Актуальный комментарий – Нобелевская премия по химии. Михаил Кузнецов:"ученые строят молекулы, не уступающие по сложности природным"

Решением Королевской академии наук Швеции Нобелевская премия по химии за 2010 год присуждена американскому профессору Ричарду Хеку (Richard F. Heck, университет Делавера) и двум японским – Ей-ичи Негиши (Ei-ichi Negishi, университет Пердью, США) и Акире Сузуки (Akira Suzuki, университет Хоккайдо), один из которых давно живет и работает в США. Премия присуждена «за катализируемые палладием реакции кросс-сочетания в органическом синтезе».

«За этой сухой и понятной далеко не всем химикам формулировкой скрывается открытие и совершенствование нового класса органических реакций, фактически, новой области металлоорганической химии», – комментирует заведующий кафедрой органической химии СПбГУ, профессор, доктор химических наук Михаил Кузнецов: – Работы нобелевских лауреатов 2010 года дают в руки химиков могущественный и совершенный инструмент для создания новых органических молекул, не уступающих по сложности тем, что создает живая природа.

Органические соединения составляют основу всего живого. Это краски цветов, яд змей и морских обитателей и убивающий бактерии пенициллин. Очень важное значение для их построения имеют надежные способы создания новых связей между атомами углерода, которые позволяют «собирать» сложнейшие молекулы из имеющихся простых реагентов подобно тому, как строители возводят огромные здания из сравнительно ограниченного набора строительных блоков.

Еще в конце 50-х годов ХХ века Р.Хеком было обнаружено, что в присутствии палладия удается связывать («сочетать») между собой такие молекулы, которые обычно инертны по отношению друг к другу. Открытое им новое превращение, как это принято в органической химии, получило его имя «реакция Хека». В 60-е годы эта идеология была развита в работах двух других нобелевских лауреатов – и появились реакции Сузуки и Негиши. Они «невозможное делают возможным», позволяют по новому подойти к решению самых сложных задач органического синтеза.

Главной ценностью этих превращений является то, что сам палладий в реакции не расходуется. Одна молекула палладиевого катализатора может послужить в сотнях, тысячах и даже миллионах превращений. Поэтому, несмотря на высокую стоимость палладия, общие расходы на синтез оказываются невелики. Неудивительно, что реакции Хека, Негиши и Сузуки послужили основой многих крупнотоннажных (миллионы тонн в год!) промышленных процессов, и их огромный потенциал позволяет надеяться на новые и новые применения. С другой стороны, они очень широко используются в исследовательской работе, в так называемом «тонком» органическом синтезе, для производства лекарственных препаратов, красителей, материалов для современной электроники и других нужных человечеству органических веществ.

Хотя реакции Хека, Негиши и Сузуки давно стали «классикой» металлорганической химии, исследования в этой области до настоящего времени относятся к переднему краю науки. В связи с этим можно отметить, что работы в области металлорганической химии в СПбГУ были начаты еще в ХIX веке академиком А.М.Бутлеровым, продолжены под руководством академика А.Е.Фаворского (работы Ж.И.Йоцича) и ведутся в настоящее время на нескольких кафедрах химического факультета. Однако работа «на переднем крае» требует соответствующего материального обеспечения (приборы, реактивы, оборудование), которое в наших университетах практически отсутствует. Неудивительно, что большинство работ по этой тематике выполнено в содружестве с зарубежными университетами, на их территории, на их оборудовании. Если не принять мер к изменению этого положения, то может случиться так, что через какое-то время с Нобелевской премией по химии повторится та же история, которая произошла в этом году с Нобелевской премией по физике: ее, как известно, получили ученые, выросшие и учившиеся в России, но не нашедшие в ней условий для реализации своего научного потенциала.

По материалам рукописи Михаила Кузнецова.