Сборка молекул всегда была и остается важной частью работы химиков - независимо от того, нанимаются ли они для разработки новых установок по очистке сточных вод, солнцезащитных кремов, батареек или жидкости для мытья посуды; ни один новый продукт не создается, пока молекулы не собраны правильно.

Открытие Мелдала получило название click chemistry, и в этом году оно принесло ему Нобелевскую премию по химии (вместе с Барри Шарплессом и Кэролин Бертоцци).

"Щелочная химия - это огромное открытие, и Нобелевская премия полностью заслужена", - говорит Чанчжу Ву, химик и доцент кафедры химии, физики и фармации, где он изучает устойчивые ферменты.

Но, как он добавляет:

"Химия будущего должна быть более устойчивой, и это также относится к химии щелчков".

Вместе с коллегами Чанчжу Ву опубликовал научную статью, в которой команда описывает новый тип устойчивой химии щелчков.

Традиционная химия щелчка требует катализатора для запуска желаемой химической реакции (в химии щелчка вы хотите, чтобы некоторые молекулы "щелкнули" вместе), и этим катализатором являются ионы меди.

"Ионы меди эффективны в качестве катализатора, но токсичны для живых организмов. Итак, мы хотели найти альтернативу меди в химии щелчков", - объясняет Чанчжу Ву.

То же самое сделала химик Кэролин Бертоцци, которая развила открытие Мортена Мелдала и нашла способ избежать токсичных ионов меди.

Ей пришла в голову идея изменить форму молекул щелчка на восьмиугольную, что сделало их более реактивными и способными соединяться без ионов меди. Эта техника привела к тому, что она стала соучредителем Нобелевской премии 2022 года.

"В нашем предложении по новому виду щелочной химии мы по-прежнему работаем с медью, но по-другому. Мы включаем ионы меди в белки и таким образом создаем металлофермент, который уже присутствует в нашем организме. Медь в белках не представляет опасности для природы или живых организмов", - объясняет Чанчжу Ву.

Для решения этой задачи исследовательская группа использовала дешевые и биоразлагаемые белки, а именно бычий сывороточный альбумин (BSA), который получают от коров и является обычным стандартным белком в лабораториях.

К нему присоединяется полимер, и теперь ионы меди могут быть встроены в структуру белка / полимера и действовать как катализатор, запускающий химию щелчка и позволяющий химику соединять молекулы вместе.

"Короче говоря, мы используем дешевые, биоразлагаемые белки для преобразования токсичных ионов меди в нетоксичные биологические катализаторы", - сказал Чанчжу Ву.

Устойчивая химия в SDU:

Устойчивая химия имеет важное значение для разработки новых технологий для более экологичного будущего. В SDU нашими целями являются:

1. Разработать катализаторы, способные превращать CO₂ и растительный материал в ценное сырье.
2. Производить экологически чистые материалы для эффективного извлечения и хранения возобновляемой энергии.
3. использовать новые материалы и химические процессы для превращения отходов в важные ресурсы.