В нескольких словах
Три ученых получили премию «Фронтерас» за вклад в развитие катализа, что привело к разработке новых лекарств и более экологичным производственным процессам. Их работы закладывают основу для устойчивой химии и снижения негативного воздействия на окружающую среду.
Премия «Фронтерас» в области фундаментальных наук
Премия «Фронтерас» в области фундаментальных наук, с призовым фондом в 400 000 евро, присуждена Авелино Корме (Институт химических технологий, Валенсия), Джону Ф. Хартвигу (Калифорнийский университет) и Хельмуту Шварцу (Технический университет Берлина) за их вклад в катализ. Их работы позволили контролировать и ускорять химические реакции для получения продуктов во многих промышленных процессах.
В XVII церемонии награждения от Фонда BBVA жюри выбрало этих ученых из 93 номинантов за создание основ катализаторов — веществ, ускоряющих реакции, что делает химию более устойчивой и эффективной, исключая использование ископаемого сырья, такого как нефть и газ.
Работая независимо друг от друга, вклад каждого лауреата позволил разработать лекарства против лейкемии и ВИЧ, а также химические реакции, которые уменьшают отходы промышленных процессов и выбросы загрязняющих веществ, пояснило жюри на пресс-конференции в Мадриде. «Я рассматриваю эту премию как признание химии и химической инженерии, которые проводятся в Испании», - сказал Корма по видеосвязи из Валенсии. Этот испанский ученый, проработавший более трех десятилетий, был пионером так называемого гетерогенного катализа, когда катализатор и реагенты находятся в разных фазах.
Больше информации
Авелино Корма, европейский изобретатель года: «Контроль над ядерным синтезом станет великой игрой будущего, но всегда не хватает тридцати лет»
Корма не только отвечает за эти фундаментальные исследования, которые оказали большое международное влияние в области катализа, но также является автором более 100 патентов с промышленным применением, которые в настоящее время используются для повышения эффективности и устойчивости производства топлива, пластмасс, косметики и продуктов питания. «Более 22 заводов в мире сегодня производят бензин более эффективно, с большей энергоэффективностью, благодаря катализатору, разработанному на основе моих исследований», - сказал лауреат. Кроме того, во многих промышленных химических процессах ему удалось заменить ископаемое топливо биомассой, получаемой из муниципальных, сельскохозяйственных или лесных органических отходов.
В области мобильности, одного из основных источников выбросов парниковых газов, решающую роль играют катализаторы. «Я думаю, что они по-прежнему будут занимать важную часть, но идея состоит в том, чтобы перейти к синтетическому топливу, такому как водород, для производства энергии. Это направление, на которое мы ориентируемся», - отметил он.
Катализаторы на основе металлов, разработанные Джоном Хартвигом, оказались фундаментальными в производстве лекарств против многих заболеваний. Работа американского химика была сосредоточена на гомогенном катализе, где как катализатор, так и молекулы, испытывающие химическую реакцию, находятся в жидкой фазе, растворенные в растворе. Среди реакций, которые получили наибольшую пользу от его исследований, — реакции, происходящие в месте разрыва углерод-водородных связей, а также при образовании углерод-азотных связей.
Эти катализаторы сделали возможным производство ключевого соединения в лекарстве против рака и еще двух соединений, используемых для лечения ВИЧ; в дополнение к лекарствам от депрессии и гепатита С.
В случае с немцем Хельмутом Шварцем его вклад был довольно нетипичным, поскольку он использовал комбинацию экспериментов и вычислительных инструментов, чтобы выяснить, как работают некоторые химические реакции атом за атомом, с беспрецедентным уровнем детализации.
Шварц и его команда смогли изолировать атомы метана на индивидуальном уровне, что считалось невозможным, благодаря масс-спектрометру, инструменту, изобретенному более века назад, но никогда ранее не использовавшемуся для этой цели. «Масс-спектрометр дает нам микроскопический взгляд на детали», — сказал он. Метан, миллионы тонн которого ежегодно выбрасываются в атмосферу, является парниковым газом. Чтобы уменьшить его воздействие, важно избирательно разделить углерод-водородную связь метана, что является фундаментальной проблемой для химии, которую Шварц решил решить, изучив роль, которую может сыграть катализ.
«Без квантовой физики мы бы ничего не добились. Наша работа была бы невозможна», — добавил он.
В предыдущем выпуске награды математики Клер Вуазен и Яков Элиашберг были учеными, признанными за выдающийся вклад в алгебраическую и симплектическую геометрию, две области, которые приобрели особое значение в последние годы в связи с их связью с теориями квантовой физики, исследующей самые элементарные свойства материи и энергии в субмикроскопическом масштабе.
