Tutustu kemian “tuplanobelisti” Barry Sharplessin haastatteluun vuodelta 2019

mennessä | loka 6, 2022 | Henkilöt, uutiset

Barry Sharpless

Barry Sharplessin tutkimusryhmästä on vuosien varrella putkahtanut ulos orgaanisen synteesin menetelmiä, joista on ollut huomattava hyöty teollisuudelle. Sharpless on innovatiivinen tutkija, joka yhä etsii uusia, toimivia ratkaisuja orgaanisten molekyylien valmistukseen. Ihanteena on täydellinen reaktio, jossa saanto on sata prosenttia eikä sivutuotteita synny ollenkaan.

Yhdysvaltalainen Barry Sharpless pokkasi vuonna 2001 puolet kemian Nobel-palkinnosta. Palkinto myönnettiin kiraalisten katalyyttisten hapetusreaktioiden kehittämisestä. Sharpless kehitti ryhmineen menetelmän, jossa syntyy stereokemialtaan tarkasti määriteltyä glysidolia. Reaktio tuottaa vain yhtä isomeeriä, joko R- tai S-muotoa eikä isomeerien seosta kuten yleensä orgaanisissa synteeseissä. Sharplessin menetelmällä on ollut valtava merkitys lääketeollisuudelle, joka käyttää glysidolia sydänlääkkeiden valmistukseen.

Sittemmin Sharpless on syventynyt click-kemiaan. Toiveena on saada lähtöaineet reagoimaan täydellisesti halutuksi tuotteeksi, suurella saannolla ilman sivureaktioita.

Sharpless kiinnostui kemiasta ja tutkimuksesta opiskellessaan Dartmouth Collegessa New Hampshiressa. Vuonna 1968 hän väitteli tohtoriksi Stanfordin yliopistossa ja toimi sen jälkeen professorina sekä Stanfordissa että MIT:ssa. Lähes kolmen vuosikymmenen ajan hän on kehittänyt kemian synteesejä Scripps Research –instituutissa Kaliforniassa. Tällä hetkellä hän tutkii click-kemiaa myös yhteistyössä Shanghain orgaanisen kemian instituutin kanssa.

Barry Sharpless vieraili maaliskuussa luennoimassa Helsingissä pidetyssä ChemBio- tapahtumassa Helsingin Messukeskuksessa, jossa oheinen haastattelu on tehty.

Barry Sharplessin haastattelu.

Barry Sharplessin työllä on ollut merkittävä vaikutus lääketeollisuudelle

Barry Sharplessin laboratoriossa on kehitetty tärkeitä menetelmiä kemian synteeseihin. Orgaanisen kemian professori Ari Koskinen Aalto-yliopistosta kertoo podcastissa Sharplessin Nobel-palkintotöistä, työstä click-kemian parissa ja click-kemian suuntauksista.

Ari Koskisen haastattelu

Nobelistit Barry Sharpless, Ada Yonath ja Fraser Stoddard keskustelivat ChemBion paneelissa, jota veti professori Ari Koskinen Aalto-yliopistosta (kuvassa oikealla).

Jutun toimitus Sisko Loikkanen, valokuvat Sisko Loikkanen ja Juho Leikas

Neste Oy:n tuotteista yhä kasvava osa valmistetaan uusiutuvista raaka-aineista

mennessä | loka 16, 2019 | Henkilöt, uutiset

Neste Oy on tällä hetkellä maailman suurin uusiutuvan dieselin valmistaja, ja yhtiön uusiutuvan lentopolttoaineen liiketoiminta on lähtenyt äskettäin käyntiin. Yritys etsii aktiivisesti uusia, uusiutuvia raaka-aineita. Kiinnostava hanke on jätemuovin nesteytys, jossa jätemuovista pyritään tekemään raakaöljyä korvaavaa raaka-ainetta kemikaalien ja uusien muovien valmistukseen.     

Matti Lehmus työskentelee Neste Oy:n Renewables Platform -liiketoiminta-alueen johtajana.

Jo yli kaksi kolmannesta Nesteen tuloksesta tulee uusiutuvista polttoaineista

Neste Oy on tällä hetkellä yksi maailman suurimmista rasvajätteiden hyödyntäjistä. Uusiutuva diesel valmistettiin viime vuonna 83 prosenttisesti erilaisista kasvi- ja eläinperäisistä rasvajätteistä tai tähteistä, ja vain alle viidennes raaka-aineesta oli sertifioitua palmuöljyä.
Nesteen lentopolttoaine syntyy sataprosenttisesti uusiutuvista raaka-aineista.

