Нобель 2022 за клик-химию
Oct. 6th, 2022 09:09 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
andresolВ среду я проснулся в 6 утра и первым делом полез смотреть, кому дали Нобелевку по химии. Открыл «Медузу» (чтобы заодно другие новости по заголовкам просканировать) и вижу надпись: «Нобелевскую премию по химии присудили за инновационные методы органического синтеза». Удивлён, что второй год подряд Нобеля дали органикам. Открыл статью – так это же клик-химию, так и написали бы. Нобелевский комитет всё правильно сформулировал: «За развитие клик-химии и биоортогональную химию» ("for the development of click chemistry and bioorthogonal chemistry”).
Не верилось, что Барри Шарплессу дадут вторую Нобелевку. Разве это честно? Столько хороших химиков без Нобеля ходят, а кому-то вторую дают. А Бертоззи включили, потому что она лесбиянка? Накануне CNN опубликовали статью «Пять женщин, которым надо бы дать Нобелевскую премию», в которой Бертоззи была охарактеризована, как “an active campaigner for LGBT rights” («активный борец за права ЛГБТ»). И кто такой Мельдаль? Шарплесса и Бертоззи химики-органики хорошо знают, а вот датчанин выпрыгнул, как чёртик из колбы. Шведы решили сделать приятное соседям? И почему не дали премию Валерию Фокину – профессору российского происхождения, который много работал вместе с Шарплессом? Дискриминация русских и позор Нобелевскому комитету?
Я дам свои ответы на эти вопросы, но для начала надо рассказать в общих словах, какую реакцию принято называть «клик-химией», и чему перпендикулярна биоортогональная химия. Несколько безумная картинка из «популярного» объяснения с сайта Нобелевской премии:
В 2001 году Барри Шарплесс из института Скриппса возле Сан-Диего не только получил свою первую Нобелевку за «работу по хирально катализируемым окислительным реакциям», но и опубликовал с двумя соавторами философско-научную статью, в которой он ввёл понятие «клик-химии». Его концепция заключалась в том, что химики-органики должны разрабатывать реакции, которые идут быстро, с высоким выходом, без побочных продуктов, без растворителя, с дешёвыми реагентами, при комнатной температуре. Как по щелчку («клику») мышки. Именно такие реакции найдут применения в промышленном и академическом синтезе.
С тех пор эта статья была процитирована более 15 тысяч раз (это очень много), но название «клик-химия» закрепилась за довольно узким классом реакций, а то и вообще только за конкретным присоединением азидов (веществ с тремя азотами в ряд) и алкинов (веществ с тройной связью углерод–углерод), катализируемым солями меди, с образованием пятичленного цикла, который называется триазолом (химики так и пишут «[3+2]-присоединение», в сумме получается 5 атомов в цикле):
Реакция присоединения между азидами и алкинами была известна с конца 19 века. В середине 20 века подобные [3+2]-присоединения много изучал немецкий химик Рольф Хьюзген (1920–2020), который прожил долгую жизнь, но так и не дождался своего Нобеля. Но реакция хорошо шла только при высоких температурах или между очень специфичными азидом и алкином. В 2002 году Шарплесс вместе с двумя русскими соавторами (Ростовцевым и Фокиным) и Люком Грином показал, что эта реакция может быть ускорена добавлением солей одновалентной меди. В таком виде она приближалась к «идеальности», описанной в философской статье о клик-химии:
Но в том же году, совершенно случайно, очень похожую реакцию между алкинами и азидами, катализируемую медью(I), опубликовал в весьма среднем журнале Мортен Мельдаль из Университета Копенгагена вместе со своими датскими студентами. Для них эта была рядовая статья по изучению твердофазного синтеза пептидов, даже по картинке в стиле «привет из 1990-х» можно предположить, что Мельдаль не представлял и никогда не поверил бы, что эта публикация принесёт ему Нобелевскую премию через 20 лет:
Сами по себе триазолы не очень интересны. За улучшенный способ их синтеза премию никто бы не дал. Но учёные быстро увидели, что клик-химия позволяет соединить две относительно большие молекулы А и Б, если у одной будет в составе алкин, а у другой – азид. И не так важно, что собой представляют эти молекулы и какие другие функциональные группы в них входят.
Каролин Бертоззи из Беркли (сейчас в Стэнфорде) нашла, пожалуй, самое перспективное применение: в 2004 году она предложила использовать клик-химию внутри живых организмов. Ни алкины, ни азиды не являются распространёнными в природе функциональными группами. Поэтому если ввести в организм искусственно синтезированный углевод, содержащий «ручку» из азида, можно быть уверенным, что это будет единственное соединение с азидом в этом организме. А теперь вводим флуоресцирующий краситель с алкином, проводим клик-химию, и по распределению закрепившего красителя видим, как распределился углевод по организму. Важно тут и то, что ни с чем другим, плавающим в клетках, азиды и алкины так просто реагировать не станут. Устоявшееся словосочетание «биоортогональная химия» подразумевает, что мы вводим в биологическую систему две разные функциональные группы, которые могут реагировать только друг с другом в нужных нам условиях.
