Benjamin List là tiến sĩ ở Đại học Goethe ở Frankfurt, Đức. Hiện ông là giám đốc Viện nghiên cứu than đá Max Planck ở Mülheim an der Ruhr, Đức. Trong khi đó, David MacMillan lấy bằng tiến sĩ ở Đại học California, Irvine, Mỹ, hiện là giáo sư ở Đại học Princeton, Mỹ.

Hai người sẽ chia sẻ giải thưởng trị giá 10 triệu Krona Thụy Điển (1,14 triệu đô la Mỹ) cho công trình nghiên cứu riêng biệt của họ về chất xúc tác hữu cơ bất đối xứng, mà cơ quan trao giải cho rằng là "một công cụ mới và khéo léo để xây dựng phân tử".

"Các chất xúc tác hữu cơ có thể được sử dụng để thúc đẩy nhiều phản ứng hóa học", Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển cho biết trong một tuyên bố. "Bằng cách sử dụng những phản ứng này, các nhà nghiên cứu giờ đây có thể tạo ra bất cứ thứ gì hiệu quả hơn từ dược phẩm mới đến các phân tử có thể thu nhận ánh sáng trong pin mặt trời".

Chất xúc tác là các phân tử vẫn ổn định trong khi kích hoạt hoặc tăng tốc các phản ứng hóa học được thực hiện trong phòng thí nghiệm hoặc các lò phản ứng công nghiệp lớn. Trước những phát hiện đột phá của những người đoạt giải vào đầu thiên niên kỷ, chỉ một số kim loại nhất định và các enzym phức tạp được biết là có thể thực hiện thủ thuật này.

Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển cho biết thế hệ chất xúc tác mới thân thiện hơn với môi trường và sản xuất rẻ hơn và là chìa khóa để tạo ra các chất mới như dược phẩm, nhựa, nước hoa và hương liệu.

Giải thưởng hóa học của hai nhà khoa học người Anh và người Đức là giải thưởng thứ ba trong số các giải Nobel năm nay và sau các giải thưởng về y học, sinh lý học và vật lý học, được công bố vào đầu tuần này.

Từ năm 1901 đến năm 2020, đã có 112 giải Nobel Hóa học được trao cho 186 học giả. Frederick Sanger là học giả duy nhất hai lần đoạt giải Nobel Hóa học vào năm 1958 và 1980.

Giải Nobel Hóa học năm 2020 thuộc về hai nhà nghiên cứu Emmanuelle Charpentier (Pháp) và Jennifer A. Doudna (Mỹ) nhờ phát triển phương pháp chỉnh sửa gene.

Các giải Nobel, dành cho những thành tựu về khoa học, văn học và hòa bình, được tạo ra và tài trợ theo ý muốn của nhà phát minh thuốc nổ và doanh nhân người Thụy Điển Alfred Nobel. Giải thưởng được trao bắt đầu từ năm 1901, với giải thưởng kinh tế học được trao lần đầu tiên vào năm 1969.

Giá trị của công trình

Xây dựng phân tử là một nghệ thuật khó và công trình nghiên cứu của hai nhà khoa học Benjamin List và David MacMillan tạo ra bước đột phá và có tác động lớn đến nghiên cứu dược phẩm và làm cho hóa học trở nên thân thiện với môi trường hơn.

Nhiều lĩnh vực và ngành nghiên cứu phụ thuộc vào khả năng của các nhà hóa học trong việc tạo ra các phân tử có thể tạo thành vật liệu đàn hồi và độ bền, tích trữ năng lượng trong pin hoặc ức chế sự tiến triển của bệnh tật.

Công việc này cần chất xúc tác, là những chất kiểm soát và đẩy nhanh các phản ứng hóa học, mà không trở thành một phần của sản phẩm cuối cùng. Ví dụ, chất xúc tác trong ô tô biến đổi các chất độc hại trong khói thải thành các phân tử vô hại. Cơ thể chúng ta cũng chứa hàng ngàn chất xúc tác dưới dạng các enzym, chúng có thể tạo ra các phân tử cần thiết cho sự sống.

Do đó, chất xúc tác là công cụ cơ bản của các nhà hóa học, nhưng các nhà nghiên cứu từ lâu đã tin rằng về nguyên tắc, chỉ có hai loại chất xúc tác có sẵn: kim loại và enzym. Benjamin List và David MacMillan được trao giải Nobel Hóa học 2021 vì vào năm 2000, họ đã phát triển độc lập với nhau loại xúc tác thứ ba. Nó được gọi là xúc tác hữu cơ không đối xứng và được xây dựng dựa trên các phân tử hữu cơ nhỏ.

Johan Åqvist, chủ tịch Ủy ban Nobel Hóa học, cho biết: “Khái niệm xúc tác này đơn giản nhưng thực tế là nhiều người đã tự hỏi tại sao chúng ta không nghĩ ra nó sớm hơn”.

Chất xúc tác hữu cơ có một khuôn khổ nguyên tử carbon ổn định, mà các nhóm hoạt chất có thể gắn vào. Chúng thường chứa các nguyên tố phổ biến như oxy, nitơ, lưu huỳnh hoặc phốt pho. Điều này có nghĩa là những chất xúc tác này vừa thân thiện với môi trường lại vừa rẻ để sản xuất.

Xúc tác hữu cơ đã phát triển ở tốc độ đáng kinh ngạc từ năm 2000. Benjamin List và David MacMillan vẫn là những nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực. Họ đã chứng minh có thể sử dụng chất xúc tác hữu cơ để điều khiển vô số phản ứng hóa học. Sử dụng những phản ứng này, giới nghiên cứu có thể xây dựng hiệu quả hơn mọi thứ từ dược phẩm mới tới phân tử thu hút ánh sáng trong pin quang điện. Theo cách đó, chất xúc tác hữu cơ đã mang lại lợi ích lớn lao cho nhân loại.

Phan Nguyên (Theo Reuters, nobelprize)