala elektroiak epe baterako atxikitzeko gai diren molekula organikoak diseinatzen hasi zen. Propietate egokiak dituzten zenbait molekula organiko hautatu zituen, eta, ondoren, Diels-Alderren erreakzio bat bideratzeko gaitasuna probatu zuen. Emaitza ona izan zen, eta, gainera,  molekula organiko batzuk bikainak izan ziren katalisi asimetrikoan. Bi ispilu-irudietatik baten %90 baino gehiago izatea lortzen zuen. Metodo berriari organokatalisia deitu zion. Haren berri emateko artikulua Listenarekin batera plazaratu zen.

Listen eta MacMillanen lanetatik abiatuta, organokatalisi asimetrikoak sekulako garapena izan du azken urteotan, eta aplikazio ugaritan erabiltzen da. Ekoizpen farmazeutikoan, adibidez, ezinbestekoa bihurtu da: Hari esker, bi ispilu-irudietatik egokia ekoizteko aukera dago, eta hori funtsezkoa da zenbait kasutan. Adibidez, talidomidan: formatako bat onuragarria da, eta besteak malformazioak eragiten ditu fetuan. Hortik kanpo, beste arlo askotan ere erabiltzen dira, esaterako, zelula solarrak egiteko, ingurumenari beste prozesu batzuen bidez baino kalte txikiagoa eraginez.

 

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
MAIER Koop. Elk.
KIDE Koop. Elk.
ULMA Koop. Elk.
EIKA Koop. Elk.
LAGUN ARO Koop. Elk.
FAGOR ELECTRÓNICA Koop. Elk.