"Tančící" atomy uhlíku

Jeden francouzský a dva američtí vědci, kteří objevili principy jedné z nejdůležitějších reakcí v organické chemii, získali včera Nobelovu cenu za chemii. Rovným dílem se rozdělí o finanční částku desíti miliónů švédských korun (asi 32 miliónů korun českých).
Klíčovou složku všech organických látek, na nichž je mimo jiné založen i veškerý život na Zemi, tvoří uhlík. Některé z nich dokážou vytvářet i vědci v laboratořích i v průmyslových provozech reakcí, jíž se říká organická syntéza. Právě jeden druh tohoto procesu dokázali ocenění vědci popsat a také vymyslet postupy, jak jej uměle ovlivňovat.
Díky tomu se dnes rychle a účinně vyrábějí nová léčiva nebo plastové materiály, a to způsobem, při němž se potřebuje méně nebezpečných rozpouštědel, vzniká míň odpadu i zplodin zatěžujících životní prostředí.
Při reakci se štěpí chemická vazba mezi atomy uhlíku a uvolněné atomy se pak spojují do nových řetězců, vytvářejí rozvětvené struktury nebo prstence různých forem a velikostí. Odborně se tomu říká metatéza neboli výměnná reakce. "Je to vlastně jako střídání partnerů při tanci," přirovnali švédští akademici ve svém vyhlášení. A dokonce při včerejším vyhlašování ceny čtyři členové poroty, dva muži a dvě ženy, vstali a na dřevěné podlaze akademické haly spolu tiše tančili a střídali přitom své tanečníky, aby opravdu ilustrovali, co se mezi atomy děje.
Průběh takovýchto uměle připravených reakcí závisí na katalyzátorech. Reakce za použití katalyzátorů náhodou objevili v 50. letech výzkumníci z chemického průmyslu. Roku 1971 však francouzský vědec Yves Chauvin přesně vysvětlil princip, proč a jak reakce probíhají a jaké typy kovových sloučenin pro ně slouží jako katalyzátory. Prokázal, že atomy kovů z katalyzátoru se v mezistupních reakce spojují s atomy uhlíku, a pak je zase opouštějí, aby mohly vzniknout zcela nové sloučeniny.
Na Chauvinovy poznatky navázal Američan Richard Schrock a v roce 1990 vytvořil první účinný kovový katalyzátor pro metatézu. O dva roky později jeho krajan Robert Grubbs vyvinul katalyzátor ještě lepší, který našel uplatnění v řadě rozmanitých reakcí.
"Jeho katalyzátor byl navíc finančně dostupný, takže se stal použitelným přímo v průmyslu," poznamenává Ivo Starý z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd v Praze. "Jeho metoda je obecně použitelná, něco takového se v organické chemii objeví tak jednou za třicet nebo čtyřicet let. Díky ní se dají připravovat suroviny pro výrobu léků, obalové materiály a také různé polymery."
Švédští akademici při zdůvodnění Nobelovy ceny trojici vědců uvedli, že postupy, které vymysleli, půjde v budoucnu ještě připravit mnohem více organických sloučenin pro různé potřeby, než kolik jich je zatím známo.
Nobelova cena za mír bude vyhlášena zítra.

YVES CHAUVIN
"Takové ocenění je mi trapné, můj objev je starý už téměř čtyřicet let a já jsem starý muž."
Narodil se v roce 1930. Je francouzským občanem.
Od dubna 1996 je dopisujícím členem Francouzské akademie věd a v současné době je čestným ředitel výzkumu ve Francouzském ropném institutu Rueil-Malmaison nedaleko Paříže.
V první reakci na oznámení ceny uvedl, že ocenění přišlo příliš pozdě a že si pro ně do Stockholmu nepojede.

RICHARD R. SCHROCK
"Podařilo se nám sestavit reakce, jaké by s tradičními metodami nebyly vůbec možné."
Narodil se 4. ledna 1945 v městečku Berne v Indianě. Je občanem USA.
Vystudoval Kalifornskou univerzitu v Riverside a doktorát získal na Harvardově univerzitě v roce 1971. Poté strávil rok dalšího studia na Cambridgeské univerzitě a tři následující roky ve výzkumu amerického chemického koncernu DuPont.
Posledních třicet let pracuje v Massachusettském technologickém institutu, kde byl v roce 1980 jmenován profesorem chemie.

ROBERT H. GRUBBS
"Naše katalyzátory snižují množství odpadu a jsou ekologicky čistší."
Narodil se 27. února 1942 v Calvert City v Kentucky. Je občanem USA.
Vystudoval Floridskou univerzitu v Gainesville. V roce 1968 získal doktorát na Columbijské univerzitě v New Yorku a nakonec ještě pokračoval na kalifornské Stanfordově univerzitě.
Bádat a učit začal nejprve v Michiganu a v roce 1978 - už jako profesor - se přesunul do svého současného působiště v Pasadeně na Kalifornský technologický institut.
Přednáší však i v Oxfordu a Ženevě.