Дополнительной проблемой стало то, что реакция, предложенная Шарплессом и Мельдалем, требовала катализ солями меди, которые являются ядовитыми для живых организмов. Бертоззи и её сотрудники нашли решение в том, что стали использовать не просто алкины, а напряжённые алкины: тройная связь хочет быть линейной, её нельзя включить в маленький углеродный цикл, а, например, в восьмичленном цикле она настолько хочет перестать быть тройной, что реагирует с азидами намного быстрее, и соли меди не нужны. Это был прорыв. Ниже я показываю картинку с Нобелевского сайта: даже в «популярном» изложении она выглядит устрашающе сложной:
И с тех пор учёные стали «кликать» всё подряд. Эта реакция нашла применение и в создании материалов, и в создании новых лекарств (когда, например, противораковое вещество можно присоединить к антителу, которое специфически свяжется с раковыми клетками), и в собирании разных молекулярных машин. Не знаю, ограничилось ли всё только академическими исследованиями, но теперь химики знали, что если надо соединить две молекулы и природа связи не так важна, клик-химия представляет собой надёжный, изученный способ, который работает даже в живых организмах.
Теперь возвращаюсь к вопросам, которые я поставил в начале поста. Всем ли дали заслуженно и кому не дали. «Медуза» в своей короткой заметке не упомянула, что у Карла Барри Шарплесса (1941–) это уже вторая премия.
Явление крайне редкое, но не беспрецедентное. Хорошо известна Мария Кюри (1867–1934), которая получила вначале Нобель по физике (1903) за открытие радиоактивности, а потом Нобель по химии (1911) за открытие новых элементов радия и полония. Она была первой, кто получил две премии. Намного меньше известен широкой публике Фредерик Сенгер (1918–2013). В 1958 году он был удостоен Нобеля по химии за установление последовательности белка на примере инсулина; после чего переключился на установление последовательности ДНК и получил второго химического Нобеля в 1980 году. Важнейшие открытия! И вот Шарплесс стал вторым человеком в истории, кто получил две Нобелевские премии именно по химии.
Я понимаю, почему люди могут обижаться. Разве Шарплесс и его открытия уровня Кюри или Сенгера? Столько разной полезной химии делается на свете, а дают престарелому американцу, у которого Нобель уже есть. Многие думали, что с Нобелем за клик-химию тянут, ожидая, что Шарплесс умрёт, и можно будет ему вторую премию не давать. Рациональное зерно в такой критике есть, но лично я рад за Шарплесса. Кто-то считает, что это выживший из ума дед, но для меня это легендарная личность. Я не скрывал, что в моём романе о полном синтезе ктулхумицина, Шарплесс является одним из прототипов Карла фон Хофмана – моего любимого персонажа. Настоящий Шарплесс в молодости потерял глаз, когда ЯМР-ампула взорвалась в его руках, и сделал вывод, что надо постоянно носить защитные очки в лаборатории. Но для меня очевидна параллель с древнескандинавской мифологией, где верховный бог Один отдал один свой глаз за мудрость. Жаль, что у Шарплесса нет длинной седой бороды, шляпы и копья:
С научной, а не с литературой точки зрения мне нравится философия Шарплесса, что химики должны изобретать простые реакции, а не экзотику, идущую в экстремальных условиях. Если уж забрать у него одну Нобелевскую премию, то первую 2001 года. Органики хорошо знают эпоксидирование и дигидроксилирование по Шарплессу: в очень многих полных синтезах они использовались для введения энантиоселективности. Но такого уровня реакций относительно много, а клик-химия произвела революцию не только в органическом синтезе, но и в биоорганической химии. Если хотели дать в этом году Бертоззи, то обязаны были дать и Шарплессу. Изобретайте полезные реакции и получите своего Нобеля. Шарплесс изобрёл две, а большинство профессоров-химиков ни одной.
С тем, что Каролин Бертоззи (1966–) когда-нибудь дадут Нобелевскую премию, никто не сомневался.
