Metates-metoden har enligt Vetenskapsakademien skapat fantastiska möjligheter att konstruera nya molekyler. Snart är det bara fantasin som sätter gränser för vilka molekyler man kan bygga!
Snabbt användbar
Den prisbelönade metoden innebär också ett stort steg framåt för den gröna kemin som försöker minska utsläppen genom smartare produktion. Tack vare pristagarnas insatser har industrin fått syntesmetoder som är:
Metates-metoden är enligt Vetenskapsakademiens prismotivering ett exempel på hur viktig grundforskning snabbt blivit användbar till nytta för människa, samhälle och miljö.
Teorin långt före
Det finns flera intressanta paralleller mellan onsdagens kemipris och det på tisdagen offentliggjorda fysikpriset.
En parallell är att det gick decennier mellan teori och praktik. I fysikpriset lades den teoretiska grunden redan 1965 medan genombrotten i metodutveckling kom 1990 och 1992. För kemipriset tog det inte lika lång tid, från 1971 till 1990/92.
En annan parallell är att båda priserna rör fenomen som är grundläggande för allt märkligt liv. Fysikpriset handlade om ljus medan kol står i centrum för kemipriset.
Grundämnet kol har en fantastisk förmåga att bilda starka bindningar, både till andra kolatomer och till grundämnen som väte, syre, kväve, klor och svavel. Resultatet kan bli kedjor, förgrenade strukturer eller ringar av olika form och storlek. Allt liv på jorden bygger på sådana kolföreningar, men de kan också framställas på konstgjord väg genom organisk syntes. Och det är här pristagarna kommer in i bilden.
Ordet metates betyder omkastning, platsbyte. Med hjälp av speciella katalysatormolekyler bryts de dubbla bindningarna mellan kolatomerna så att atomgrupper byter plats. Processen har liknats vid en dans där man byter partner under dansens gång.
Forskarna famlade i mörker
Fenomenet metates upptäcktes på 1950-talet. Precis som med många andra upptäckter började det inom industrin. Patent togs men ingen visste hur katalysatorn, som skulle sätta i gång processen, såg ut på molekylär nivå och inte heller hur den fungerade. Jakten på nya katalysatorer blev spännande men rent slumpmässig, ett famlande i mörker.
Genombrottet kom 1971, när den nu 74-årige fransmannen Yves Chauvin och en av hans studenter publicerade en rapport. Där förklarade de i detalj hur metates-reaktionen fungerade och vilka metallföreningar som påverkade reaktionen. Katalysatorn var en förening där metallen är bunden till kolet med dubbelbindning.
När "receptet" var klart blev nästa steg att utveckla katalysatorerna, de ämnen som påverkar processen utan att själva delta i den. Och där skulle de två prisbelönade amerikanerna spela avgörande roller.
Bred tillämpning
Richard R Schrock hade börjat sin forskning redan på 1970-talet. Ett genombrott kom 1990, när hans forskargrupp blev först att framställa en metallförening av molybden som fungerade som effektiv katalysator för metates-metoden.
Två år senare utvecklade Robert H Grubbs grupp en ännu bättre katalysator av metallen rutenium. Den var stabil i luft och hade andra egenskaper som gjorde att den fick stor praktisk betydelse. Grubbs katalysator har blivit den standard som alla nya katalysatorer jämförs med.
Med tanke på den ganska korta tid som gått tycker Vetenskapsakademien att metoden har fått anmärkningsvärt bred tillämpning. Den används i jakten på läkemedel mot många av världens stora sjukdomar som hepatit C, cancer, Alzheimers sjukdom, Down's syndrom, hiv/aids, artrit och migrän. Den utnyttjas för att framställa så skilda saker som insekters doftämnen (feromoner) på konstgjord väg och plaster med speciella egenskaper.
Redan på 1960-talet började allt fler forskare att inse att metoden hade en framtid, men att möjligheterna skulle vara så stora var det ingen som anade.