Нобелевская премия по химии — 2026: Анри Каган и Кэнсо Соаи — за что наградили и что они открыли

Нобелевскую премию по химии 2026 года получат французский химик Анри Каган и японский учёный Кэнсо Соаи за работы в области органического синтеза. Их исследования помогли химикам научиться управлять одной из важнейших особенностей молекул — их «левизной» и «правизной».

Звучит абстрактно, однако именно от пространственной формы молекулы может зависеть, станет ли вещество лекарством, будет ли оно взаимодействовать с нужным белком и вообще как поведёт себя в живом организме. Рассказываем простыми словами, чем знамениты Каган и Соаи, что такое асимметрический синтез и почему исследования «зеркальных» молекул настолько важны.

Лауреатами Нобелевской премии по химии 2026 года стали два специалиста по органической химии — Анри Каган и Кэнсо Соаи (Kenso Soai).

Анри Каган — французский химик, профессор-эмерит Университета Париж-Сакле и один из пионеров асимметрического катализа. Его научные интересы десятилетиями были связаны с асимметрическим синтезом, органической и металлоорганической химией, асимметрическим катализом и так называемыми нелинейными эффектами.

Кэнсо Соаи — японский химик, профессор-эмерит Токийского университета науки. Его имя известно прежде всего благодаря реакции Соаи — уникальному примеру асимметрического автокатализа, при котором продукт реакции помогает создавать новые молекулы собственной конфигурации и одновременно усиливает первоначальную, даже почти незаметную асимметрию.

Чтобы понять значение их исследований, сначала нужно разобраться с одной особенностью молекул.

Некоторые вещества могут существовать в двух формах, которые состоят из одних и тех же атомов и имеют одинаковые химические связи, но расположены в пространстве зеркально. Примерно как правая и левая руки: они похожи, но совместить их друг с другом невозможно.

Такие молекулы называют хиральными, а две зеркальные формы — энантиомерами.

Для живых организмов разница между ними может быть огромной. Биологическая молекула способна взаимодействовать с одной формой вещества гораздо лучше, чем с другой. Именно поэтому химикам особенно важно уметь получать преимущественно один, нужный энантиомер, а не смесь двух зеркальных вариантов.

Работы Кагана и Соаи относятся к разным этапам этой большой научной истории.

Каган помог химикам научиться направлять реакцию в нужную сторону. Соаи показал удивительный механизм, при котором одна из двух зеркальных форм способна сама усиливать своё преимущество.

Представим завод, который выпускает перчатки. Обычная химическая реакция может производить примерно поровну правых и левых перчаток. Но заказчику нужны только правые.

Асимметрический синтез — это способы заставить химическую реакцию преимущественно создавать молекулы одной пространственной формы.

Для фармацевтики это особенно важно: лекарству зачастую требуется молекула строго определённой конфигурации, чтобы правильно взаимодействовать с рецептором или ферментом в организме.

Вместо того чтобы сначала получать смесь двух зеркальных молекул, а затем тратить ресурсы на их разделение, химики стремятся сразу направить синтез к нужному варианту.

Именно развитие таких методов стало одним из крупнейших достижений органической химии XX–XXI веков.

Анри Каган считается одним из пионеров асимметрического катализа.

В 1971 году его группа разработала DIOP — хиральный дифосфиновый лиганд. Соединение использовали вместе с родием для асимметрического гидрирования: катализатор позволял значительно смещать реакцию в сторону одного из двух зеркальных продуктов.

Рёдзи Ноёри, получивший Нобелевскую премию по химии в 2001 году, позднее называл работу Кагана с DIOP крупным прорывом: в опытах удавалось получать фенилаланин с очень высоким для того времени преобладанием одного энантиомера.

Каган также внёс большой вклад в исследование нелинейных эффектов в асимметрическом синтезе. Упрощённо: оказалось, что небольшое изменение «чистоты» хирального катализатора не обязательно приводит к столь же небольшому изменению результата. Иногда система усиливает различие гораздо сильнее, чем можно ожидать при простой линейной зависимости.

