Нобелевская премия по химии присуждена Анри Кагану и Кэнсо Соаи за исследования хиральности молекул

Королевская шведская академия наук присудила Нобелевскую премию по химии 2026 года французскому химику Анри Кагану и японскому химику Кэнсо Соаи за их ключевые исследования, раскрывшие феномен молекулярной «хиральности» («ручности»), согласно материалу Сары Куты (Sarah Kuta), опубликованному 7 октября 2026 года. Двое исследователей решили фундаментальную загадку органической химии, продемонстрировав, как с помощью лабораторного синтеза можно выборочно получать одну из зеркальных форм хиральных молекул. В то время как живые организмы естественным образом выбирают только одну определенную ориентацию хиральных молекул — например, левые аминокислоты и правые сахара, — стандартные химические реакции обычно дают равные смеси обеих форм. Методы, разработанные Каганом и Соаи, предоставили теоретическую базу и экспериментальные механизмы для контроля ориентации молекул, дав производителям лекарств революционные инструменты и пролив новый свет на то, как зародилась жизнь на Земле.

## Основные факты - Химики Анри Каган и Кэнсо Соаи были совместно удостоены Нобелевской премии по химии за прорывы в управлении молекулярной «ручностью», научно называемой хиральностью. - Живые организмы гомохиральны и используют преимущественно одну пространственную форму жизненно важных биологических строительных блоков, тогда как стандартные промышленные реакции дают равные смеси 50 на 50 обеих зеркальных форм. - Анри Каган разработал выдающиеся хиральные катализаторы и математические модели, которые позволили химикам направлять синтетические реакции на получение одного требуемого энантиомера. - Кэнсо Соаи открыл асимметричную автокаталитическую реакцию, в которой следовые количества хирального соединения катализируют собственное образование, экспоненциально усиливая энантиомерную чистоту. - Химические принципы, сформулированные Каганом и Соаи, широко применяются в мировой фармацевтической отрасли для синтеза одноэнантиомерных лекарственных средств при одновременном снижении токсичных или неактивных побочных эффектов.

## Что произошло Премия присуждена за десятилетия работы над устранением одного из самых стойких препятствий в синтетической органической химии — контролем асимметрического синтеза. Молекулы, обладающие несовместимым со своим зеркальным отображением строением, называются хиральными (от греческого слова, означающего «рука»). Так же как правая рука не подходит к левой перчатке, две хиральные формы молекулы, называемые энантиомерами, по-разному взаимодействуют с биологическими системами. Стандартный химический синтез в лаборатории, проводимый без хирального направляющего агента, естественным образом дает рацемическую смесь, содержащую равные количества левых и правых энантиомеров.

Как сообщает Сара Кута, Каган и Соаи подошли к этой структурной задаче с помощью различных, но взаимно дополняющих химических стратегий. Анри Каган, работавший в основном в Университете Париж-Юг (Université Paris-Sud) в Орсе (Франция), стал пионером в разработке специализированных металлоорганических катализаторов, способных различать зеркальные переходные состояния. Каган внедрил новые лигандные системы, включая асимметричные дифосфиновые комплексы, которые направляли химические реакции на получение одного конкретного энантиомера в высоком избытке. Его систематические исследования позволили создать количественные модели, предсказывающие передачу хиральной информации от катализатора к субстрату, что заложило основу современного энантиоселективного катализа.

Кэнсо Соаи, проводивший исследования в Токийском научном университете (Tokyo University of Science) в Японии, подошел к проблеме через призму кинетики реакций и усиления (амплификации). В 1995 году Соаи открыл то, что сегодня известно как реакция Соаи: асимметричную автокаталитическую систему, в которой энантиомер выступает катализатором собственного образования. При наличии даже ничтожно малого дисбаланса в соотношении хиральных форм — иногда вызванного следовыми хиральными примесями или циркулярно-поляризованным светом — система быстро усиливает доминирующий энантиомер до почти полной чистоты, подавляя противоположную форму. Этот механизм впервые продемонстрировал, что абсолютный асимметрический синтез может происходить спонтанно, не требуя большого количества уже существующих биологических хиральных матриц.