”Tällä hetkellä jo yli kaksi kolmannesta tuloksestamme tulee uusiutuvista polttoaineista”, Nesteen Renewables Platform – liiketoiminta-alueen johtaja Matti Lehmus valistaa.

Yrityksessä tutkitaan myös aivan uusia, uusiutuvia raaka-aineita.

”Yli neljä viidesosaa tutkimuspanostuksestamme meneekin uusien raaka-ainelähteiden avaamiseen. Tutkimme myös leväöljyjä ja erilaisia metsätähteitä”, Matti Lehmus kertoo.

Tavoitteena kierrätettävä muovi

Yrityksen kasvualoja ovat biopohjaiset kemikaalit ja muovit. Nesteen ja muovivalmistaja LyondellBasellin yhteistyönä on valmistettu ensimmäistä kertaa biopohjaista polypropyleeniä ja biopohjaista LDPE-polyeteeniä kaupallisessa mittakaavassa.

Mielenkiintoinen hanke on jätemuovin nesteytys, jossa jätemuovi pyritään prosessoimaan kemiallisesti siten, että siitä saadaan uutta raaka-ainetta uusien kemikaalien ja muovien valmistukseen. Ihannetapauksessa tämä johtaisi jopa siihen, että muovi voitaisiin kierrättää yhä uudelleen ja uudelleen, uusiksi muoveiksi.

”Perusajatuksena on panna hiili kiertämään, olipa kyse uusiutuvasta tai fossiilisesta hiilestä. Polttamisen sijasta muovista voitaisiin valmistaa arvotuotteita, kun se näin kierrätetään kemiallisesti”, Petri Lehmus kaavailee.

Raaka-ainettakin on tarjolla, koska Euroopassa syntyy vuosittain muovijätettä 50 miljoonaa tonnia, ja siitä kierrätykseen menee nykyisin vain kolmannes.

Seuraavissa podcasteissa Matti Lehmus ja Petri Lehmus kertovat Neste Oy:n toiminnasta ja tutkimuksesta uusiutuvien ja kierrätettävien raaka-aineiden parissa.

Haastateltavana Matti Lehmus, Neste Oy:n Renewable Platform –liiketoiminta-alueen johtaja.

Haastateltavana Petri Lehmus, Neste Oy:n tutkimus- ja kehitysjohtaja

Petri Lehmus on Neste Oy:n tutkimus- ja kehitysjohtaja

Jutun toimitus Sisko Loikkanen, valokuvat Neste Oy

IUPAC juhlii tänä vuonna 100-vuotista historiaansa

mennessä | heinä 11, 2019 | Haastattelut, Henkilöt

IUPACin verkkosivulle on toteutettu nuorten kemistien jaksollinen järjestelmä, josta kemistilahjakkuudet löytyvät alkuaineen merkkiä klikkaamalla.

Puhtaan ja sovelletun kemian kansainvälinen unioni IUPAC juhlii tänä vuonna 100-vuotista historiaansa. IUPACin presidentti Qi-Feng Zhou vieraili Suomessa huhtikuussa.

The International Union of Pure and Applied Chemistry IUPAC perustettiin sata vuotta sitten kansainväliseksi yhteistyöelimeksi, jonka puitteissa eri maiden kemistit voivat kokoontua yhteen sopimaan kemian termeistä, nimeämisestä ja määritelmistä. IUPACiin kuuluu nyt jäsenenä viidenkymmenenkahdeksan maan kemian jäsenorganisaatiot.

IUPACin 100-vuotisjuhla näkyy sen toiminnassa erilaisina hankkeina, joita ovat kurssit ja muut koulutustilaisuudet, kilpailut ja helmikuussa pidetty naiskemistien globaali aamiaistilaisuus. Unionin verkkosivustolle on valmistunut myös Nuorten kemistien jaksollinen järjestelmä, jossa esitellään jäsenmaiden päteviä kemistinuoria tutkimusaiheineen.
Pariisissa pidetään juuri tällä hetkellä, 5.-12.7. IUPACin 47. maailman kongressi ja samassa yhteydessä IUPACin 50. yleiskokous. Kongressin teemana on “Frontiers in Chemistry: Let´s create our future! 100 years with IUPAC”.