Разработанные для объяснения этого эффекта модели Кагана впоследствии стали инструментом для изучения механизмов сложных асимметрических реакций.

Работы Кагана имели и практическое значение: Институт Франклина, присуждая учёному премию Бауэра в 2005 году, отдельно отмечал влияние его исследований катализаторов на упрощение производства фармацевтически важных соединений.

Есть у премии 2026 года и особенно символичный контекст.

В 2001 году Нобелевскую премию по химии присудили Уильяму Ноулзу, Рёдзи Ноёри и Барри Шарплессу за развитие каталитического асимметрического синтеза. Но сам Каган тогда среди трёх лауреатов не оказался.

При этом в расширенном научном обосновании Нобелевского комитета прямо говорилось, что Каган наряду с рядом других исследователей вскоре после первых опытов Ноулза получил важные результаты и помог открыть новое направление, значимое как для фундаментальной науки, так и для промышленности.

Решение 2001 года вызвало заметную дискуссию среди французских химиков: многие считали вклад Кагана достаточно значительным для включения в число лауреатов.

Если работа Кагана помогла научиться выбирать нужную «руку» молекулы, открытие Кэнсо Соаи показало ещё более необычный процесс: молекулы способны сами усиливать собственную хиральность.

Это явление называют асимметрическим автокатализом.

При обычном катализе реакцию ускоряет отдельное вещество-катализатор. В реакции Соаи продукт реакции сам становится катализатором для производства новых молекул такого же типа.

И происходит нечто особенно интересное: если в самом начале одной зеркальной формы совсем чуть-чуть больше, система способна многократно усилить это крошечное преимущество.

Исследования Соаи показали, что исходный энантиомерный избыток порядка 0,00005% после последовательных циклов реакции способен вырасти до более чем 99,5%. То есть почти незаметная разница превращается практически в господство одной зеркальной формы.

Именно это явление известно как реакция Соаи.

Представьте две команды, между которыми в самом начале почти нет разницы: в одной 5 000 001 человек, а в другой — 4 999 999.

В обычной ситуации такое преимущество практически ничего не значит.

Но теперь представим правило: каждый новый участник приходит именно в ту команду, которая помогла его «создать». Тогда крошечный случайный перевес может начать сам себя усиливать.

Примерно такой принцип лежит в основе реакции Соаи: продукт определённой хиральности помогает образовываться новым молекулам преимущественно той же хиральности.

В результате почти незаметное первоначальное различие может превратиться в почти полностью одностороннюю систему.

Исследования Соаи интересны не только специалистам по органическому синтезу.

Жизнь на Земле обладает удивительной особенностью — гомохиральностью. Например, белки живых организмов в основном строятся из аминокислот одной пространственной ориентации, хотя с точки зрения обычной химии возможны две зеркальные формы.

Откуда у ранней жизни появилось такое предпочтение, остаётся фундаментальным вопросом.

Реакция Соаи показала реальный химический механизм, при котором очень маленькая первоначальная асимметрия способна резко усиливаться. В экспериментах запускать такое преимущество удавалось, среди прочего, с помощью хиральных кристаллов, кварца и циркулярно поляризованного света.

Это не означает, что реакция Соаи уже объяснила происхождение жизни. Она служит экспериментальной моделью, показывающей, как на химическом уровне ничтожное первоначальное нарушение симметрии потенциально может превратиться в почти полное преобладание одной формы молекул.

На первый взгляд учёные решали разные задачи.

Каган исследовал, как с помощью правильно устроенных хиральных катализаторов направлять химическую реакцию к определённой зеркальной форме продукта.

Соаи обнаружил систему, способную самостоятельно усиливать первоначальное преимущество одной формы.

Но обе линии исследований отвечают на один фундаментальный вопрос современной химии: как управлять трёхмерной формой молекул и получать именно тот пространственный вариант вещества, который нужен исследователю.

Для современной органической химии это принципиально важно.

Молекула лекарства должна не просто существовать — она должна правильно взаимодействовать с молекулярными мишенями организма.

Рецепторы, ферменты и другие биологические структуры тоже имеют сложную трёхмерную форму. Поэтому два энантиомера одного вещества могут взаимодействовать с ними по-разному.

