Нобелівська премія з хімії. Лауреати Нобелівської премії з хімії

Нобелівська премія з хімії вручається з 1901 року. Першим її лауреатом став Якоб Вант-Гофф. Цей учений отримав премію за закони осмотичного тиску та хімічної динаміки, відкриті ним. Звичайно, про всі лауреатів неможливо розповісти в рамках однієї статті. Ми поговоримо про найвідоміших, а також про тих, кому була вручена Нобелівська премія з хімії в останні кілька років.

Ернест Резерфорд

Одним з найвідоміших хіміків є Ернест Резерфорд. Нобелівську премію він отримав в 1908 році за дослідження розпаду елементів радіоактивних речовин. Роки життя цього вченого - 1871-1937. Це англійський фізик і хімік, що народився в Новій Зеландії. Завдяки своїм успіхам під час навчання в Нельсон-коледжі він отримав стипендію, яка дозволила йому відправитися в Крайстчерч, новозеландський місто, де знаходився Кентербері-коледж. У 1894 році Резерфорд став бакалавром природничих наук. Через деякий час вчений був удостоєний стипендії знаходиться в Англії Кембриджського університету і перебрався в цю країну.

У 1898 році Резерфорд почав здійснювати важливі експерименти, пов'язані з радіоактивним випромінюванням урану. Через деякий час їм були відкриті два його види: альфа-промені і бета-промені. Перші проникають лише на невелику відстань, а другі - на значно більше. Через деякий час Резерфорд з'ясував, що торій випускає особливий радіоактивний газоподібний продукт. Він назвав це явище "еманацією" (випусканням).

Нові дослідження показали, що актиній і радій також здійснюють еманацію. Резерфорд на підставі вчинених ним відкриттів прийшов до важливих висновків. Він з'ясував, що альфа- і бета-промені випускають всі радіоактивні елементи. Крім того, радіоактивність їх зменшується через деякий проміжок часу. На підставі отриманих висновків можна було зробити важливе припущення. Всі відомі науці радіоактивні елементи, як підсумував учений, входять в одне сімейство атомів, а зменшення радіоактивності можна взяти за основу їх класифікації.

Марія Кюрі (Склодовська)

Першою жінкою, якій була вручена Нобелівська премія з хімії, стала Марія Кюрі. Це важливе для науки подія відбулася в 1911 році. Нобелівська премія з хімії була присуджена їй за відкриття полонію і радію, виділення радію, а також за вивчення з'єднань і природи останнього елемента. Марія народилася в Польщі, через деякий час переїхала до Франції. Роки її життя - 1867-1934. Кюрі стала лауреатом премії Нобеля не тільки з хімії, а й з фізики (в 1903 році, спільно з П'єром Кюрі і Анрі Беккерелем).

Марії Кюрі довелося зіткнутися з тим, що жінкам в її час був практично закритий шлях у науку. У Варшавський університет їх не приймали. Крім того, сім'я Кюрі була бідна. Однак Марії вдалося здобути вищу освіту в Парижі.

Найважливіші досягнення Марії Кюрі

Анрі Беккерель в 1896 році з'ясував, що сполуки урану випускають випромінювання, яке здатне глибоко проникати. Випромінювання Беккереля, на відміну від відкритого В. Рентгеном в 1895 році, не було результатом збудження від деякого зовнішнього джерела. Воно було внутрішньою властивістю урану. Марію зацікавило це явище. У початку 1898 роки вона почала вивчати його. Дослідниця намагалася визначити, чи є інші речовини, які мають здатність випускати ці промені. У грудня 1898 П'єр і Марія Кюрі відкрили 2 нових елемента. Вони були названі радієм і полонієм (на честь батьківщини Марії Польщі). Після цього пішли роботи по їх виділення і вивчення їх властивостей. У 1910 році спільно з Андре Дебірном Марія виділила металевий радій в чистому вигляді. Так був завершений початий 12 років тому цикл досліджень.

Лайнус Карл Полінг

Ця людина є одним з найбільших хіміків. Нобелівську премію він отримав в 1954 році за вивчення природи хімічного зв'язку, а також за застосування її для з'ясування структури сполук.

