Giải Nobel Hóa học 2021 vinh danh hai nhà khoa học nghiên cứu về chất hữu cơ bất đối xứng làm xúc tác

Hai nhà khoa học Benjamin List và David W.C. MacMillan

Hai nhà khoa học Benjamin List và David MacMillan đã phát triển công cụ mới độc đáo để xây dựng phân tử, đó là xúc tác hữu cơ. Những ứng dụng của công cụ này bao gồm nghiên cứu các loại dược phẩm mới, đồng thời giúp hóa học trở nên thân thiện với môi trường hơn.

Benjamin List, Sinh năm 1968 tại Frankfurt, Đức

David W.C. MacMillanhill, sinh năm: 1968 tại Bellshill, Vương quốc Anh

Giới nghiên cứu từ lâu cho rằng có hai loại chất xúc tác là kim loại và enzyme. Thông qua nghiên cứu độc lập, Benjamin List và David MacMillan đã tạo ra xúc tác hữu cơ bất đối xứng dựa trên những phân tử hữu cơ nhỏ.

Thông cáo của Ủy ban giải thưởng viết, nhiều lĩnh vực nghiên cứu và ngành công nghiệp phụ thuộc vào khả năng xây dựng phân tử của các nhà hóa học để tạo ra vật liệu đàn hồi và bền hơn, lưu trữ năng lượng trong bộ pin hoặc ức chế sự tiến triển của dịch bệnh. Điều này đòi hỏi chất xúc tác, hợp chất điều khiển và thúc đẩy phản ứng hóa học nhưng không nằm trong sản phẩm cuối cùng. Ví dụ, chất xúc tác ở xe hơi biến đổi hợp chất độc hại trong khí thải thành phân tử vô hại. Cơ thể người cũng chứa hàng nghìn chất xúc tác ở dạng enzyme.

Chất xúc tác hữu cơ có bộ khung nguyên tử carbon ổn định, cho phép nhiều nhóm hoạt chất bám vào. Những nhóm này thường chứa các nguyên tố phổ biến như oxy, nitrogen, lưu huỳnh hoặc phospho. Do đó, loại chất xúc tác này vừa thân thiện với môi trường vừa có chi phí sản xuất rẻ. Việc gia tăng sử dụng chất xúc tác hữu cơ chủ yếu do khả năng điều khiển xúc tác bất đối xứng của chúng. Trong quá trình xây dựng phân tử, tình huống phổ biến là hai phân tử khác nhau có thể hình thành. Các nhà hóa học thường chỉ muốn một phân tử trong số đó, đặc biệt khi sản xuất dược phẩm.

Ảnh: Nobelprize

Giải Nobel Hóa học năm 2020 thuộc về hai nhà hóa học nữ, gồm Emmanuelle Charpentier (Pháp) và Jennifer Anne Doudna (Mỹ), về phương pháp chỉnh sửa gene, giúp thay đổi "mật mã" của sự sống chỉ trong vài tuần.

Từ năm 1901 đến năm 2020, đã có 112 giải Nobel Hóa học được trao cho 186 học giả, trong đó có 5 phụ nữ. Frederick Sanger là học giả duy nhất hai lần đoạt giải Nobel Hóa học vào năm 1958 và 1980.

Đây là giải thưởng thứ ba được công bố mùa giải Nobel năm 2021. Trước đó, chiều ngày 4-10, Ủy ban Nobel thuộc Viện Karolinska (Thụy Điển) đã trao giải thưởng về Y sinh cho hai nhà khoa học người Mỹ David Julius và Ardem Patapoutian “vì những khám phá của họ về các thụ thể đối với nhiệt độ và xúc giác”.

Ngày 5-6, Viện Hàn lâm khoa học hoàng gia Thụy Điển đã công bố giải Nobel Vật lý năm 2021 thuộc về 3 nhà khoa học Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann và Giorgio Parisi với nghiên cứu về các hệ thống vật lý phức tạp giúp con người hiểu về biến đổi khí hậu.

Nobel là giải thưởng quốc tế do Quỹ Nobel tại Stockholm lập ra từ năm 1901 dựa trên tài sản của Alfred Nobel, nhà phát minh kiêm doanh nhân Thụy Điển.

Mỗi giải thưởng gồm huy chương, bằng chứng nhận cá nhân và một khoản tiền thưởng.

NGUYÊN KHANG