Нобелевскую премию по химии присудили за открытие нелинейных эффектов и автокатализа в асимметрическом органическом синтезе. Лауреатами стали Каган и Соаи, работавшие в одной научной области, но изучавшие разные явления. Каган обнаружил нелинейные эффекты, а Соаи — асимметрический автокатализ, при котором реакция сама себя усиливает.
Асимметрический катализ позволяет получать преимущественно одну из двух зеркальных форм хиральных молекул. Такие соединения имеют большое значение для фармацевтики и биохимии, поскольку разные энантиомеры могут по-разному воздействовать на организм. Высокая энантиомерная чистота лекарственного вещества, то есть преобладание одной зеркальной формы, влияет на его эффективность и безопасность.
Как пояснил заведующий лабораторией Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН академик Валентин Анаников, Каган показал: небольшой перевес одной формы хирального катализатора способен вызвать значительно больший перевес соответствующей формы продукта. Соаи исследовал процесс, в котором образовавшийся продукт помогает синтезировать новые молекулы того же типа и одновременно усиливает их «правую» или «левую» направленность. Поэтому едва заметное начальное различие может привести к выраженному преобладанию одного из вариантов.
Эти результаты важны не только для органического синтеза, но и для понимания того, почему молекулы в земных живых организмах обладают определённой зеркальной ориентацией. В фармакологии контроль стереохимии особенно важен: одна форма вещества может давать нужный эффект, тогда как другая окажется менее действенной или вызовет серьёзные побочные реакции. Показательным примером стал талидомид, который в конце 1950-х — начале 1960-х годов применяли во многих странах, в том числе у беременных женщин; позднее его использование связали с тяжёлыми врождёнными дефектами у тысяч детей.
Для неживых систем, например в материаловедении, тип зеркальной формы молекул важен не всегда. При разработке лекарств, напротив, этот параметр может иметь решающее значение, поэтому его необходимо строго контролировать. Именно такие практические последствия, по словам академика, показывают значимость исследований лауреатов.
Выбор Нобелевского комитета совпал с прогнозом, опубликованным 5 октября на сайте «МК». В прогнозе рассматривался вариант награды за фундаментальную химическую концепцию, изменившую подходы и инструменты исследователей, а не за модное направление или прикладную технологию.