Роки життя Полінга - 1901-1994. Він народився в США, в штаті Орегон (м Портленд). Як дослідника Полінг довгий час вивчав рентгенівську кристалографію. Його цікавило, як через кристал проходять промені і з'являється характерний малюнок. За цим малюнком можна було визначити атомну структуру відповідної речовини. Використовуючи цей метод, вчений вивчав природу зв'язків у бензолі, а також в інших ароматичних сполуках.

У 1928 році Полінг створив теорію гібридизації (резонансу) хімічних зв'язків, яка відбувається в ароматичних сполуках. У 1934 році вчений звернув свою увагу на біохімію, особливо на біохімію білків. Разом з А. Мирський він створив теорію функції і будови білка. Спільно з Ч. Корвелл цей учений вивчав вплив насичення киснем (дизельні) на магнітні властивості білка гемоглобіну. У 1942 році дослідник зміг змінити хімічну структуру глобулінів (білків, що містяться в крові). У 1951 році Полінг спільно з Р. Корі опублікував працю, присвячений молекулярній структурі білків. Він став результатом роботи, що тривала протягом 14 років. Використовуючи рентгенівську кристалографію для вивчення білків у м'язах, вовни, волоссі, нігтях та інших тканинах, вчені зробили важливе відкриття. Вони з'ясували, що в білку ланцюга амінокислот закручені в спіраль. Це стало великим прогресом в біохімії.

С. Хиншелвуд і Н. Семенов

Вам напевно хочеться дізнатися, чи є російські лауреати Нобелівської премії з хімії. Хоча деякі наші співвітчизники були номіновані на отримання цієї нагороди, тільки Н. Семенов отримав її. Спільно з Хиншелвудом він був удостоєний премії за дослідження механізму хімічних реакцій в 1956 році.

Хиншелвуд - англійський учений (роки життя - 1897-1967). Основні роботи його були пов'язані з вивченням ланцюгових реакцій. Він досліджував гомогенний аналіз, а також механізм реакцій даного типу.

Семенов Микола Миколайович (роки життя - 1896-1986) - російський хімік і фізик родом з міста Саратова. Першою науковою проблемою, що зацікавила його, була іонізація газів. Вчений, ще будучи студентом університету, написав першу статтю про зіткнення між молекулами і електронами. Через деякий час він почав вивчати більш глибоко процеси рекомбінації і дисоціації. Крім того, він зацікавився молекулярними аспектами конденсації і адсорбції парів, що відбуваються на твердій поверхні. Дослідження, здійснені ним, дозволили знайти взаємозв'язок між температурою поверхні, з якої здійснюється конденсація, і щільністю пара. У 1934 році вчений опублікував роботу, в якій довів, що багато реакцій, включаючи і полімеризацію, протікають за допомогою механізму розгалуженої або ланцюгової реакції.

Роберт Бернс Вудворд

Всі лауреати Нобелівської премії з хімії внесли великий вклад у науку, проте Р. Вудворд особливо виділяється серед них. Його досягнення дуже важливі і сьогодні. Цей учений був удостоєний премії Нобеля в 1965 році. Він отримав її за внесок в області органічного синтезу. Роки життя Роберта - 1917-1979. Він народився в США, в американському місті Бостоні, розташованому в штаті Массачусетс.

Перше досягнення в галузі хімії Вудворд здійснив у роки Другої світової війни, коли він був консультантом фірми "Полароїд корпорейшн". Через війни стало не вистачати хініну. Це антималярійного препарат, який використовувався також при виготовленні лінз. Вудворд і У. Доерінг, його колега, розташовуючи легкодоступними матеріалами і стандартним обладнанням, вже через 14 місяців роботи здійснили синтез хініну.