Когда я был постдоком в Беркли в 2012 году, она уже была очень занятой и важной с большой лабораторией, неудивительно, что Стэнфорд её потом переманил за большие деньги. В её случае я могу поручиться, что премию дали не за то, что она женщина (и к тому же лесбиянка), а за то, что она сделала очень крутую работу, которую все химики хорошо знают. С Нобелем по химии я не замечал, чтобы кого-то тянули или, наоборот, дискриминировали по ненаучным критериям. Из 7 учёных, кому дали в этом году Нобелевскую премию по медицине, физике и химии, Бертоззи – единственная женщина. CNN может ворчать, что это несправедливо, но как и с Шарплессом я могу сказать женщинам-учёным: делайте открытия уровня Бертоззи, и всё вам дадут. Допускаю, что у Нобелевского комитета было желание дать премию женщине, поэтому они второй год подряд наградили органиков. Но Бертоззи относительно молода, ей бы точно успели дать. Уверен, что в других областях химии есть достойные женщины-кандидаты. Значит, клик- и биоортогональная химия просто показались лучшими на сегодняшний момент.
А вот Мортену Мельдалю (1954–) откровенно повезло.
Его нельзя назвать автором одной статьи, но он был и остаётся весьма посредственным химиком из не самого известного университета. Я даже подумал, что он первый датчанин, которому дали Нобеля по химии (по физике точно давали: Нильсу Бору и его сыну Оге). Но обнаружил, что в 1997 году Нобелевскую премию по химии присудили Йенсу Скоу (1918–2018) из Дании за открытие фермента натрий-калиевой аденозинтрифосфатазы.
Я имя Мельдаля знал только в связи с обсуждением приоритета открытия клик-реакции азидов с алкинами. Что вместе с великим Шарплессом одновременно ту же реакцию опубликовал безвестный датчанин. И если за неё когда-нибудь дадут Нобеля, то по справедливости надо будет дать и Мельдалю. Так и получилось. Эта история мне напоминает, как в 2005 году Нобеля за метатезис олефинов дали очень известным американцам Роберту Граббсу (1942–2021) (Калтех) и Ричарду Шроку (1945–) (MIT), которые разработали используемые для этой реакции катализаторы, а третьим к ним добавили малоизвестного француза Ива Шовена (1930–2005) из французского института по изучению нефти. Оказалось, что в двух статьях в 1970-е годы Шовен случайно предложил механизм реакции метатезиса олефинов, который потом оказался правильным. В том случае и с Нобелем 2022 года мне кажется, что если кого Нобелевский комитет и тянет для разнообразия, так это «неамериканцев», чтобы все Нобели не уходили в США.
А что же с Валерием Фокиным, который был соавтором Шарплесса на статье 2002 года?
Фокин действительно много работал над изучением механизма и над совершенствованием реакции клик-химии. Но он был в Скриппсе своеобразным «хвостиком», младшим коллегой Шарплесса, с которым у Фокина опубликованы почти все высокоцитируемые статьи. Сейчас Фокин работает в Университете Южной Калифорнии, и я не знаю, чтобы он сделал что-то выдающееся полностью самостоятельно. По данным Google Scholar его последняя статья, которая набрала больше 100 цитирований вышла в 2014 году, где он всё ещё был соавтором Шарплесса.
Я лично с Фокиным не знаком. Возможно, он или другие соавторы первых статей о клик-химии могли бы рассказать, кто именно всё придумал и какой был интеллектуальный вклад самого Шарплесса. Понятно, что тот уже руками не работал. Но в этом кроется отдельный большой этический вопрос с Нобелевской и другими премиями: руками работают студенты и постдоки, иногда по идеям профессора, а иногда по своим собственным, но профессора всегда попадают соавторами на статьи и получают потом все премии и другие плюшки. Роберт Вудворд (1917–1979), которого я неоднократно упоминал в блоге как одного из самых влиятельных химиков-органиков в истории, с аспирантских времён не работал руками в лаборатории, на него работала куча народа, а Нобеля в 1965 году он получил в гордом одиночестве. Комитет решил, что именно его интеллектуальный вклад и руководство были определяющими. А кто работал с колбами и веществами, не так важно. Пусть становятся профессорами, набирают свою группу и доказывают, что это они были гениями, а не Вудворд (кажется, ни один из аспирантов Вудворда так Нобеля и не получил, хотя многие стали известными профессорами).
Видел, что на фейсбуке пошли разговоры, что Фокину не дали Нобеля, потому что у него, вероятно, осталось российское гражданство. Мол, сейчас россиянам лучше ничего не давать, чтобы никого не злить. Но он даже PhD получил в США, работал и работает в США, для научного мира он американский химик. Просто не хватило места. Если бы решили дать премию только за клик-химию, а за биоортогональную химию в другой раз, то у Фокина был бы шанс стать третьим. И то небольшой: у Шарплесса были другие важные соавторы, например, профессор M. G. Finn (Georgia Tech). Пример самого Шарплесса показывает, что можно и в 60 лет предложить новую реакцию, а в 80 получить за неё Нобеля. Фокин ещё молод, он профессор в хорошем университете, пусть дерзает, доказывает, что он сам достоин Нобеля, а не просто оказался в правильной лабе в правильное время.