IUPACin kehitystyö perustuu vapaaehtoisten kemian ammattilaisten ahkeroimiseen

IUPAC syntyi teollisuuden ja akateemisten kemistien yhteistyöelimeksi vuonna 1919. Kemistit tarvitsivat systematiikkaa yhdisteiden nimeämiseen, ja heidät piti näin saattaa yhteen neuvottelemaan yhteisistä nimeämis- ja määrittelyperusteista.

Vuosikymmenten kuluessa IUPACin tehtävät ovat laajentuneet ja monipuolistuneet. Nimeämis- ja terminologiatyön lisäksi unioni käsittelee myös atomipainojen suuruudet ja alkuaineiden nimeämiset. Lisäksi IUPAC organisoi konferensseja, projekteja ja koulutusta. Kemian tiedon popularisointikin kuuluu järjestön kiinnostuksen kohteisiin, samoin kemiaa koskevat eettiset, ympäristö- ja terveyskysymykset. IUPAC jakaa myös tunnustuksia ja palkintoja

Unionilla on ainoastaan viisi palkattua työntekijää Yhdysvalloissa, ja varsinaisen sisältötyön tekevät tuhannet kemian asiantuntijat eri maiden jäsenorganisaatioista oman varsinaisen päätyönsä ohessa. Unionilla on kahdeksan eri aloihin syventyvää divisioonaa ja useita komiteoita. Talous perustuu jäsenmaksuihin.

Vuotta 2019 juhlitaan kemian alalla myös YK:n nimeämänä Alkuaineiden jaksollisen järjestelmän vuotena. Juuri tänä vuonna tulee kuluneeksi 150 vuotta siitä, kun venäläinen Dmitri Mendelejev esitteli vuonna 1869 alkuainetaulukkonsa. Tällä hetkellä alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä on 118 alkuainetta.

IUPACIn presidentti Qi-Feng Zhou esitelmöi IUPACin toiminnasta huhtikuun 26. päivänä Suomalaisten Kemistien Seuran 100-vuotisjuhlaseminaarissa ja antoi samassa yhteydessä podcastina kuultavan haastattelun.

IUPACin presidentti professori Qi-Feng Zhou on työskennellyt aiemmin Pekingin yliopistossa.Tohtoriksi hän väitteli Yhdysvalloissa Massachusettsin yliopistossa. Hän on tutkinut nestekiteitä.

IUPACin presidentin Qi-Feng Zhoun haastattelu

Jutun toimitus ja valokuvat Sisko Loikkanen

Mekaaninen sidos teki mahdolliseksi molekyylikoneet

mennessä | kesä 17, 2019 | Haastattelut, Henkilöt, uutiset

Fraser Stoddart kiertää maailmaa tieteen lähettiläänä.

”Kemia on nuori tieteenala jossa oli vielä tilaa uuden sidoksen löytymiselle”, toteaa kemian nobelisti Sir J. Fraser Stoddart.  

Stoddart oli tuomassa mekaanista sidosta kemistien työkalupakkiin. Löydön ansiosta molekyylejä voidaan kytkeä yhteen molekyylikoneiksi. Tyypillisiä ovat sukkulat, jotka seilaavat kahden molekyyliaseman väliä, molekyylikytkimet ja erilaiset hissit.

Kemian nobelisti kokee itsensä nykyisin tieteen lähettilääksi, joka kiertää maapalloa kertomassa tieteestä, luennoimassa ja antamassa haastatteluja toimittajille. Hän tapaa matkoillaan yhtä lailla valtioiden johtajia kuin tutkijoitakin. Stoddart on aktiivinen twitterissä.

Nobelisti ottaa selfietä Messukeskuksen edustalla.

Stoddart on syntyisin Skotlannista mutta tehnyt pitkän uran Yhdysvalloissa Northwestern-yliopistossa. Hänet palkittiin ranskalaisen Jean-Pierre Sauvagen ja hollantilaisen Ben Feringan kanssa kemian Nobelilla vuonna 2016.