## Почему это важно Способность управлять молекулярной хиральностью имеет важнейшее значение для здоровья человека, промышленной медицины и фундаментальной науки. В биологии человека клеточные рецепторы, ферменты и структурные белки построены исключительно из одноэнантиомерных блоков. Вследствие этого две зеркальные формы потенциального лекарственного вещества часто вызывают кардинально различные физиологические эффекты в организме человека. В то время как один энантиомер может связываться с рецептором для излечения болезни, его зеркальный двойник может оказаться биологически инертным, действовать как конкурентный ингибитор или взаимодействовать с побочными мишенями, вызывая тяжелые токсические эффекты.

Исторически фармацевтические компании часто были вынуждены выпускать лекарства в виде рацемических смесей, поскольку очистка отдельных энантиомеров или их синтез с нуля были экономически или технически невыполнимы. Прорывы, осуществленные Каганом и Соаи, кардинально изменили экономику производства лекарств. Благодаря внедрению эффективных хиральных катализаторов и концепций автокаталитического усиления их работа позволила фармацевтическим исследователям напрямую синтезировать одноэнантиомерные препараты в промышленных масштабах. Сегодня подавляющее большинство вновь одобряемых маломолекулярных лекарственных средств — от кардиопрепаратов и противовирусных средств до таргетированной онкологической терапии — выпускается в виде чистых отдельных энантиомеров, что существенно снижает необходимые дозировки и уменьшает частоту нежелательных лекарственных реакций.

Помимо фармакологии, открытие Соаи в области хирального усиления служит основной лабораторной моделью для решения загадки гомохиральности: почему вся земная жизнь опирается почти исключительно на L-аминокислоты и D-сахара. Продемонстрировав, как незначительное первоначальное нарушение симметрии может экспоненциально усиливаться до хиральной чистоты, исследование предлагает правдоподобный физический механизм того, как предбиологическая химия на ранней Земле перешла от рацемической смеси к единой хиральности, необходимой для жизни.

## Контекст Концепция молекулярной хиральности восходит к 1848 году, когда французский химик Луи Пастер вручную под микроскопом разделил левые и правые кристаллы солей винной кислоты, продемонстрировав, что биологические системы избирательно взаимодействуют с оптическими изомерами. Более века после открытия Пастера химики пытались воспроизвести эту естественную избирательность в искусственных условиях. Классические химические реакции по своей природе тяготеют к термодинамической симметрии, давая равные пропорции 50 на 50 левых и правых молекул.

Практическая опасность неконтролируемой хиральности трагически проявилась в конце 1950-х — начале 1960-х годов в истории с препаратом талидомид. Широко назначавшееся в качестве седативного средства и препарата от утренней тошноты для беременных женщин, это лекарство распространялось в виде рацемической смеси. В то время как (R)-энантиомер безопасно выполнял роль седативного средства, (S)-энантиомер вызывал тяжелые врожденные пороки развития. Даже если бы регуляторные нормы позволили выделить безопасный энантиомер, позже выяснилось, что ферменты в организме человека способны взаимно превращать эти две формы in vivo. Тем не менее трагедия заставила международные регуляторные органы, в том числе Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и Европейское агентство лекарственных средств (EMA), ввести строгие правила, требующие от разработчиков лекарств независимо оценивать безопасность и эффективность каждого энантиомера.

В конце XX века исследователи начали разрабатывать асимметрический катализ для соответствия этим строгим регуляторным стандартам. Ранние достижения были отмечены Нобелевской премией по химии 2001 года, присужденной Уильяму Ноулзу (William S. Knowles), Рёдзи Ноёри (Ryoji Noyori) и К. Барри Шарплессу (K. Barry Sharpless) за их работу по энантиоселективным реакциям гидрирования и окисления. Однако оставались фундаментальные вопросы о том, как именно хиральные катализаторы передают хиральность на атомарном уровне и как первоначальное хиральное смещение может быть усилено без уже существующих биологических ферментов. Выдающиеся работы Кагана заложили математическую и механистическую основу для конструирования катализаторов, а открытие Соаи самовоспроизводящегося хирального усиления стало недостающим звеном между физической химией и теориями происхождения жизни.