Что-то я расписался сегодня. И это я ещё не читал ни нобелевские пресс-релизы, ни Wikipedia, ни то, что написали о премии CNN, C&EN и другие. Но вот распирало меня желание высказать то, что уже я и так об этой премии знаю и думаю. Может, где и наврал. Особенно про Мельделя надо бы было почитать побольше, чем он занимается в последнее время. Но хочу выложить этот пост по горячим следам после объявления премии, а если потом будет желание разобраться глубже и там окажутся интересные детали, то могу ещё написать. Особенно, если будет читательский интерес к теме химии и академии.
Не верилось, что Барри Шарплессу дадут вторую Нобелевку. Разве это честно? Столько хороших химиков без Нобеля ходят, а кому-то вторую дают. А Бертоззи включили, потому что она лесбиянка? Накануне CNN опубликовали статью «Пять женщин, которым надо бы дать Нобелевскую премию», в которой Бертоззи была охарактеризована, как “an active campaigner for LGBT rights” («активный борец за права ЛГБТ»). И кто такой Мельдаль? Шарплесса и Бертоззи химики-органики хорошо знают, а вот датчанин выпрыгнул, как чёртик из колбы. Шведы решили сделать приятное соседям? И почему не дали премию Валерию Фокину – профессору российского происхождения, который много работал вместе с Шарплессом? Дискриминация русских и позор Нобелевскому комитету?
Я дам свои ответы на эти вопросы, но для начала надо рассказать в общих словах, какую реакцию принято называть «клик-химией», и чему перпендикулярна биоортогональная химия. Несколько безумная картинка из «популярного» объяснения с сайта Нобелевской премии:
В 2001 году Барри Шарплесс из института Скриппса возле Сан-Диего не только получил свою первую Нобелевку за «работу по хирально катализируемым окислительным реакциям», но и опубликовал с двумя соавторами философско-научную статью, в которой он ввёл понятие «клик-химии». Его концепция заключалась в том, что химики-органики должны разрабатывать реакции, которые идут быстро, с высоким выходом, без побочных продуктов, без растворителя, с дешёвыми реагентами, при комнатной температуре. Как по щелчку («клику») мышки. Именно такие реакции найдут применения в промышленном и академическом синтезе.
С тех пор эта статья была процитирована более 15 тысяч раз (это очень много), но название «клик-химия» закрепилась за довольно узким классом реакций, а то и вообще только за конкретным присоединением азидов (веществ с тремя азотами в ряд) и алкинов (веществ с тройной связью углерод–углерод), катализируемым солями меди, с образованием пятичленного цикла, который называется триазолом (химики так и пишут «[3+2]-присоединение», в сумме получается 5 атомов в цикле):
Реакция присоединения между азидами и алкинами была известна с конца 19 века. В середине 20 века подобные [3+2]-присоединения много изучал немецкий химик Рольф Хьюзген (1920–2020), который прожил долгую жизнь, но так и не дождался своего Нобеля. Но реакция хорошо шла только при высоких температурах или между очень специфичными азидом и алкином. В 2002 году Шарплесс вместе с двумя русскими соавторами (Ростовцевым и Фокиным) и Люком Грином показал, что эта реакция может быть ускорена добавлением солей одновалентной меди. В таком виде она приближалась к «идеальности», описанной в философской статье о клик-химии:
Но в том же году, совершенно случайно, очень похожую реакцию между алкинами и азидами, катализируемую медью(I), опубликовал в весьма среднем журнале Мортен Мельдаль из Университета Копенгагена вместе со своими датскими студентами. Для них эта была рядовая статья по изучению твердофазного синтеза пептидов, даже по картинке в стиле «привет из 1990-х» можно предположить, что Мельдаль не представлял и никогда не поверил бы, что эта публикация принесёт ему Нобелевскую премию через 20 лет:
Сами по себе триазолы не очень интересны. За улучшенный способ их синтеза премию никто бы не дал. Но учёные быстро увидели, что клик-химия позволяет соединить две относительно большие молекулы А и Б, если у одной будет в составе алкин, а у другой – азид. И не так важно, что собой представляют эти молекулы и какие другие функциональные группы в них входят.