Kolmikko kehitti menetelmiä, joiden avulla kemistit rakentavat orgaanisen kemian piirissä molekyylikoneita, kuten kytkimiä, sukkuloita ja hissejä. Molekyylikoneet teki mahdolliseksi aivan uusi sidostyyppi, mekaaninen sidos.

Stoddart vieraili luennoimassa maaliskuussa ChemBio-tapahtumassa Helsingin Messukeskuksessa.

Iltapäiväseminaarin alussa hän jakeli kainalossaan olevasta pahvilaatikosta purkkeja valitsemilleen eturivin henkilöille.

Stoddartin pahvilaatikko oli täynnä kuvan voidepurkkeja.

Purkin kyljestä selvisi, että kyse on silmänympärysvoiteesta. Syvempi tieto löytyi googlettamalla. Yhdysvalloissa Pasadenassa toimii nanotekniikkayritys PanaceaNano, jota Fraser Stoddart on ollut perustamassa vuonna 2015. Yritys etsii sovelluksia yliopistotutkimuksesta putkahtaneille nanoinnovaatioille, mukaan lukien Stoddartin nanomateriaali- ja molekyylikonekeksinnöt.
Kosmetiikkatehdas hyödyntää keksintöjä voiteissaan.

Fraser Stoddartin haastattelu.

Jutun toimitus ja valokuvat Sisko Loikkanen

Nobelisti Ada Yonath kehittää uutta antibioottia ja tutkii kemiaa, joka synnytti elämän

mennessä | touko 29, 2019 | Haastattelut, Henkilöt, uutiset

Ada Yonath teki mahdottomasta mahdollisen ja selvitti, miltä ribosomit näyttävät. Vuonna 2009 hänet palkittiin kemian Nobelilla.

Ada Yonath on maailman johtavia ribosomitutkijoita. Hänellä on ribosomien rakenteesta vankkaa tietoa, jota hän nyt hyödyntää kehittääkseen täsmätoimista antibioottilääkettä. Uusi lääke blokkaisi hallitusti bakteerin ribosomin toiminnan. Yonath haluaa myös selvittää, kuinka elämä sai alkunsa.

Ada Yonath on sinnikäs tutkija. Kun hän aikoinaan alkoi tutkia ribosomien rakennetta, juuri kukaan ei uskonut hankkeen onnistuvan. Hopeless work, kollegat sanoivat. Ribosomin rakennetta pidettiin aivan liian monimutkaisena selvitettäväksi.

Proteiinista ja rna:sta koostuva ribosomi on kuin pahasti sotkeutunut lankarulla. Proteiinin aminohappo- ja ribosomin rna -ketjut ovat kietoutuneet sekavaksi sykkyräksi. Miten siitä ottaisi selvän? Yonath ei antanut periksi vaan jatkoi sinnikkäästi tehden aluksi pieniä ja lopulta suuria edistysaskeleita.
Vuonna 2009 hänen ansionsa huomattiin kemian Nobel-palkinnolla, jonka hän jakoi kahden muun ribosomitutkijan Venkatraman Ramakrishnanin ja Thomas Steitzin kanssa.

Noista ajoista kuva ribosomista on yhä täydentynyt, ja tällä hetkellä Yonath voi käyttää kertynyttä tietoa hyväksi uuden antibiootin kehittämisessä. Hän etsii lääkettä, joka tarttuu täsmällisesti bakteerin ribosomin strategisiin kohtiin estäen sen toiminnan.

Yonathilla on Weizmann-instituutissa Rehovotissa Israelissa apunaan kymmenen tutkijan ryhmä ja hyvät tutkimuslaitteet.

Yonathia askarruttaa myös kemia, joka mahdollisti elämän. Hän on tehnyt jo alustavia kokeita ja tietää nyt, kuinka tutkimusta kannattaa jatkaa.
Tällä hetkellä hän olettaa pienten rna-molekyylirakenteiden katalysoineen muinoin peptidisidoksen syntymistä. Peptidisidokset sitovat aminohapot yhteen pitkiksi ketjuiksi, jotka sykeröityvät kolmiulotteisiksi proteiineiksi.

Seuraavassa podcastissa Ada Yonath kertoo tutkimuksistaan.

Ada Yonathin haastattelu.

Ada Yonath oli vuonna 2009 neljäs kemian Nobelilla palkittu naistutkija.

Jutun toimitus Sisko Loikkanen, valokuvat Sisko Loikkanen ja Juho Leikas