Нобелевский комитет ещё в материалах премии 2001 года отмечал, что развитие каталитического асимметрического синтеза оказало огромное влияние на создание лекарств и других биологически активных соединений.

Умение избирательно получать нужные энантиомеры может означать более эффективный синтез, меньше побочных продуктов и возможность точнее создавать соединения с заданными свойствами.

Поэтому асимметрическая химия давно вышла за пределы фундаментальных лабораторных экспериментов.

Анри Борис Каган — французский химик, родившийся в 1930 году. Он много лет работал в Университете Париж-Юг в Орсе, ныне входящем в систему Париж-Сакле, и стал одним из наиболее известных исследователей асимметрического катализа.

Каган — член Французской академии наук и лауреат большого числа научных наград. В 2001 году он разделил премию Вольфа по химии с Рёдзи Ноёри и Барри Шарплессом за пионерские исследования асимметрического катализа.

Его профессиональная специализация — органическая и металлоорганическая химия, асимметрический синтез и катализ.

Кэнсо Соаи — японский специалист по органической химии, родившийся в 1950 году.

Он работал в Токийском университете науки, где занимался асимметрическим и энантиоселективным синтезом, автокатализом и проблемой происхождения молекулярной хиральности.

Соаи обнаружил первые примеры асимметрического автокатализа, а в 1995 году вместе с коллегами опубликовал в Nature работу об усилении энантиомерного избытка — исследование, с которым впоследствии оказалось прочно связано его имя.

В 2023 году Соаи получил премию Рёдзи Ноёри за вклад в асимметрическую синтетическую химию, а в 2026 году Японская академия отдельно отметила его исследования асимметрического автокатализа и происхождения гомохиральности.

Размер Нобелевской премии в каждой категории в 2026 году составляет 12 миллионов шведских крон.

Если награду делят несколько человек, призовой фонд распределяется между лауреатами в соответствии с решением Нобелевского комитета.

Торжественная церемония вручения Нобелевских премий традиционно состоится 10 декабря, в годовщину смерти Альфреда Нобеля.

Ранее на этой неделе стала известна Нобелевская премия по физике 2026 года.

Годом ранее, в 2025-м, Нобелевскую премию по химии получили Сусуму Китагава, Ричард Робсон и Омар Яги за разработку металлоорганических каркасов — пористых молекулярных структур, способных, например, удерживать газы и другие вещества.

Life.ru подробно рассказывал об этом после объявления лауреатов.

О других лауреатах этого года — в отдельном материале «Все лауреаты Нобелевской премии 2026 года».

• Кто получил Нобелевскую премию по химии в 2026 году?

Лауреатами стали французский химик Анри Каган и японский химик Кэнсо Соаи.

• За что дали Нобелевскую премию по химии 2026 года?

Их исследования относятся к асимметрическому органическому синтезу — методам создания и контроля молекул определённой пространственной формы.

• Чем знаменит Анри Каган?

Каган — один из пионеров асимметрического катализа. Среди его важнейших достижений — разработка хирального лиганда DIOP и исследования нелинейных эффектов в асимметрическом синтезе.

• Что открыл Кэнсо Соаи?

Соаи открыл асимметрический автокатализ. В знаменитой реакции Соаи продукт реакции помогает создавать новые молекулы собственной хиральности и способен усиливать даже чрезвычайно маленький первоначальный энантиомерный избыток.

• Что такое хиральность?

Это свойство объекта или молекулы существовать в двух зеркальных формах, которые нельзя полностью совместить друг с другом, — примерно как правую и левую руки.

• Почему реакция Соаи связана с происхождением жизни?

Она показывает возможный химический механизм усиления очень маленькой первоначальной асимметрии до почти полного преобладания одной зеркальной формы. Поэтому её используют как модель при исследованиях происхождения биологической гомохиральности.

• Сколько составляет Нобелевская премия в 2026 году?

Призовой фонд одной категории составляет 12 миллионов шведских крон.

• Когда вручат Нобелевскую премию 2026 года?

Церемония состоится 10 декабря 2026 года в Стокгольме.