Каролин Бертоззи из Беркли (сейчас в Стэнфорде) нашла, пожалуй, самое перспективное применение: в 2004 году она предложила использовать клик-химию внутри живых организмов. Ни алкины, ни азиды не являются распространёнными в природе функциональными группами. Поэтому если ввести в организм искусственно синтезированный углевод, содержащий «ручку» из азида, можно быть уверенным, что это будет единственное соединение с азидом в этом организме. А теперь вводим флуоресцирующий краситель с алкином, проводим клик-химию, и по распределению закрепившего красителя видим, как распределился углевод по организму. Важно тут и то, что ни с чем другим, плавающим в клетках, азиды и алкины так просто реагировать не станут. Устоявшееся словосочетание «биоортогональная химия» подразумевает, что мы вводим в биологическую систему две разные функциональные группы, которые могут реагировать только друг с другом в нужных нам условиях.
Дополнительной проблемой стало то, что реакция, предложенная Шарплессом и Мельдалем, требовала катализ солями меди, которые являются ядовитыми для живых организмов. Бертоззи и её сотрудники нашли решение в том, что стали использовать не просто алкины, а напряжённые алкины: тройная связь хочет быть линейной, её нельзя включить в маленький углеродный цикл, а, например, в восьмичленном цикле она настолько хочет перестать быть тройной, что реагирует с азидами намного быстрее, и соли меди не нужны. Это был прорыв. Ниже я показываю картинку с Нобелевского сайта: даже в «популярном» изложении она выглядит устрашающе сложной:
И с тех пор учёные стали «кликать» всё подряд. Эта реакция нашла применение и в создании материалов, и в создании новых лекарств (когда, например, противораковое вещество можно присоединить к антителу, которое специфически свяжется с раковыми клетками), и в собирании разных молекулярных машин. Не знаю, ограничилось ли всё только академическими исследованиями, но теперь химики знали, что если надо соединить две молекулы и природа связи не так важна, клик-химия представляет собой надёжный, изученный способ, который работает даже в живых организмах.
Теперь возвращаюсь к вопросам, которые я поставил в начале поста. Всем ли дали заслуженно и кому не дали. «Медуза» в своей короткой заметке не упомянула, что у Карла Барри Шарплесса (1941–) это уже вторая премия.
Явление крайне редкое, но не беспрецедентное. Хорошо известна Мария Кюри (1867–1934), которая получила вначале Нобель по физике (1903) за открытие радиоактивности, а потом Нобель по химии (1911) за открытие новых элементов радия и полония. Она была первой, кто получил две премии. Намного меньше известен широкой публике Фредерик Сенгер (1918–2013). В 1958 году он был удостоен Нобеля по химии за установление последовательности белка на примере инсулина; после чего переключился на установление последовательности ДНК и получил второго химического Нобеля в 1980 году. Важнейшие открытия! И вот Шарплесс стал вторым человеком в истории, кто получил две Нобелевские премии именно по химии.
Я понимаю, почему люди могут обижаться. Разве Шарплесс и его открытия уровня Кюри или Сенгера? Столько разной полезной химии делается на свете, а дают престарелому американцу, у которого Нобель уже есть. Многие думали, что с Нобелем за клик-химию тянут, ожидая, что Шарплесс умрёт, и можно будет ему вторую премию не давать. Рациональное зерно в такой критике есть, но лично я рад за Шарплесса. Кто-то считает, что это выживший из ума дед, но для меня это легендарная личность. Я не скрывал, что в моём романе о полном синтезе ктулхумицина, Шарплесс является одним из прототипов Карла фон Хофмана – моего любимого персонажа. Настоящий Шарплесс в молодости потерял глаз, когда ЯМР-ампула взорвалась в его руках, и сделал вывод, что надо постоянно носить защитные очки в лаборатории. Но для меня очевидна параллель с древнескандинавской мифологией, где верховный бог Один отдал один свой глаз за мудрость. Жаль, что у Шарплесса нет длинной седой бороды, шляпы и копья:
С научной, а не с литературой точки зрения мне нравится философия Шарплесса, что химики должны изобретать простые реакции, а не экзотику, идущую в экстремальных условиях. Если уж забрать у него одну Нобелевскую премию, то первую 2001 года. Органики хорошо знают эпоксидирование и дигидроксилирование по Шарплессу: в очень многих полных синтезах они использовались для введения энантиоселективности. Но такого уровня реакций относительно много, а клик-химия произвела революцию не только в органическом синтезе, но и в биоорганической химии. Если хотели дать в этом году Бертоззи, то обязаны были дать и Шарплессу. Изобретайте полезные реакции и получите своего Нобеля. Шарплесс изобрёл две, а большинство профессоров-химиков ни одной.
С тем, что Каролин Бертоззи (1966–) когда-нибудь дадут Нобелевскую премию, никто не сомневался.
