Nobelovu cenu za chemii získali Kagan a Soai za výzkum asymetrické syntézy

Nobelovu cenu za chemii za rok 2026 získali francouzský chemik Henri Kagan z Université Paris-Saclay a japonský chemik Kensō Soai z Tokijské univerzity vědy. Ocenění jim bylo uděleno za průkopnickou práci v oblasti organické syntézy, konkrétně za objev nelineárních efektů a autokatalýzy v asymetrické organické syntéze. Výbor vyzdvihl jejich klíčový přínos k pochopení asymetrických katalytických reakcí a jevu zvaného homochiralita.

Henri Kagan popsal nelineární efekty v asymetrických katalytických reakcích již v roce 1986. Zjistil, že poměr enantiomerů, tedy zrcadlových forem téže molekuly, použitý v katalyzátoru nemusí odpovídat poměru enantiomerů ve výsledném produktu. Kagan prokázal, že například poměr 75 ku 25 v katalyzátoru může vést až k poměru 90 ku 10 v produktech reakce, což bylo v rozporu s tehdejšími očekáváními založenými na jednoduché lineární úměře.

Kensō Soai na tato zjištění navázal a v roce 1995 popsal autokatalytickou reakci, při níž samotný produkt reakce funguje jako katalyzátor pro vznik dalších molekul stejného typu. Soai ve svém experimentu ukázal, že i nepatrný počáteční přebytek jednoho enantiomeru nad druhým může díky tomuto samozesilujícímu mechanismu vést k produktu, který je enantiomericky prakticky čistý. Nobelův výbor označil Soaiovu reakci za jeden z nejúžasnějších chemických experimentů, jaké kdy byly provedeny.

Práce obou vědců má zásadní význam nejen pro samotnou chemii, ale i pro otázky týkající se vzniku života na Zemi. Jejich objevy nabízejí možný mechanismus, jak mohla v prebiotické Zemi vzniknout homochiralita – tedy stav, kdy živé organismy využívají téměř výhradně jednu ze dvou zrcadlových forem molekul, například levotočivé aminokyseliny nebo pravotočivé cukry. Dosud nebylo zcela jasné, jak z chemicky symetrického prostředí, kde by se oba enantiomery měly tvořit ve stejném množství, mohla vzniknout tato výrazná preference jedné formy, která je pro fungování biomolekul klíčová.

Kaganův a Soaiho výzkum ukázal, že i malé počáteční nerovnováhy mohou být díky nelineárním efektům a autokatalytickým mechanismům dramaticky zesíleny, čímž se otevírá cesta k vysvětlení, jak se v chemicky symetrickém prostředí raná Země mohla postupně vyvinout k dnešní biologické asymetrii.

Objevy obou laureátů od jejich zveřejnění inspirovaly řadu dalších výzkumů v oblasti asymetrické katalýzy. Vědci po celém světě na jejich práci navázali a dále rozšiřovali poznatky o nelineárních efektech v chemických reakcích, což přispělo k lepšímu porozumění mechanismům, které stojí za vznikem a kontrolou chirality v organické syntéze. Tyto poznatky mají praktické využití i ve farmaceutickém průmyslu, kde je schopnost vyrábět enantiomericky čisté látky klíčová – jednotlivé enantiomery téže molekuly se totiž mohou v lidském těle chovat zcela odlišně, přičemž jeden může mít léčebný účinek a druhý může být neúčinný nebo dokonce škodlivý.

Udělení letošní Nobelovy ceny za chemii tak potvrzuje dlouhodobý význam základního výzkumu v oblasti organické chemie, který sice zpočátku může působit jako ryze akademická otázka, ale postupně nachází uplatnění v řadě praktických oblastí i při odpovídání na zásadní otázky o původu života. Kaganova a Soaiho práce, vzdálená od sebe téměř deset let, se vzájemně doplňuje a společně vytváří ucelený obraz o tom, jak mohou drobné asymetrie v chemických systémech vést k výrazným a trvalým důsledkům.