รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปีนี้ตกเป็นของนักวิทยาศาสตร์ 3 คนสำหรับผลงานของพวกเขาเกี่ยวกับกลยุทธ์ที่หลากหลายในการสังเคราะห์สารประกอบทางเคมีใหม่ๆ ในลักษณะที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
Yves Chauvin จาก French Petroleum Institute ใน Rueil–Malmaison, Richard R. Schrock จาก Massachusetts Institute of Technology และ Robert H. Grubbs จาก California Institute of Technology ใน Pasadena จะร่วมกันรับรางวัลมูลค่าเกือบ 1.3 ล้านเหรียญสหรัฐ
นักวิทยาศาสตร์ทั้งสามมุ่งเน้นไปที่ปฏิกิริยาที่เรียกว่า metathesis
ซึ่งเป็นคำศัพท์ภาษากรีกสำหรับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง ในระหว่างการเมตาธีซิส โมเลกุลที่มีพันธะคู่ระหว่างคาร์บอน-คาร์บอนจะสลับการจัดกลุ่มของอะตอม ค้นพบในปี 1950 กลไกเบื้องหลังการแลกเปลี่ยนเหล่านี้ไม่เป็นที่เข้าใจจนกระทั่งปี 1970 เมื่อ Chauvin แสดงให้เห็นว่ากุญแจเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีพันธะคู่ระหว่างโลหะและคาร์บอน
รับข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
ล่าสุดและยิ่งใหญ่ที่สุดจากนักเขียนผู้เชี่ยวชาญของเราทุกสัปดาห์
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
Royal Swedish Academy of Sciences อธิบายว่า metathesis เป็นการเต้นรำที่ใช้ประโยชน์จากพันธะคู่ของผู้เข้าร่วม ในตอนเริ่มต้นของการเต้นรำ โมเลกุลตัวเร่งปฏิกิริยาจะรวมตัวกับโมเลกุลเริ่มต้นหนึ่งตัว ก่อตัวเป็นวงแหวนเคมี นี่เป็นการเตรียมสารประกอบสำหรับการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนโมเลกุล วงแหวนแตกตัวและตัวเร่งปฏิกิริยาพร้อมส่วนโมเลกุลใหม่จะพร้อมสำหรับการเป็นพันธมิตรกับโมเลกุลเริ่มต้นที่สอง โดยพื้นฐานแล้ว metathesis
คือชุดของการถ่ายโอนทางเคมี ซึ่งประสานการแลกเปลี่ยนการจัดกลุ่มอะตอมระหว่างโมเลกุลตั้งต้นทั้งสอง
โรนัลด์ เบรสโลว์ นักเคมีจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียและปริญญาเอกของกรับส์กล่าวว่า การกำหนดเป้าหมายที่พันธะคู่คาร์บอน-คาร์บอน ซึ่งมักจะยากต่อการแตกหัก ที่ปรึกษาในทศวรรษที่ 1960 “คุณสามารถสร้างโมเลกุลได้มากมายอย่างที่ยากจะทำได้มาก่อน”
เมื่อกลไกที่อยู่เบื้องหลัง metathesis อยู่ในมือแล้ว นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ก็เริ่มค้นหาตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่มีประโยชน์ซึ่งสามารถขยายขอบเขตของกลยุทธ์ได้ Schrock นำเสนอตัวเร่งปฏิกิริยา metathesis ที่ใช้ได้จริงและมีประสิทธิภาพตัวแรก โดยอิงจากโลหะโมลิบดีนัมในปี 1990 “ในตอนแรก มันเป็นการวิจัยขั้นพื้นฐาน” Schrock ผู้ซึ่งอธิบายว่าการค้นพบของเขาเป็นการ “อยู่ในสถานที่ที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสม” กล่าว
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
สองปีต่อมา Grubbs ได้เปิดตัวตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีรูทีเนียมซึ่งมีความเสถียรในอากาศ ซึ่งแตกต่างจากตัวเร่งปฏิกิริยาก่อนหน้านี้ นั่นทำให้ปฏิกิริยาทำได้ง่ายบนม้านั่งในห้องปฏิบัติการ กรับส์สร้างตัวเร่งปฏิกิริยาที่คล้ายคลึงกันหลายตัว และนักเคมีคนอื่นๆ พบว่าพวกมันมีประโยชน์สำหรับการใช้งานหลายอย่าง “พันธะคู่ระหว่างคาร์บอนกับคาร์บอนปรากฏขึ้นทุกที่” Grubbs ตั้งข้อสังเกต และเสริมว่าความแพร่หลายนี้ “ช่วยให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถต่อเข้ากับปฏิกิริยาต่างๆ ได้มากมาย”
ปฏิกิริยาเมทาเทซิสยังเป็นวิธีสีเขียวในการสร้างโมเลกุลอีกด้วย Charles P. Casey นักเคมีออร์กาโนโลหะจาก University of Wisconsin–Madison กล่าว ปฏิกิริยาสามารถให้ผลผลิตได้ในขั้นตอนที่น้อยกว่าที่จำเป็นในเส้นทางสังเคราะห์อื่น ๆ ในขณะที่ผลิตผลพลอยได้แทบไม่มีเลย เขากล่าว
ความสนใจใน metathesis ซึ่งเริ่มเข้าสู่อุตสาหกรรมยาและโพลิเมอร์ยังคงเข้มข้น เคซี่ย์กล่าวว่า: “เปิดวารสารเกือบทุกเล่มเกี่ยวกับเคมีอินทรีย์สังเคราะห์ และถ้าคุณไม่เปิดหน้าที่มีปฏิกิริยาอย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้ คุณจะ [พบหน้าหนึ่ง] ภายใน 10 หน้า”
credit : sandersonemployment.com
lesasearch.com
actsofvillainy.com
soccerjerseysshops.com
nykodesign.com
nymphouniversity.com
saltysrealm.com
baldmanwalking.com
forumharrypotter.com
contrebasseries.com