Через 3 роки, разом з Шрамм, цей вчений створив білковий аналог шляхом з'єднання в довгий ланцюг ланок амінокислот. Поліпептиди, отримані в результаті цього, стали застосовуватися при виробництві штучних антибіотиків і пластмас. Крім того, з їх допомогою став досліджуватися метаболізм білків. Вудворд в 1951 році почав працювати над синтезом стероїдів. Серед отриманих сполук були ланостерин, хлорофіл, резерпін, лізергінової кислоти, вітамін В12, колхіцин, простагландин F2a. Згодом безліч із з'єднань, отриманих ним і співробітниками інституту "Сіба корпорейшн", директором якого він був, стали використовуватися в промисловості. Нефалоспорін С був одним з найважливіших з них. Це антибіотик типу пеніциліну, який використовується проти інфекційних захворювань, що викликаються бактеріями.

Наш список лауреатів Нобелівської премії з хімії буде доповнений прізвищами вчених, що удостоїлися її в 21 столітті, у другому десятилітті.

А. Судзукі, Є. Негіші, Р. Хек

Ці дослідники отримали нагороду за розробку нових способів з'єднання один з одним атомів вуглецю для створення складних молекул. Їм була вручена Нобелівська премія з хімії 2010 року. Хек і Негіші - американці, а Акіро Судзукі - громадянин Японії. Метою їх стало створення складних органічних молекул. У школі ми дізнаємося про те, що органічні сполуки мають у своєму складі атоми вуглецю, які формують скелет молекули. Довгий час проблемою вчених стало те, що атоми вуглецю важко з'єднуються з іншими атомами. За рахунок каталізатора, виконаного з паладію, вдалося вирішити цю проблему. Під дією каталізатора атоми вуглецю стали взаємодіяти один з одним, формуючи складні органічні структури. Ці процеси і вивчали лауреати Нобелівської премії з хімії цього року. Майже одночасно були здійснені реакції, названі на честь цих учених.

Р. Лефковіц, М. Карплюс, Б. Кобілка

Лефковіц (на фото вище), Кобілка і Карплюс - ось хто отримав Нобелівську премію з хімії у 2012 році. Нагорода дісталася трьом цим ученим за вивчення сполучених з G-білками рецепторів. Роберт Лефковіц - громадянин США, який народився 15 квітня 1943 Основна частина його досліджень присвячена роботі биорецепторами і перетворенню їх сигналів. Лефковіц докладно описав функціональні особливості, структуру і послідовність beta - адренергічних рецепторів, а також 2 види регулюючих білків: beta - аррестінов і GRK-кіназ. Цей учений в 1980-х роках разом з колегами здійснив клонування гена, відповідального за функціонування beta - адренергічного рецептора.

Б. Кобілка - виходець із США. Він народився в місті Літл-Фолс (Міннесота). Після закінчення навчання дослідник працював під керівництвом Лефковіц.

Нобелівська премія з хімії 2012 була присуджена також М. Карплюсу. Він народився у Відні в 1930 році. Карплюс був вихідцем з єврейської сім'ї, якій довелося переїхати в США, рятуючись від гонінь нацистів. Головною областю досліджень цього вченого стала ядерно-магнітна спектроскопія, квантова хімія і кінетика хімічних процесів.

М. Карплюс, М. Левітт, А. Уоршел

Перейдемо тепер до лауреатам премії 2013 року. Вчені Карплюс (на фото нижче), Уоршел і Левітт отримали її за моделі складних хімічних систем.

М. Левітт народився в ПАР у 1947 році. Коли йому було 16 років, сім'я Майкла переїхала до Великобританії. У Лондоні він поступив в 1967 році в Королівський коледж, а потім продовжив навчання в Кембриджському університеті. Роботи його в Лабораторії молекулярної біології цього університету пов'язані зі створенням моделей просторових структур тРНК. Майкл вважається одним із засновників способів комп'ютерного моделювання та вивчення структур різних білкових молекул (головним чином білків).

Нобелівська премія з хімії 2013 була вручена також Арі Уоршелу. Він з'явився на світ в Палестині в 1940 році. У 1958-62 рр. він служив у званні капітана в Армії оборони Ізраїлю, а потім почав навчання в єрусалимському інституті. У 1970-72 рр. він працював в інституті Вайцмана доцентом, а з 1991 року став професором біології та хімії в Південній Каліфорнії. Уоршелл вважається одним із творців обчислювальної ензимології - розділу біології. Він займався дослідженням механізмів і будови каталітичної дії, а також структури молекул ферментів.