Когда я был постдоком в Беркли в 2012 году, она уже была очень занятой и важной с большой лабораторией, неудивительно, что Стэнфорд её потом переманил за большие деньги. В её случае я могу поручиться, что премию дали не за то, что она женщина (и к тому же лесбиянка), а за то, что она сделала очень крутую работу, которую все химики хорошо знают. С Нобелем по химии я не замечал, чтобы кого-то тянули или, наоборот, дискриминировали по ненаучным критериям. Из 7 учёных, кому дали в этом году Нобелевскую премию по медицине, физике и химии, Бертоззи – единственная женщина. CNN может ворчать, что это несправедливо, но как и с Шарплессом я могу сказать женщинам-учёным: делайте открытия уровня Бертоззи, и всё вам дадут. Допускаю, что у Нобелевского комитета было желание дать премию женщине, поэтому они второй год подряд наградили органиков. Но Бертоззи относительно молода, ей бы точно успели дать. Уверен, что в других областях химии есть достойные женщины-кандидаты. Значит, клик- и биоортогональная химия просто показались лучшими на сегодняшний момент.
А вот Мортену Мельдалю (1954–) откровенно повезло.
Его нельзя назвать автором одной статьи, но он был и остаётся весьма посредственным химиком из не самого известного университета. Я даже подумал, что он первый датчанин, которому дали Нобеля по химии (по физике точно давали: Нильсу Бору и его сыну Оге). Но обнаружил, что в 1997 году Нобелевскую премию по химии присудили Йенсу Скоу (1918–2018) из Дании за открытие фермента натрий-калиевой аденозинтрифосфатазы.
Я имя Мельдаля знал только в связи с обсуждением приоритета открытия клик-реакции азидов с алкинами. Что вместе с великим Шарплессом одновременно ту же реакцию опубликовал безвестный датчанин. И если за неё когда-нибудь дадут Нобеля, то по справедливости надо будет дать и Мельдалю. Так и получилось. Эта история мне напоминает, как в 2005 году Нобеля за метатезис олефинов дали очень известным американцам Роберту Граббсу (1942–2021) (Калтех) и Ричарду Шроку (1945–) (MIT), которые разработали используемые для этой реакции катализаторы, а третьим к ним добавили малоизвестного француза Ива Шовена (1930–2005) из французского института по изучению нефти. Оказалось, что в двух статьях в 1970-е годы Шовен случайно предложил механизм реакции метатезиса олефинов, который потом оказался правильным. В том случае и с Нобелем 2022 года мне кажется, что если кого Нобелевский комитет и тянет для разнообразия, так это «неамериканцев», чтобы все Нобели не уходили в США.
А что же с Валерием Фокиным, который был соавтором Шарплесса на статье 2002 года?
Фокин действительно много работал над изучением механизма и над совершенствованием реакции клик-химии. Но он был в Скриппсе своеобразным «хвостиком», младшим коллегой Шарплесса, с которым у Фокина опубликованы почти все высокоцитируемые статьи. Сейчас Фокин работает в Университете Южной Калифорнии, и я не знаю, чтобы он сделал что-то выдающееся полностью самостоятельно. По данным Google Scholar его последняя статья, которая набрала больше 100 цитирований вышла в 2014 году, где он всё ещё был соавтором Шарплесса.
Я лично с Фокиным не знаком. Возможно, он или другие соавторы первых статей о клик-химии могли бы рассказать, кто именно всё придумал и какой был интеллектуальный вклад самого Шарплесса. Понятно, что тот уже руками не работал. Но в этом кроется отдельный большой этический вопрос с Нобелевской и другими премиями: руками работают студенты и постдоки, иногда по идеям профессора, а иногда по своим собственным, но профессора всегда попадают соавторами на статьи и получают потом все премии и другие плюшки. Роберт Вудворд (1917–1979), которого я неоднократно упоминал в блоге как одного из самых влиятельных химиков-органиков в истории, с аспирантских времён не работал руками в лаборатории, на него работала куча народа, а Нобеля в 1965 году он получил в гордом одиночестве. Комитет решил, что именно его интеллектуальный вклад и руководство были определяющими. А кто работал с колбами и веществами, не так важно. Пусть становятся профессорами, набирают свою группу и доказывают, что это они были гениями, а не Вудворд (кажется, ни один из аспирантов Вудворда так Нобеля и не получил, хотя многие стали известными профессорами).
Видел, что на фейсбуке пошли разговоры, что Фокину не дали Нобеля, потому что у него, вероятно, осталось российское гражданство. Мол, сейчас россиянам лучше ничего не давать, чтобы никого не злить. Но он даже PhD получил в США, работал и работает в США, для научного мира он американский химик. Просто не хватило места. Если бы решили дать премию только за клик-химию, а за биоортогональную химию в другой раз, то у Фокина был бы шанс стать третьим. И то небольшой: у Шарплесса были другие важные соавторы, например, профессор M. G. Finn (Georgia Tech). Пример самого Шарплесса показывает, что можно и в 60 лет предложить новую реакцию, а в 80 получить за неё Нобеля. Фокин ещё молод, он профессор в хорошем университете, пусть дерзает, доказывает, что он сам достоин Нобеля, а не просто оказался в правильной лабе в правильное время.
