Premio Nobel per la Chimica 2021
Alle 12 di oggi l’Accademia Reale Svedese delle Scienze ha assegnato il Premio Nobel per la Chimica 2021.
Il prestigioso conferimento è andato a due scienziati che si sono distinti per le loro scoperte.
Quest’anno i vincitori del Premio Nobel per la Chimica 2021 sono due chimici relativamente giovani ovvero Benjamin List e David MacMillan.
Benjamin List e David MacMillan sono due chimici nati entrambi nel 1968. Il primo è un chimico organico tedesco mentre il secondo è scozzese che dopo il conseguimento della laurea ha continuato i suoi studi negli U.S.A.
Essi, indipendentemente l’uno dall’altro, hanno condotto gli studi sulla catalisi asimmetrica.
Catalizzatori
Il chimico svedese Jöns Jakob Berzelius coniò il termine catalizzatore nel 1835
I catalizzatori sono specie che accelerano il decorso di una reazione termodinamicamente favorita abbassando l’energia di attivazione. I catalizzatori, infatti, attengono l’aspetto cinetico delle reazioni. La ricerca di un catalizzatore idoneo ha appassionato i chimici di molte generazioni consentendo, ad alcuni di essi di vincere l’ambito premio.
Vincitori del Premio Nobel per la scoperta di catalizzatori
All’inizio del XIX secolo si studiarono le proprietà catalitiche di molti metalli e in particolare il platino e si descrisse per la prima volta la catalisi omogenea.
Nel 1909 Friedrich Wilhelm Ostwald vinse il prestigioso riconoscimento per le sue ricerche sui principi che governano l’equilibrio chimico e la velocità di reazione. Noto per aver ideato nel 1900 un processo di produzione di acido nitrico sfruttante l’ossidazione dell’ammoniaca in presenza di catalizzatori metallici.
Nel 1912 Paul Sabatier vinse il Premio Nobel per il suo metodo di idrogenazione dei composti organici in presenza di metalli finemente suddivisi
Fritz Haber vinse il Nobel nel 1918 per la scoperta del catalizzatore per la sintesi dell’ammoniaca.
Nel 1963 il Premio Nobel fu conferito all’italiano Giulio Natta, unitamente a Karl Ziegler per la scoperta di un catalizzatore stereospecifico per la sintesi del polipropilene isotattico
Nel 2001 William Standish Knowles con Ryōji Noyori ed a K. Barry Sharpless ebbero il Nobel per il contributo allo sviluppo della sintesi asimmetrica catalitica, una tecnologia usata per preparare prodotti medici e farmaceutici.
La nuova scoperta
Una delle ultime sfide iniziata a partire dalla fine degli anni ‘90 sui catalizzatori coinvolge la catalisi che si è rivelata uno strumento efficiente per la sintesi di elementi costitutivi chirali.
Nel 2019 in occasione del centenario dalla sua fondazione la I.U.P.A.C. l’organocatalisi enantioselettiva è stata considerata come una delle 10 tecnologie emergenti in chimica con il potenziale per rendere il nostro pianeta più sostenibile
La catalisi asimmetrica è un tipo di catalisi in cui un catalizzatore chirale dirige la formazione di un composto chirale in modo tale che sia favorita la formazione di un particolare stereoisomero
L’organocatalisi asimmetrica è una tecnica ampiamente utilizzata e particolarmente importante per il processo di scoperta di farmaci. Le molecole biologicamente attive sono spesso chirali e gli organocatalizzatori forniscono un modo per produrre composti farmacologici candidati in modo rapido ed efficiente
Il lavoro di MacMillan iniziò con la trasformazione di ammine in ioni di imminio e il loro utilizzo per catalizzare un gran numero di reazioni organiche. List, invece, lavorò con il composto chirale L- prolina e lo usò per catalizzare una reazione aldolica intermolecolare.
List e MacMillan hanno sostituito le molecole organiche ai catalizzatori metallici, rendendo la sintesi più pulita e più rispettosa dell’ambiente. I catalizzatori metallici possono essere infatti tossici per le persone o per l’ambiente. I catalizzatori organici sono particolarmente importanti nella produzione di medicinali perché qualsiasi traccia di metalli deve essere rimossa dal farmaco finale e il processo di rimozione del metallo è sia costoso che dispendioso in termini di tempo.