Nobel Hóa học 2021 cho nghiên cứu về xúc tác hữu cơ

Ủy ban Nobel ngày 6/10 công bố giải Nobel Hóa học năm 2021 thuộc về nhà khoa học người Đức Benjamin List và nhà khoa học Mỹ David MacMillan vì phát triển một công cụ chính xác để xây dựng phân tử: Xúc tác hữu cơ (organocatalysis).

Nghiên cứu này đã mở đường cho những loại thuốc phân tử nhỏ hoàn toàn mới.

Trước đó, các nhà nghiên cứu tin rằng chỉ có hai loại chất xúc tác: Kim loại và enzyme.

Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu riêng biệt, hai nhà khoa học List và MacMillan vào năm 2000 đã phát triển ra loại chất xúc tác thứ ba: Xúc tác hữu cơ không đối xứng (asymmetric organocatalysis). Loại công cụ này được dựa trên những phân tử hữu cơ cỡ nhỏ.

Mở đường cho nhiều ứng dụng

“Khái niệm chất xúc tác này vừa đơn giản vừa tài tình. Thực tế là nhiều người tự hỏi rằng tại sao chúng ta không nghĩ ra điều này sớm hơn”, Johan Aqvist, chủ tịch Ủy ban Nobel Hóa học nhận định.

Giải Nobel Hóa học năm 2021 thuộc về nhà khoa học Đức Benjamin List (trái) và nhà khoa học Mỹ David MacMillan (phải). Ảnh: AFP.

Theo Ủy ban Nobel, các chất xúc tác hữu cơ có bộ khung nguyên tử carbon ổn định. Bộ khung này có thể là nơi bám vào của những nhóm chất có hoạt tính lớn hơn.

Những nhóm hoạt chất này thường chứa các nguyên tố phổ thông như oxy, nitro, lưu huỳnh và phốt pho. Điều này cũng có nghĩa loại chất xúc tác hữu cơ vừa thân thiện với môi trường và vừa có chi phí sản xuất thấp.

Phạm vi sử dụng chất xúc tác hữu cơ đã được nhanh chóng mở rộng chủ yếu do khả năng thúc đẩy quá trình xúc tác không đối xứng.

Trong quá trình hình thành phân tử, thông thường sẽ xảy ra trường hợp xuất hiện hai phân tử khác nhau có cấu trúc là ảnh phản chiếu của nhau, như hai bàn tay người.

Các nhà hóa học thường chỉ muốn một trong hai phân tử này, đặc biệt là khi sản xuất dược phẩm.

Lĩnh vực xúc tác hữu cơ đã phát triển với tốc độ đáng ngạc nhiên từ năm 2000, theo Ủy ban Noel.

Hai nhà khoa học Benjamin List và David MacMillan đến nay vẫn là người đi đầu lĩnh vực này. Họ cũng cho thấy rằng các chất xúc tác hữu cơ có thể được dùng để làm tăng tốc độ nhiều loại phản ứng hóa học.

Với những phản ứng hóa học này, các nhà nghiên cứu có trong tay phương thức hiệu quả hơn để xây dựng bất cứ thứ gì, từ loại dược phẩm mới tới những phân tử có thể thu nhận ánh sáng trong pin Mặt Trời.

"Tôi sẽ tiếp tục phát hiện những điều kỳ diệu nữa"

“Tôi hy vọng mình sống xứng đáng với sự công nhận này và sẽ tiếp tục phát hiện những điều kỳ diệu nữa”, ông List, giám đốc Viện Nghiên cứu Than Max Planck tại Mülheim (Đức), trả lời sau khi biết tin mình nhận giải.

Qua điện thoại, nhà khoa học Đức này cho biết ông đang uống cà phê với vợ thì nhận được cuộc gọi thông báo của Ủy ban Nobel.

“Trên màn hình điện thoại của tôi là số máy Thụy Điển. Tôi nhìn vợ, cô ấy nhìn tôi, rồi tôi chạy ra ngoài quán cà phê. Bạn biết đấy, cảm giác thật tuyệt. Thật đặc biệt”, ông List nói.

Ủy ban Nobel chưa thể nối máy với nhà khoa học David MacMillan. Ông MacMillan sinh năm 1968 tại Bellshill, Anh. Ông hiện là giáo sư tại Đại học Princeton, Mỹ.

Mùa giải Nobel năm nay bắt đầu hôm 4/10 với giải thưởng đầu tiên được trao trong lĩnh vực y học/sinh học cho hai nhà khoa học David Julius và Ardem Patapoutian “vì những khám phá của họ về các thụ thể đối với nhiệt độ và xúc giác”.

Ngày 5/10, Nobel Vật lý 2021 được trao cho ba nhà khoa học Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann và Giorgio Parisi “vì những đóng góp đột phá cho hiểu biết của con người về các hệ thống vật lý phức tạp".

Năm 2020, giải Nobel Hóa học được trao cho hai nhà khoa học Emmanuelle Charpentier và Jennifer Doudna vì phát triển phương pháp chỉnh sửa gene với độ chính xác cao, giúp "viết lại mã sự sống".

Mỗi năm, Ủy ban Nobel trao các giải thưởng trong 6 lĩnh vực gồm y sinh học, vật lý, hóa học, văn học, khoa học kinh tế và hòa bình. Người giành giải Nobel sẽ được trao bằng chứng nhận, huy chương giải Nobel, và giải thưởng bằng tiền trị giá khoảng 1,1 triệu USD.

Quốc Đạt