6 ottobre 2021
L'Accademia reale svedese delle scienze ha deciso di assegnare il Premio Nobel per la Chimica 2021 a

Beniamino Lista
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Germania

David W.C. MacMillan
Università di Princeton, Stati Uniti

“per lo sviluppo dell’organocatalisi asimmetrica”

Uno strumento ingegnoso per costruire molecole
Costruire molecole è un'arte difficile. Benjamin List e David MacMillan ricevono il Premio Nobel per la Chimica 2021 per il loro sviluppo di un nuovo strumento preciso per la costruzione molecolare: l'organocatalisi. Ciò ha avuto un grande impatto sulla ricerca farmaceutica e ha reso la chimica più ecologica.

Molte aree di ricerca e industrie dipendono dalla capacità dei chimici di costruire molecole in grado di formare materiali elastici e durevoli, immagazzinare energia nelle batterie o inibire la progressione delle malattie. Questo lavoro richiede catalizzatori, ovvero sostanze che controllano e accelerano le reazioni chimiche, senza diventare parte del prodotto finale. Ad esempio, i catalizzatori nelle automobili trasformano le sostanze tossiche presenti nei fumi di scarico in molecole innocue. I nostri corpi contengono anche migliaia di catalizzatori sotto forma di enzimi, che eliminano le molecole necessarie alla vita.

I catalizzatori sono quindi strumenti fondamentali per i chimici, ma i ricercatori hanno creduto a lungo che, in linea di principio, fossero disponibili solo due tipi di catalizzatori: metalli ed enzimi. Benjamin List e David MacMillan ricevono il Premio Nobel per la Chimica 2021 perché nel 2000, indipendentemente l'uno dall'altro, hanno sviluppato un terzo tipo di catalisi. Si chiama organocatalisi asimmetrica e si basa su piccole molecole organiche.

"Questo concetto di catalisi è tanto semplice quanto ingegnoso, e il fatto è che molte persone si sono chieste perché non ci abbiamo pensato prima", afferma Johan Åqvist, presidente del Comitato Nobel per la Chimica.

I catalizzatori organici hanno una struttura stabile di atomi di carbonio, a cui possono attaccarsi gruppi chimici più attivi. Questi spesso contengono elementi comuni come ossigeno, azoto, zolfo o fosforo. Ciò significa che questi catalizzatori sono rispettosi dell’ambiente ed economici da produrre.

La rapida espansione nell’uso dei catalizzatori organici è dovuta principalmente alla loro capacità di condurre una catalisi asimmetrica. Durante la costruzione delle molecole, spesso si verificano situazioni in cui si possono formare due molecole diverse che, proprio come le nostre mani, sono l’una l’immagine speculare dell’altra. I chimici spesso ne vorranno solo uno, in particolare quando producono prodotti farmaceutici.

L'organocatalisi si è sviluppata a una velocità sorprendente a partire dal 2000. Benjamin List e David MacMillan rimangono leader nel campo e hanno dimostrato che i catalizzatori organici possono essere utilizzati per guidare una moltitudine di reazioni chimiche. Utilizzando queste reazioni, i ricercatori possono ora costruire in modo più efficiente qualsiasi cosa, dai nuovi prodotti farmaceutici alle molecole in grado di catturare la luce nelle celle solari. In questo modo, gli organocatalizzatori apportano il massimo beneficio all’umanità.