Что-то я расписался сегодня. И это я ещё не читал ни нобелевские пресс-релизы, ни Wikipedia, ни то, что написали о премии CNN, C&EN и другие. Но вот распирало меня желание высказать то, что уже я и так об этой премии знаю и думаю. Может, где и наврал. Особенно про Мельделя надо бы было почитать побольше, чем он занимается в последнее время. Но хочу выложить этот пост по горячим следам после объявления премии, а если потом будет желание разобраться глубже и там окажутся интересные детали, то могу ещё написать. Особенно, если будет читательский интерес к теме химии и академии.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2022-10-07 04:15 am (UTC)а как эти азиды и алкины "прикрепляют" к нужным молекулам?
no subject
Date: 2022-10-07 04:27 am (UTC)С азидами самым распространённым, наверно, будет нуклеофильное замещение с NaN3. С алкинами возьмут готовую тройную связь с другой «ручкой», например, HC≡CCOOH, и через карбоксильную группу присоединят к амину или спирту. А вот такой напряжённый восьмичленный циклоалкин, как у Бертоззи, надо было изначально специально синтезировать в несколько стадий.
no subject
Date: 2022-10-07 04:48 am (UTC)зачем напридумывали кучу способов синтеза азидов и алкинов? видимо от них какая-то польза есть в "народном хозяйстве"?
на всякий случай — дисклеймер. я без всякой задней мысли спрашиваю. вот погуглил "нуклеофильное замещение с NaN3" и ничего не понятно. а хочется понять чуть больше. и у вас хорошо получается объяснять. лучше чем у гугла :)
no subject
Date: 2022-10-07 05:03 am (UTC)Простейший алкин – ацетилен, газ, который используется при сварочных работах.
Но новые вещества синтезируют в первую очередь из научного любопытства: потому что могут. Можно сравнить с тем, как биологи описали сотни тысяч жуков, а астрономы нашли сотни планет у других звёзд. Пользы для народного хозяйства может и не быть, но это хорошо изученная область. Другие учёные могут полагаться на неё, чтобы двигать дальше в нашем познании окружающего мира.
Реакцию замещения можно очень схематично представить так: R-X + NaN3 = R-N3 + NaX, где X обычно галогеноид (Cl, Br, I) или псевдогалогноид (OTs, OMs), а R — органическая часть молекулы. Некоторые вещи очень сложно объяснить тем, кто не изучал органическую химию много лет. Мне бы было проще взять любую недавнюю статью, где есть клик-химия, и разобрать с картинками и схемами, зачем им понадобилось соединять две молекулы и как они ввели в одну из них азид, а в другую алкин. Но это целый пост надо отдельный писать.
Я могу такую ссылку на методы синтеза азидов дать. Там есть схемы реакций, но не уверен, что человеку без университетского химического образования будет понятно:
https://www.organic-chemistry.org/synthesis/C1N/azides/alkylazides.shtm.
no subject
Date: 2022-10-07 05:21 am (UTC)спасибо! стало понятнее!
на самом деле вопросов конечно всё равно море :)
например — почему эта техника не была придумана раньше? вроде выглядит не сложно.
можно ли делать цепочки? молекулы и с азидом и с алкином одновременно. берём другую молекулу с алкином, прикрепляем к ней одним концом азид и у нас есть опять алкин готовый к соединению дальше. ну и всякие другие комбинации. если есть ещё вещества позволяющие кликреакцию, то там вообще лего какое-то получается
no subject
Date: 2022-10-07 05:55 am (UTC)в этом году вполне разумная как мне показалось премия.
ну, в классическом конечно стиле. чувак сделал эксперимент
в 1972 году. подождал немного, 50 лет всего и порядок.
премия в кармане
про .ru гражданство вопрос всегда довольно темный.
т.е. если специально не проходил процедуру отказа,
а она очень сложная, то вроде бы оно остается. но что
это означает тоже не очень понятно. если например человек туда не ездил
с прошлого тысячелетия и вообще никак не взаимодействовал и
никаких действующих паспортов или других документов оттуда у него
нет и не может быть и получать новые и туда ездить он тоже не собирается.
в каком смысле он тогда гражданин, что это вообще может означать?
no subject
Date: 2022-10-07 06:08 am (UTC)Спасибо, понятное и интересное объяснение
no subject
Date: 2022-10-07 06:48 am (UTC)Спасибо. Очень интересно.
no subject
Date: 2022-10-07 06:56 am (UTC)В общем случае, если у человека имеется два действующих гражданства, а соответствующие государства между собой никаких договоров на эту тему не подписывали, то на территории каждого из них он считается гражданином исключительно этого государства со всеми прилагающимися к этому правами и обязанностями.
