مشخصات - هنری کاگان و کنسو سوآی: شیمیدانانی که مولکول‌ها را ساخته‌اند یک طرف را انتخاب می‌کنند.

Henri B. Kagan و Kenso Soai دهه‌ها را صرف بررسی این موضوع کردند که چرا شیمی، و خود زندگی، اغلب یک «دست» مولکولی را بر تصویر آینه‌ای آن ترجیح می‌دهد.

اکتشافات جداگانه آنها در نهایت نشان داد که چگونه یک عدم تعادل اولیه کوچک می تواند تقویت شود تا زمانی که یک واکنش شیمیایی به طور قاطع یک شکل مولکولی ایجاد کند.

آکادمی سلطنتی علوم سوئد روز چهارشنبه جایزه نوبل شیمی 2026 را به محققان فرانسوی و ژاپنی "به دلیل کشف اثرات غیرخطی و کاتالیز خودکار در سنتز آلی نامتقارن" اعطا کرد.

کار آنها به یک ویژگی اساسی شیمی که به نام کایرالیته معروف است می پردازد. برخی از مولکول‌ها به دو شکل وجود دارند که حاوی اتم‌های یکسانی هستند، اما تصویر آینه‌ای از یکدیگر هستند، بسیار شبیه دست چپ و راست یک فرد.

این اشکال، که به عنوان انانتیومر شناخته می شوند، هنگام تعامل با موجودات زنده می توانند رفتار بسیار متفاوتی داشته باشند. یکی ممکن است اثر درمانی مورد نظر را در یک دارو داشته باشد، در حالی که تصویر آینه ای آن ممکن است بی اثر باشد یا عوارض ناخواسته ایجاد کند.

موجودات زنده عمدتا "همووکایرال" هستند، به این معنی که مولکول های بیولوژیکی تمایل دارند تنها از یکی از دو شکل ممکن استفاده کنند. به عنوان مثال، پروتئین ها تقریبا منحصرا از یک شکل اسید آمینه ساخته می شوند، در حالی که DNA به قندهایی با جهت مخالف متکی است.

برای بیش از یک قرن، شیمیدانان در تلاش بودند تا توضیح دهند که چگونه چنین یکنواختی می تواند به وجود آید، و چگونه می توان آن را بدون تکیه بر سیستم های زنده بازآفرینی کرد.

هاینر لینکه، رئیس کمیته نوبل شیمی گفت: «هنری کاگان و کنسو سوآی راه‌حلی برای یک معمای شیمیایی ارائه کرده‌اند که بیش از یک قرن قدمت دارد: اینکه چگونه هوموکایرالیت می‌تواند خود به خود پدیدار شود».

کاگان در سال 1930 در Boulogne-Billancourt فرانسه به دنیا آمد و قبل از اخذ مدرک دکترا از کالج دو فرانس در سال 1960 در دانشگاه سوربن تحصیل کرد.

او نزدیک به چهار دهه را در دانشگاه پاریس-سود، که اکنون بخشی از دانشگاه پاریس-ساکلی است، گذراند و به یکی از چهره های پیشرو در کاتالیز نامتقارن تبدیل شد، که از کاتالیزورها برای ترجیح دادن یک تصویر آینه ای مولکولی بر دیگری استفاده می کرد.

از جمله کمک‌های تاثیرگذار اولیه او، توسعه DIOP بود، یک مولکول با شکل خاص که به عنوان لیگاند کایرال شناخته می‌شود. هنگامی که با یک کاتالیزور رودیوم ترکیب شد، واکنش های شیمیایی را قادر ساخت تا نسبت بالایی از یک انانتیومر مورد نظر را تولید کنند.

این رویکرد بر نسل‌های شیمیدانان تأثیر گذاشت و توسعه کاتالیزورهای مرتبط متعدد مورد استفاده در هیدروژناسیون نامتقارن و سایر واکنش‌های مهم برای تولید دارو را تشویق کرد.

موفقیت کاگان که توسط نوبل به رسمیت شناخته شد در سال 1986 اتفاق افتاد، زمانی که او چیزی را به عنوان یک اثر غیرخطی نشان داد.

