Nobelprijs voor ‘klikchemie’: alsof je met lego bouwt

In het jaar 2001 won Sharpless zijn eerste Nobelprijs. Toen werkte hij al aan de zogeheten click chemistry, de scheikundige doorbraak die hem 21 jaar later zijn tweede Nobelprijs zou opleveren.

In een chemische reactie vormen twee stoffen samen een nieuwe stof. Het probleem voor scheikundigen is dat die reacties soms zo moeilijk te beheersen zijn. Je kunt hulpstoffen (katalysatoren) gebruiken om de reacties teweeg te brengen, maar meestal blijf je met allerlei restproducten zitten en moet je de bruikbare stoffen er nog uitfilteren. Liever zou je moleculen bouwen zoals je met lego speelt.

Kroonjuweel

Dat kan dankzij Sharpless. Rond de eeuwwisseling ontdekte hij een nieuwe manier om moleculen in elkaar te ‘klikken’. Snel daarna kwamen hij en de Deen Morten Meldal onafhankelijk van elkaar tot de grote doorbraak: een klikreactie met koperionen, die nu veel wordt toegepast. Het Nobelcomité spreekt van het ‘kroonjuweel’ van de klikchemie.

Vervolgens tilde de Amerikaanse laureaat Carolyn Bertozzi de klikchemie naar een hoger plan, meent het comité, door zulke reacties ook in levende cellen mogelijk te maken. In levende organismen kun je geen koper gebruiken, want zware metalen zijn giftig. Ze noemde haar techniek bio-orthogonale chemie.

Bertozzi kwam tijdens de persconferentie aan de telefoon. We hebben nog maar een handjevol mogelijke stoffen ontdekt met deze techniek, zei ze. Er is volgens haar nog veel meer mogelijk. De reacties zijn simpel en hebben weinig bijproducten, wat bijvoorbeeld bij de ontwikkeling van medicijnen van belang is.

Vier anderen

Het is uitzonderlijk dat iemand twee keer de Nobelprijs wint. Slechts vier anderen gingen Sharpless voor. Dat waren natuur- en scheikundige Marie Curie (1903 en ’11), scheikundige en vredesactivist Linus Pauling (1954 en in ’62), natuurkundige John Bardeen (1956 en ’72) en scheikundige Frederick Sanger (1958 en ’80). De prijs ging verder twee keer naar VN-vluchtelingenorganisatie UNHCR en drie keer naar het Rode Kruis.

De allereerste Nobelprijs voor de scheikunde ging in 1901 naar een Nederlander, Jacobus Henricus van ’t Hof. Drie andere Nederlanders hebben hem daarna nog gewonnen, onder wie de Groningse hoogleraar Ben Feringa in 2016.

HOP, Bas Belleman