В частности, если у него нет действительных документов — он сразу же после приезда в страну обязан пойти и получить их, плюс заплатить штраф за их отсутствие.
(frozen) no subject
Date: 2022-10-07 08:13 am (UTC)Если бы этой лезбухе премию дали за научные достижения, а не за ее ориентацию и пропаганду половых извращений, то об этом бы даже не упомянули. Просто написали бы за что и кому. Раз кричат про то что она пропагандирует извращения, то это однозначно говорит о том, что премия именно за это. Ведь про остальных участников нигде не написали что они гетеро или там за нормальные сексуальные отношения. По этому не нужно сказок про заслужила. Может и заслужила, но премию ей дали не за заслуги, а исключительно за женские привилегии и пропаганду половых извращений.
PS С уважением отношусь к женщинам и половым извращенцам
no subject
Date: 2022-10-07 08:22 am (UTC)Судя по фотографии Валеры Фокина, он из детей руских армейских, настоящий, не подделанный руский, правильные черты лица и в общем красивое, настоящее, мужское умное лицо, а так как планета под оккупацией красных тварей, отсюда и отношение к нему.
(frozen) no subject
Date: 2022-10-07 09:10 am (UTC)Отказаться как раз от гражданства очень просто. Приходишь в посольство, пишешь заявление и прикладываешь доказательства того что у тебя есть гражданство другого государства (если нет, то отказаться не получится), военный билет, справку из налоговой об отсутствии задолженности (оформляется дистанционно), несколько фоток и квитанцию об оплате пошлины. Никаких трудностей с этим нет. Так что, если у него осталось гражданство, значит оно ему нужно.
(frozen) no subject
Date: 2022-10-07 09:18 am (UTC)Ну как бы вам сказать. Это не мешает в последние месяцы объявлять неарийцами даже тех кто не имеет гражданства, но имеет русское происхождение. Увольнять их с работы, разбивать им машины, устравивать травлю детей и пр. Так что неарийское происхождение очень сильно может сейчас скакзаться на карьере в таком фашистском государстве как США.
Другое дело что хрен его знает какой у него был вклад в те работы. Например я в бытность свою аспирантом сам писал свои работы и даже идеи для исследований были мои, но мой научрук был в соавторах и по сути выполнял функции редактора и объяснял мои косяки — как правильно донести свои идеи в статье, что стоит писать, а что нет. Но это не значит что у всех так. Какие-то научруки не давали такой полной свободы и у них аспиранты делали только то что скажут и когда скажут. Я знал одного такого профессора. Так что все идеи могут оказаться и за автороством Фокина, а может и нет. Но в слюбом случае, его неарийское происхождение не даст ему что-либо доказать, особенно если он гетеросексуал.
no subject
Date: 2022-10-07 09:32 am (UTC)no subject
Date: 2022-10-07 11:22 am (UTC)хорошая статья
(frozen) no subject
Date: 2022-10-07 01:33 pm (UTC)В возможность переубедить вас, что вы не правы, я не верю. Слишком много симптомов вашей непереубеждаемости. Игнорировать вас тоже не получится, потому что я вижу, что вы пошли отвечать в другие комментарии, не разбираясь в предмете, просто из желания излиться. Это главный симптом неадекватности. Если человек написал один оскорбительный коммент и заткнулся, я его банить не буду. Но вы изливайтесь в другом месте.
no subject
Date: 2022-10-07 01:35 pm (UTC)no subject
Date: 2022-10-07 01:43 pm (UTC)no subject
Date: 2022-10-07 01:46 pm (UTC)no subject
Date: 2022-10-07 01:47 pm (UTC)no subject
Date: 2022-10-07 01:47 pm (UTC)no subject
Date: 2022-10-07 01:48 pm (UTC)no subject
Date: 2022-10-07 01:49 pm (UTC)no subject
Date: 2022-10-07 01:49 pm (UTC)no subject
Date: 2022-10-07 01:59 pm (UTC)Делать такие полимеры или последовательные цепочки в теории можно. Я по-быстрому нахожу вот такую схему (Scheme 7 в https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2016/sc/c6sc01832g):
Тут последовательно двумя клик-реакциями присоединили вначале «треугольник» с двумя азидами, а потом «прямоугольник» с двумя алкинами, и так можно продолжать наращивать цепочку с целью получения полимера для опто-электроники с подгоняемыми свойствами, в зависимости от молекулярной природы «треугольника» и «прямоугольника».