دانشمندان عموما انتظار داشتند که «دست بودن» محصول واکنش مستقیما با کاتالیزور آن مطابقت داشته باشد. کاگان نشان داد که این رابطه می‌تواند در عوض غیرخطی باشد: حتی یک عدم تعادل متوسط ​​در کاتالیزور می‌تواند به طور قابل‌توجهی مازاد بر یک محصول تصویر آینه‌ای ایجاد کند.

این یافته برای شیمیدانان هم روشی عملی برای تقویت عدم تقارن مولکولی و هم روشی جدید برای بررسی نحوه برهمکنش کاتالیزورها در طول واکنش ها فراهم کرد.

کاگان که اکنون 95 سال دارد و استاد بازنشسته است، بسیاری از افتخارات برجسته شیمی، از جمله جایزه Wolf در سال 2001 در شیمی و جایزه بوئر 2005 موسسه فرانکلین را دریافت کرده بود. او همچنین به عضویت آکادمی علوم فرانسه انتخاب شد و به عنوان شوالیه لژیون افتخار منصوب شد.

سوآی در سال 1950 در هیروشیما ژاپن به دنیا آمد و دکترای خود را در زمینه سنتز آلی از دانشگاه توکیو در سال 1979 زیر نظر شیمیدان برجسته ترواکی موکایاما دریافت کرد.

او بعدا با متخصص استریوشیمی ارنست الیل در دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل قبل از پیوستن به دانشگاه علوم توکیو در سال 1981 کار کرد. او در سال 1986 دانشیار و در سال 1991 استاد تمام شد.

Soai با تکیه بر ایده گسترده‌تر تقویت نامتقارن، هدف بلندپروازانه‌تری را دنبال کرد: ایجاد واکنشی که در آن یک محصول کایرال، تولید بیشتر خود را کاتالیز می‌کند.

این فرآیند به عنوان اتوکاتالیز نامتقارن شناخته می شود. هنگامی که مقدار کمی از یک فرم مولکولی ظاهر می شود، ایجاد مولکول های اضافی را با همان دست سرعت می بخشد و عدم تعادل اولیه را در هر چرخه تقویت می کند.

در سال 1995، Soai اولین واکنش را با پتانسیل تبدیل شدن به هموکایرال منتشر کرد. تا سال 2003، او واکنشی را با مواد غیر کایرال نشان داد که تنها یکی از دو مولکول تصویر آینه ای ممکن را تولید می کرد.

آکادمی سلطنتی سوئد گفت: "به غیر از خود زندگی، هیچ کس قبلا به این موفقیت دست نیافته بود."

این فرآیند به عنوان واکنش سوآی شناخته شد و یکی از شناخته‌شده‌ترین نمایش‌های شیمی آلی است که نشان می‌دهد چگونه یک عدم تعادل تقریبا نامحسوس می‌تواند به یکنواختی مولکولی نزدیک به کل تبدیل شود.

اثرات غیر خطی کاگان نشان داد که عدم تقارن مولکولی می تواند تقویت شود. سپس سوآی یک سیستم شیمیایی خودتقویت کننده را نشان داد که قادر به تولید و بازتولید یک جهت مولکولی بود.

یافته‌های آن‌ها با هم، درک دانشمندان را از نحوه ایجاد، تقویت و انتقال کایرالیتی تغییر داد.

این اکتشافات به شیمیدانان کمک کرده است تا واکنش های انتخابی تری برای تولید داروها، عطرها و مواد پیشرفته طراحی کنند. آنها همچنین یک مدل آزمایشگاهی برای بررسی اینکه چگونه حیات روی زمین ممکن است تنها به یک شکل آینه ای از بسیاری از مولکول های ضروری متکی باشد ارائه کرده اند.

بیش از 40 سال پس از آزمایش قاطع کاگان و سه دهه پس از واکنش برجسته سوآی، جایزه نوبل دو محقق را که کارشان به شیمی آموخت که چگونه یک طرف را انتخاب کند، قدردانی می‌کند.