## Реакция После объявления результатов представители мирового научного сообщества высказали широкую поддержку решению Нобелевского комитета отметить Кагана и Соаи. Ожидается, что академические институты и химические общества Европы, Азии и Северной Америки выпустят официальные заявления, подчеркивающие долгосрочное влияние их открытий как на методологию синтеза, так и на коммерческое производство лекарств.

Представители международных химических организаций, таких как Американское химическое общество (American Chemical Society), Королевское химическое общество (Royal Society of Chemistry), Французская академия наук (French Academy of Sciences) и Химическое общество Японии (Chemical Society of Japan), традиционно выступают с заявлениями в честь лауреатов, чьи работы связывают фундаментальную химическую теорию с практической пользой для промышленности. Отраслевые аналитики отмечают, что фармацевтические и биотехнологические компании рассматривают асимметрический синтез как неотъемлемый столп современной медицинской химии. Хотя обзор премии, опубликованный Сарой Кутой, сосредоточен на научном решении загадки молекулярной хиральности, ожидается, что в официальных заявлениях Королевской шведской академии наук будет подробно изложена точная формулировка присуждения и отмечены прикладные лабораторные методы, созданные обоими лауреатами на протяжении их многолетней карьеры.

## Что пока неизвестно Хотя химические основы катализаторов Кагана и автокаталитической реакции Соаи хорошо описаны в научной литературе, некоторые организационные и исторические детали, касающиеся награждения, пока не подтверждены в первых сообщениях. Точное распределение денежной части Нобелевской премии между двумя лауреатами не уточняется в первичном обзоре, хотя Нобелевские премии, присуждаемые двоим ученым, обычно делятся поровну.

Кроме того, хотя реакция Соаи доказывает возможность хирального усиления в пробирке, ученые пока не установили, протекал ли этот конкретный реакционный механизм на предбиологической Земле. Точные экологические и внешние триггеры, вызвавшие первоначальное нарушение симметрии в первичной органической химии (будь то космическая радиация, циркулярно-поляризованный солнечный свет, поверхности хиральных минералов вроде кварца или случайные тепловые флуктуации), остаются предметом острых научных дискуссий. В промышленности также остаются вопросы относительно того, насколько легко автокаталитические реакционные сети можно адаптировать к непрерывному проточному производству, поскольку большинство коммерческих асимметрических процессов в настоящее время опираются на стехиометрические реагенты или традиционные металлоорганические катализаторы, а не на самовоспроизводящиеся системы.

## За чем следить В ближайшие месяцы ряд ключевых событий прольет дополнительный свет на достижения лауреатов и их применение в современной науке. Мероприятия Нобелевской недели в Стокгольме (Швеция), запланированные на декабрь 2026 года, включат официальные Нобелевские лекции Кагана и Соаи. Эти выступления предложат подробный ретроспективный анализ их лабораторных прорывов и изложат их взгляды на будущее асимметрической химии.

Наблюдатели также будут следить за научными журналами на предмет рецензируемых комментариев, оценивающих влияние принципов усиления Соаи на «зеленую» химию нового поколения и автоматизированный синтез. Регуляторы лекарственных средств и фармацевтические исследовательские группы продолжат отслеживать достижения в области асимметрического катализа, особенно с учетом того, что модели машинного обучения и искусственного интеллекта все чаще обучаются на фундаментальных принципах Кагана для прогнозирования результатов хиральных реакций. Наконец, астробиологи и космические агентства будут следить за результатами миссий по доставке образцов с астероидов и комет, анализируя внеземное органическое вещество на предмет хиральных избытков, которые могли бы подтвердить теоретические модели предбиологического усиления, разработанные Соаи.

Этот материал основан на оригинальном репортаже Сары Куты (Sarah Kuta).