Ш. Х'єлл, Е. Бетціг і У. Мернер

Нобелівська премія з хімії 2014 була вручена Мернер, Бетцігу і Хеллен. Ці вчені створили нові методи мікроскопії, що перевершують можливості звичного нам світлового мікроскопа. Результати їх робіт дозволяють розглядати шляху молекул усередині клітин живих організмів. Наприклад, завдяки цим методам стає можливим стежити за поведінкою білків, що відповідають за виникнення хвороб Паркінсона й Альцгеймера. В даний час дослідження цих учених все активніше використовуються в науці та медицині.

Х'єлл народився в 1962 році в Румунії. Він є сьогодні громадянином Німеччини. Ерік Бетциг з'явився на світ в 1960 році в штаті Мічиган. Вільям Мернер народився в 1953 році в Каліфорнії.

Х'єлл ще з 1990-х років працював над STED-мікроскопією на спонтанному пригніченому випущенні. Перший лазер в ній збуджується до появи флуоресцентного світіння, реєстрованого приймачем. Ще один лазер застосовується з метою поліпшити роздільну здатність апарату. Мернер і Бетціг, колеги Хеллен, здійснюючи незалежно один від одного власні дослідження, заклали основи для ще одного типу мікроскопії. Мова йде про мікроскопії одиночних молекул.

Т. Ліндал, П. Модріч і Азіз Санджар

Нобелівська премія з хімії 2015 року було присуджено шведу Ліндаль, американцеві Модричу і турку Санджар. Вчені, які розділили нагороду між собою, незалежно один від одного пояснили і описали механізми, завдяки яким клітини "лагодять" ДНК і захищають від пошкоджень генетичну інформацію. Саме за це їм була присуджена Нобелівська премія з хімії 2015 року.

Наукове співтовариство в 1960-і роки було переконане, що ці молекули вкрай міцні і протягом життя залишаються практично незмінним. Здійснюючи свої дослідження в Каролінському інституті, біохімік Ліндал (1938 року народження) показав, що в роботі ДНК накопичуються різні дефекти. Це означає, що повинні бути природні механізми, за допомогою яких здійснюється "лагодження" молекул ДНК. Ліндал в 1974 році знайшов фермент, що прибирає пошкоджений цитозин з них. У 1980-90-і роки вчений, який перебрався до того часу у Великобританію, показав, як працює глікозілаз. Це особлива група ферментів, що здійснює роботу на першому етапі лагодження ДНК. Вчений зміг відтворити в лабораторних умовах цей процес (так звана "Ексцизійна репарація").

Варті уваги й інші лауреати Нобелівської премії з хімії 2015 року. Азіз Санджар з'явився на світ в 1946 році в Туреччині. Він отримав в Стамбулі диплом лікаря, після чого пропрацював кілька років сільським лікарем. Однак в 1973 році Азіз захопився біохімією. Вченої вразило те, що бактерії після отримання дози ультрафіолету, смертельно небезпечною для них, досить швидко відновлюють свої сили, якщо здійснюється опромінення в синьому спектрі видимого діапазону. Уже в лабораторії Техасу Санджар визначив і клонував ген ферменту, який відповідає за усунення отриманого від ультрафіолету збитку (фотоліази). Це відкриття в 1970-ті роки не викликало великого інтересу у вузах Америки, і вчений відправився в Єль. Саме тут він описав другу систему "ремонту" клітин після того, як вони піддалися впливу ультрафіолету.

Пол Модріч (1946 народження) з'явився на світ в США (Нью-Мексико). Він виявив спосіб, за допомогою якого в процесі поділу клітини виправляють з'явилися в ДНК помилки в процесі поділу.

Отже, ми вже знаємо, хто отримав Нобелівську премію з хімії 2015 року. Залишається тільки здогадуватися, хто буде удостоєний цієї нагороди в наступному, 2016 році. Хочеться вірити, що найближчим часом виділяться та вітчизняні вчені, з'являться нові лауреати Нобелівської премії з хімії з Росії.