Turkey Türkiye

'Tıklama kimyası' ve 'biyoortogonal kimya' nedir ve ne içindir?

İsveç Bilimler Akademisi 2001 yılında Nobel Ödülü’nün William S. Knowles, Ryoji Noyori ve Barry Sharpless’a verildiğini duyurmadan üç ay önce, Sharpless’ın kendisi Clic Chemistry adını verdiği konu hakkında bir inceleme yayınladı. Geçen Çarşamba, 5 Ekim, Akademi onu bir kez daha Carolyn R. Bertozzi ve Morten Madalyası ile birlikte 2022 Nobel Kimya Ödülü ile ayırt etti.

Bir kişinin iki Nobel ödülü kazanması nadirdir: ünlü Maria Skłodowska-Curie (1903’te Fizik ve 1911’de Kimya) dışında, sadece Frederick Sanger (1958 ve 1980’de Kimya) ), John Bardeen (1956 ve 1972’de Fizik) ve Linus Pauling (1954’te Kimya ve 1962’de Paz).

Atıksız moleküller oluşturun

2022 Nobel’i, “Lego” yaklaşımı kullanarak laboratuvarda ve hatta endüstriyel ölçekte moleküllerin hazırlanmasına olanak tanıyan yeni reaksiyonlar geliştiren kimyagerleri tanır.

Spesifik bir kimyasal reaksiyonun tanınması ile ilgili değil, iki moleküler parçanın herhangi bir yan ürün oluşturmadan bağlanmasına izin veren bir strateji ile ilgilidir. Bu şekilde, atıkları maksimum düzeye indirerek ve Sürdürülebilir Kimya’nın ilkelerinden biri olan atom ekonomisine uyarak çeşitli moleküler yapılar oluşturulabilir. Yani hazırlanan bileşiklerin saflaştırma adımlarından kaçınarak malzemeyi “israf etmemek”.

Şekil 1. 2022 Nobel Kimya Ödülü Sahibi Barry Sharpless (solda), Carolyn Bertozzi (ortada) ve Morten Meldal (sağda)
©Johan Jarnestad/İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi

Paradigmatik Click Chemistry’nin reaksiyonu, üç nitrojen atomlu bir azidin bir hidrokarbon ile reaksiyona girerek 1,2,3-triazol oluşturmasıdır. Reaksiyon 1893’ten beri biliniyordu ve 1950’lerde diğer Nobel ödüllü araştırmacılar tarafından çalışıldı, ancak kullanımı Morten Meldal (başka bir ödüllü) 2001’de reaksiyonun oda sıcaklığında nasıl yapıldığını keşfedene kadar çok sınırlıydı. Ve neredeyse aynı anda, Sharpless bu reaksiyonu suda gerçekleştirmeyi başardı.

Kimyayı değiştiren tıklama reaksiyonu. Azidler ve alkinler, bakır iyonları eklendiğinde çok verimli reaksiyona girer.
©Johan Jarnestad/ İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi

Böylece çok çeşitli alanlardaki uygulamalarla yeni bir iş kolu açılmıştır. Örneğin, 4 nanometre büyüklüğünde bir süper molekülün sentezi! – Yazarlara göre “süper top” – yapay bir Ebola virüsü tarafından hücresel enfeksiyonu engelleyen – on iki tıklama reaksiyonu ile yaratıldı.

Canlı organizmalardaki kimya

Şekerlerin hücrelerdeki yapısını ve işlevini belirlemeye yönelik yöntemler üzerinde çalışan Bertozzi, canlı bir organizmada organik reaksiyonların gerçekleştirilip gerçekleştirilemeyeceğini merak etti. Cevap kocaman bir evet oldu.

Biyolojik sistemlerde kullanılabilecek kemoselektif reaksiyonları tanımlamak için biyoortogonal terimini ortaya atan kendisidir. Çevrede meydana gelen biyolojik süreçlere müdahale etmeden veya onlardan etkilenmeden fizyolojik koşullar altında gerçekleştirilebilen reaksiyonlardır. Dikkati, proteinlerin ve hücrelerin yüzeyine bağlanan karbonhidratlar olan glikanlara çevrildi.

Biyoortogonal kimya hücreyi aydınlatır.
©Johan Jarnestad/The Royal Sweden Bilimler Akademisi

Geliştirdikleri reaksiyonların birden fazla uygulaması olmuştur. Örneğin, Bertozzi durumunda, bazı glikanların tümörleri bağışıklık sisteminden koruyabildiğini ve bağışıklık hücrelerinin “kapatılmasına” neden olabileceğini göstererek, tümör hücrelerinin yüzeyindeki glikanlara odaklandı. Çözüm? Tümör hücresinin yüzeyindeki glikanların birliğini onları savunmasız hale getirmek için kırın.

Ödülü ilk kez aldığı 2001 yılında Sharpless’ın müdahalesini hatırlatan Akademi, “ bu dört övgü sözü, onun, Carolyn Bertozzi ve Morten Meldal’ın temellerini attıkları kimyanın hakkını vermek için gereklidir. Zarif, akıllı, yenilikçi ve kullanışlı olmasının yanı sıra, insanlığa en büyük faydayı da getiriyor”, Alfred Nobel’in vasiyetinde yansıtıldığı gibi, Nobel Ödülleri’nin verilmesinde her zaman mevcut olan bir fikir.

Mostrar mais

Artigos relacionados

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

Botão Voltar ao topo