Нобелевской премии по химии 2026 удостоены ученые Анри Каган и Кенсо Соаи за один из ключевых методов современной органического синтеза, который используют в современной фармацевтике. Он позволяет получить нужную молекулу из пары «зеркальных» элементов. Получение «правого» или «левого» соединения принципиально важно в первую очередь для производства лекарств, так как служащие отражением друг друга частицы вещества могут обладать противоположными свойствами. По словам российских ученых, достижения нобелевских лауреатов уже вошли в учебники по химии. Это направление активно развивается и в России.

Открытие «нелинейных эффектов и автокатализа в асимметрическом органическом синтезе» стало основанием для вручения Нобелевской премии 2026 года по химии. Ее получили французский ученый Анри Каган и исследователь из Японии Кенсо Соаи. Каган открыл новый способ управления химическими реакциями, позволяющий получать в больших объемах один из зеркальных изомеров. Это химические вещества, которые представляют из себя зеркальные отражения друг друга. Он используется для синтеза фармацевтических препаратов, пищевых ароматизаторов, парфюмерных отдушек и новых материалов. А Кенсо Соаи разработал первую химическую реакцию для производства такого изомера.

Эта Нобелевская премия присуждена за новые виды катализа (процесс ускорения химической реакции с помощью катализатора — Ред.) и особенности катализа, позволяющие получать хиральные соединения. Свойство хиральности, например, есть у правой и левой руки — они вроде бы одинаковые, но в то же время совместить их нельзя. То же самое и с молекулами. Вся природа, живые организмы состоят только из какого-то одного изомера, пояснил «Известиям» академик РАН, директор Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, член научного комитета Национальной премии в области будущих технологий «Вызов» Александр Терентьев.

— Каган в своих работах обнаружил очень интересный эффект: когда мы используем катализатор, в котором есть лишь небольшой избыток того или иного хирального соединения, мы в результате реакции получаем смесь, в которой избыток хирального соединения гораздо больше, чем в катализаторе. Это и есть смысл нелинейного эффекта, — сказал ученый.

Поскольку все живые организмы состоят из веществ с только одним типом изомеров, то другие их типы, другой тип хиральности, может быть опасен. Например, современные лекарственные средства, антибиотики, содержат только один из оптически активных изомеров. Другой оптически активный изомер может не действовать, может быть нейтрален, а может быть даже и вреден, добавил Александр Терентьев.

Для живой природы характерна преимущественная «однорукость» и ее происхождение — одна из фундаментальных проблем химической эволюции. В общем, человек — большой набор хиральных молекул, пояснил профессор Университета ИТМО Евгений Смирнов.

— При попытке создать хиральную молекулу из исходных веществ химики столкнулись с проблемой: получали 50% «левых» и 50% «правых». В 1986 году Каган показал, что добавка специального «хирального триггера» позволяет получать смеси не 50/50, а с 90% выходом одного из изомеров. В 1995 году Соаи получил практически 100% выход одного из изомеров и ничтожное количество другого, — сказал Евгений Смирнов.

Каган и Соаи обнаружили, что для получения некоторых зеркальных изомеров не обязательно использовать большие количества супердорогих катализаторов, какие-то сложные ферменты. А есть ряд реакций, которые позволяют наращивать на порядок большее количество какого-то конкретного изомера, рассказал заведующий лабораторией азотсодержащих соединений Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, лауреат Национальной премии в области будущих технологий «Вызов» Леонид Ферштат.

— Это важнейшее и фундаментальное открытие, потому что, по сути, человек получает возможность управлять некоторыми природными явлениями в контексте сборки органических молекул. С другой стороны, важно прикладное значение, потому что использование таких реакций, позволяет направлено, дешевле и проще получать ценные фармацевтические субстанции, терапевтические агенты, — сказал Ферштат.

В случае с талидамидом его второй оптический изомер вызывал уродство у плодов беременных женщин. Существует также желудочный препарат, где присутствуют две формы оптического изомера, а наибольшей активностью обладает только один. В органическом синтезе существует целое направление, позволяющее разрабатывать катализаторы асимметрического синтеза, использование которого позволяет направлять реакцию по пути формирования только одного или исключительно одного оптического изомера, уточнил профессор кафедры органической и биомолекулярной химии УрФУ Григорий Зырянов.

— Отличных специалистов в области асимметрического синтеза много и в России. К примеру, в Институте органического синтеза им. И. Я. Постовского есть Лаборатория асимметрического синтеза, которую возглавляет член-корреспондент РАН Виктор Краснов. Под его руководством с использованием асимметрического синтеза разработан ряд препаратов. И технологию синтеза одного из препаратов, антибиотика левофлоксацина, к примеру, использует крупная корпорация в Южной Корее, — сказал Григорий Зырянов.

В СССР и России существовало самостоятельное направление исследований происхождения гомохиральности. Среди ключевых ученых можно назвать Виталия Гольданского, Владика Аветисова и Владимира Кузьмина. Они изучали нарушение зеркальной симметрии, химическую эволюцию и роль хиральной чистоты в функционировании биологических молекул, рассказал Евгений Смирнов.

— В ИТМО исследуют как хиральность возникает и проявляется у наноматериалов, как разделять хиральные наночастицы и управлять их оптическим откликом. Это взаимосвязанные направления, но конкретные механизмы в них различаются. К тому же, данная тематика уже вошла в учебники химии, — сказал профессор ИТМО.

По словам Александра Терентьева, в Институте органической химии работает член-корреспондент РАН Александр Дильман, который стажировался в лаборатории Кагана. В этом научном центре , а также в Московском государственном университете, в Институте элементоорганических соединений и в других институтах органического профиля ведутся работы в области асимметрического синтеза и катализа.