6 octobre 2021
L'Académie royale des sciences de Suède a décidé de décerner le prix Nobel de chimie 2021 à

Liste Benjamin
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Allemagne

David W.C. MacMillan
Université de Princeton, États-Unis

« pour le développement de l’organocatalyse asymétrique »

Un outil ingénieux pour construire des molécules
Construire des molécules est un art difficile. Benjamin List et David MacMillan reçoivent le prix Nobel de chimie 2021 pour leur développement d'un nouvel outil précis de construction moléculaire : l'organocatalyse. Cela a eu un impact considérable sur la recherche pharmaceutique et a rendu la chimie plus verte.

De nombreux domaines de recherche et industries dépendent de la capacité des chimistes à construire des molécules capables de former des matériaux élastiques et durables, de stocker de l’énergie dans des batteries ou d’inhiber la progression de maladies. Ce travail nécessite des catalyseurs, qui sont des substances qui contrôlent et accélèrent les réactions chimiques, sans faire partie du produit final. Par exemple, les catalyseurs des voitures transforment les substances toxiques présentes dans les gaz d’échappement en molécules inoffensives. Notre corps contient également des milliers de catalyseurs sous forme d’enzymes, qui éliminent les molécules nécessaires à la vie.

Les catalyseurs constituent donc des outils fondamentaux pour les chimistes, mais les chercheurs ont longtemps cru qu'il n'existait en principe que deux types de catalyseurs disponibles : les métaux et les enzymes. Benjamin List et David MacMillan reçoivent le prix Nobel de chimie 2021 car ils ont développé en 2000, indépendamment l'un de l'autre, un troisième type de catalyse. C’est ce qu’on appelle l’organocatalyse asymétrique et s’appuie sur de petites molécules organiques.

"Ce concept de catalyse est aussi simple qu'ingénieux, et le fait est que beaucoup de gens se demandent pourquoi nous n'y avons pas pensé plus tôt", explique Johan Åqvist, président du Comité Nobel de chimie.

Les catalyseurs organiques possèdent une structure stable d’atomes de carbone, à laquelle des groupes chimiques plus actifs peuvent se fixer. Ceux-ci contiennent souvent des éléments communs tels que l'oxygène, l'azote, le soufre ou le phosphore. Cela signifie que ces catalyseurs sont à la fois respectueux de l’environnement et peu coûteux à produire.

L’expansion rapide de l’utilisation de catalyseurs organiques est principalement due à leur capacité à piloter une catalyse asymétrique. Lors de la construction de molécules, il arrive souvent que deux molécules différentes se forment, qui, tout comme nos mains, sont l’image miroir l’une de l’autre. Les chimistes n’en auront souvent besoin que d’un seul, en particulier lorsqu’ils produisent des produits pharmaceutiques.

L'organocatalyse s'est développée à une vitesse stupéfiante depuis 2000. Benjamin List et David MacMillan restent des leaders dans le domaine et ont montré que les catalyseurs organiques peuvent être utilisés pour provoquer une multitude de réactions chimiques. Grâce à ces réactions, les chercheurs peuvent désormais construire plus efficacement n'importe quoi, depuis de nouveaux produits pharmaceutiques jusqu'à des molécules capables de capter la lumière dans les cellules solaires. De cette manière, les organocatalyseurs apportent le plus grand bénéfice à l’humanité.