Giải Nobel hóa học năm 2010

Từ Thư viện Khoa học VLOS
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm

Ngành hóa hữu cơ đã phát triển thành như một bộ môn nghệ thuật khi mà các nhà hóa học có thể tạo nên rất nhiều sáng tạo hóa học kinh ngạc trong những ống nghiệm của họ. Nhân loại đã hưởng lợi từ điều này thông qua các dạng dược phẩm, những thiết bị điện tử với độ chính xác cao và những vật liệu công nghệ tiên tiến. Giải Nobel hóa học 2010 dành trao cho một trong những công cụ phức tạp nhất đã được các nhà hóa học ứng dụng rộng rãi hiện nay.

Kiệt tác trong ống nghiệm

Giải hóa học năm nay trao cho Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi và Akira Suzuki vì phát triển kỹ thuật sử dụng palladium xúc tác phản ứng kết đôi dị chất. Công cụ hóa học này đã cho phép các nhà hóa học có rất nhiều phương án để tổng hợp các hóa chất có bộ khung carbon phức tạp giống như các phân tử hữu cơ trong tự nhiên.

Các hợp chất hữu cơ là những đơn vị cơ bản tạo nên sự sống và có vai trò quan trọng trong vô vàn hiện tượng tự nhiên kỳ thú như màu sắc của những bông hoa, nọc độc của rắn và các hóa chất tiêu diệt vi khuẩn như penicillin. Ngành hóa hữu cơ cho phép con người có thể xây dựng nên những hợp chất ngoài tự nhiên; cho phép tận dụng cấu trúc carbon làm bộ khung ổn định của các phân tử hiệu năng. Điều này cũng đem lại những dược phẩm mới và các vật liệu đột phá ví dụ như các loại nhựa.

Để có thể tạo ra những hóa chất phức tạp như vậy, các nhà hóa học cần công cụ để nối các nguyên tử carbon lại. Tuy nhiên, carbon là những nguyên tử bền và không dễ dàng tương tác với nhau. Trước kia, các nhà học sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để biến carbon trở nên linh hoạt hơn. Những kỹ thuật này đã thành công để tạo ra những phân tử đơn giản, nhưng khi tổng hợp những phân tử phức tạp hơn, các nhà hóa học thường nhận được rất nhiều các phế phẩm không mong muốn bên trong ống nghiệm.

Phản ứng kết đôi dị chất do Palladium xúc tác đã giải quyết vấn đề trên và cung cấp cho các nhà hóa học một công cụ hữu hiệu và chính xác hơn. Trong các phản ứng gắn với tên Heck, Negishi và Suzuki, các nguyên tử carbon gặp nhau xung quanh một nguyên tử palladium, sự tiếp xúc gần này giúp cho phản ứng hóa học xảy ra dễ dàng và tạo ra liên kết theo đúng ý định của người tổng hợp.

Phương pháp sử dụng chất xúc tác palladium trong phản ứng kết đôi dị chất (palladium-catalyzed cross coupling) đang được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm trên thế giới cũng như trong các sản phẩm thương mại như các dược phẩm và các phân tử sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử.

Nguồn