2021年諾貝爾獎座系列影片- 化學獎

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2021年諾貝爾化學獎由德國學者李斯特(Benjamin List)以及蘇格蘭出生的美國學者麥克米倫(David MacMillan)共享殊榮,表彰他們在「新穎而巧妙的分子建構工具–不對稱有機催化」發展上的貢獻。

有機化合物是組成物質世界的重要分子。有機分子以碳原子為主要的分子架構,它可與其他原子或官能基形成鍵結,結構成千變萬化的有機分子。也因為碳的特殊鍵結特性,當碳的四個鍵接上不同原子或官能基時,就會產生具有鏡像關係的立體異構物,因此也稱為「鏡像異構物」或「對掌異構物」。鏡像異構物之間有相同的物理與化學性質,但在生物體對掌環境中的生理活性卻可能有很大的不同。

慈大醫學系生化學科 劉哲文副教授也舉例了維他命C、沙利竇邁等生活中常見的藥物,說明其中一種鏡像異構物是有毒、對人體造成傷害的,因此這次得獎人的研究,提供了催化化學反應以及合成複雜分子的新方法,更能夠單獨生產出「好的」鏡像異構物。

而過去在李斯特和麥克米倫的突破性研究發現前,科學家們認為只有金屬和酶這兩種催化劑,這兩種催化劑不只耗費非常多的原料,也會產生金屬殘留,更會生產出包含有害的鏡像異構物,而當在排除不好的鏡像異構物同時也會增加額外的成本。因此獲獎者透過「不對稱有機催化」生產出單邊、只對人體有益的鏡像異構物,能使製造過程中的數個步驟不間斷,大幅減少化學生產過程中的浪費,為製藥研究帶來重大變革,並使化學產業更加環保。