PREMIUL NOBEL PENTRU CHIMIE 2022

 

A fost acordat unui grup de cercetători care au propus simplificarea proceselor chimice dificile – modul în care se pot combina molecule precum un „Lego”.

Barry Sharpless și Morten Meldal au pus bazele unei forme funcționale de chimie – click chemistry – în care blocurile moleculare se îmbină rapid și eficient.

Carolyn Bertozzi a dus chimia clicului într-o nouă dimensiune și a început să o folosească în organismele vii.

Chimia click face posibilă efectuarea reacțiilor rapide și directe, în care „blocurile moleculare se combină foarte rapid”.  Principiul dezvoltat poate aduce beneficii pentru lumea reală în dezvoltarea farmaceuticii și a medicinii, inclusiv tratamentele țintite ale cancerului.

Premiul Nobel pentru Chimie 2022 se referă la ușurarea proceselor dificile. În cercetarea farmaceutică, au fost recreate multe molecule naturale, dar aceste procese și procedee sunt de cele mai multe ori consumatoare de timp și resurse, precum și costisitoare de produs.

Barry Sharpless – căruia i se acordă acum al doilea Premiu Nobel pentru Chimie – a fost cel care a inițiat aceste „reacții” în lanț. În jurul anului 2000, el a inventat conceptul de chimie click, care este o formă de chimie simplă și de încredere, în care reacțiile au loc rapid și se evită produsele secundare nedorite.

La scurt timp după aceea, Morten Meldal și Barry Sharpless – independent unul de celălalt – au prezentat ceea ce este acum bijuteria chimiei click: cicloadiția azidă-alchină catalizată cu cupru. Aceasta este o reacție chimică elegantă și eficientă, care este acum utilizată pe scară largă. Printre multe alte utilizări, este folosit în dezvoltarea de produse farmaceutice, pentru cartografierea ADN-ului și crearea de materiale care sunt mai potrivite scopului.

Carolyn Bertozzi a adus chimia click la un nou nivel. Pentru a face o hartă a moleculelor biologice importante, dar care nu pot fi sesizate, de pe suprafața celulelor - glicanii - ea a elaborat reacții click care funcționează în interiorul organismelor vii. Reacțiile ei bio-ortogonale au loc fără a perturba procesele chimice normale din interiorul celulei.

Aceste reacții sunt acum utilizate la nivel global pentru a explora celulele și a urmări procesele biologice. Folosind reacții bio-ortogonale, cercetătorii au îmbunătățit dezvoltarea unor produse farmaceutice pentru cancer cu acțiune țintită, care sunt acum testate în studii clinice.

Reacțiile legate de chimia click ar trebui să:

• fie modulare;
• aibă o sferă largă de utilizare;
• aibă o mare productivitate;
• ofere produse secundare și finale sigure;
• fie stereospecifice;
• se realizeze  în condiții fiziologice;
• fie  favorabile termodinamic (> 84 kJ/mol) pentru a forma un singur produs;
• aibă  o economie mare de atomi.

Deși criteriile pentru a fi o reacție de click sunt relativ subiective, unele reacții au fost identificate ca fiind cele mai potrivite pentru această categorie, De exemălu: [3+2]-cicloadiția, în special, cicloadiția azidă-alchine (varianta catalizată de cupru a și reacția inițiată de tensiune electrică):

Iată încă un exemplu, Reacția Diels-Alder — reacția de [4+2]-cicloadiție a dienofilelor și a dienelor conjugate cu formarea unui inel cu șase atomi:

sursa: Chemical Society Reviews, DOI: 10.1039/b613014n

Bio:

Carolyn R. Bertozzi, născută în 1966, în SUA. PhD 1993 la UC Berkeley, CA, SUA. Anne T. și Robert M. Bass Profesor la Stanford University, CA, USA și Investigator, Howard Hughes Medical Institute, USA.

Morten Meldal, născut în 1954 în Danemarca. PhD 1986 la Universitatea Tehnică Danemarca, Lyngby, Denmark. Profesor la University of Copenhagen, Denmark.

K. Barry Sharpless, născut în 1941 în Philadelphia, PA, SUA. PhD 1968 la Stanford University, CA, USA. W. M. Keck Professor la Scripps Research, La Jolla, CA, USA.

Sursa: https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2022/press-release/