היסטוריה של פרס נובל לכימיה

1900-1930: ימי החושך לכימיה

1900-1930: 20 השנים הראשונות של המאה ה-20 לא היו זמן אידיאלי לתחום. עבודתם של כימאים הייתה בצל של גילויים בפיזיקה ובמדעים אחרים, שנראו חשובים או מעשיים יותר באותה תקופה. כמה תגליות הקשורות לכימיה התגלו במהלך תקופה זו, אך הם לא הוכרו כראויים לפרסי נובל. כמה התפתחויות בכימיה אורגנית (ענף הכימיה הנוגע לתרכובות המכילות פחמן) התרחשו במהלך תקופה זו. זה כלל את השימוש הראשון בספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית גרעינית (NMR) בכימיה אורגנית ויצירת התרופה הסינתטית הראשונה נגד מלריה. סוגים אחרים של כימיה היו פחות פרודוקטיביים. שיטות סינתטיות מסורתיות (חטא ביד, אם תרצו) היו בשימוש באותה תקופה. רבות מהשיטות הללו לא היו ניתנות להרחבה מעבר לפעולות בגודל מעבדה והן היו איטיות מכדי שיהיה בהן שימוש תעשייתי רב. זה הגביל את ההשפעה של כימיה סינתטית בכללותה. צבעים (שהם סוג של תרכובת סינתטית המשמשת לצביעת דברים) היו חריג בולט. הם היו מבוקשים מאוד לייצור בדים וסוגים אחרים של מוצרים תעשייתיים.

1931-1940: יסודות חדשים וסינתזה של אוריאה

התגליות הבולטות הראשונות בכימיה בתקופה זו היו יצירת יסודות בעלי מאפיינים חדשים. תגליות אלו אפשרו ניסויים נוספים בתורת האטום ועזרו להגביר את ההבנה של מהות החומר. פרס נובל לכימיה הוענק לקרל פרידריך (או, פרידריך) ואוטו האן על גילוי הביקוע הגרעיני (התפרקות של גרעין אטום). גילוי של יסודות חדשים קרה גם בתקופה זו. הגילוי של יסודות טרנס-אוראניים היה בולט במיוחד. באופן דומה, יצירת יסודות חדשים בעלי תכונות חדשות יכולה להיחשב לתגלית חשובה בכימיה. תגליות אלו התאפשרו על ידי שיטות חדשות בכימיה סינתטית. חומרים חדשים נוצרו ברבות מהשיטות הללו. זה היה בולט במיוחד בסינתזה אורגנית, שהניבה חומרים סינתטיים חדשים עם יציבות כימית גבוהה. תגליות אלו הובילו גם ליישומים חדשים של כימיה. ניתן להשתמש בחומרים הסינתטיים שנוצרו לייצור מוצרים חדשים.

1941-1950: יותר כימיה אורגנית וחומצות גרעין

התגליות בתקופה זו אופיינו בכימיה אורגנית סינתטית. זה כלל את הסינתזה הראשונה של כל מוצר טבעי במעבדה, החומר האורגני פרוכלורופילין. זה נעשה על ידי וונדל גילמן. אחרים גילו תגליות חשובות לגבי מוצרים טבעיים. רואלד הופמן, למשל, גילה את המבנה של ויטמין B12. גילוי של אמצעי חדש לקשר כימי התרחש גם במהלך תקופה זו. זה היה ידוע בתור קשר ה-pi, והוא נתקל לראשונה בסוגים מסוימים של מולקולות אורגניות. אלה כללו פחמימות וחומצות גרעין מסוימות (סוג של תרכובת הכוללת DNA ו-RNA). גם מבנה חומצות הגרעין נקבע בתקופה זו. מבנה ה-DNA המדויק הראשון הוצע על ידי ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק. גם השיטות המבניות והסינטטיות של הכימיה שופרו. אלה אפשרו יישומים מתקדמים יותר של כימיה.

1951-1960: פולימרים, חלבונים ואנזימים

תגליות בולטות רבות בתקופה זו היו קשורות לחלבונים. זה כלל את המבנה של המוגלובין ואת המבנים המולקולריים של אינסולין ומשי. גם שיטות סינתטיות חדשות עזרו לדחוף את התחום קדימה. השימוש הראשון בסינתזה כימית ליצירת חלבונים התרחש בתקופה זו. גם הזכויות והעוולות של הכימיה נחקרו בתקופה זו. פרס נובל לכימיה הוענק להרמן סטאודינגר על גילוי מקרומולקולות (פולימרים). מקרומולקולות הן מולקולות גדולות (במשקל מולקולרי גבוה מכמה מאות בודדות) המורכבות ממספר יחידות כימיות. סטאודינגר היה הראשון שהעלה את התיאוריה שתרכובות כימיות רבות יהיו מורכבות ממקרומולקולות. תרומתו הבולטת ביותר של סטאודינגר הייתה גילוי המבנה הכימי של פולימרים. אלו הן תרכובות גדולות מרובות יחידות שחשובות מאוד בכימיה ובמדעי החומרים.

1961-1970: מנגנוני תגובה, העברת אלקטרונים ומבנה מולקולרי

פרס נובל לכימיה הוענק לרוברט ברנס וודוורד ורואלד הופמן על עבודתם במנגנוני תגובה. ונדל גילמן, בינתיים, זכה בפרס נובל על גילוי השיטה הסינתטית המכונה השיטה הקומבינטורית הדינמית. שיטה זו שימשה לקביעת המבנה של מקרומולקולות מורכבות. פרס נובל לכימיה הוענק למלווין קלווין על מחקרו על פוטוסינתזה. המחקר שלו הניב תובנות לגבי אופן פעולת הפוטוסינתזה. פוטוסינתזה היא התהליך שבו צמחים ירוקים וכמה אורגניזמים אחרים משתמשים באור השמש כדי ליצור אנרגיה. המחקר של קלווין עזר להסביר איך זה תהליך אפשרי.

1971-1980: כימיה ביו-אורגנית וכימיה של מצב מוצק

פרס נובל לכימיה הוענק לפול ברג ופרדריק סנגר על עבודתם בביוכימיה. ברג זכה בפרס על עבודתו בחקר DNA רקומביננטי, ואילו סנגר זכה בפרס על עבודתו בקביעת מבנה החלבונים. במהלך תקופה זו נעשו גם חקירות לגבי החומרים הגבישיים של כימיה במצב מוצק. חומרים אלה ממלאים תפקידים חשובים במגוון יישומים. אלה כוללים עיבוד מידע, רכיבי מחשב ולייזרים. לגילויים ולחידושים הללו הייתה השפעה מתמשכת. התחום עדיין מתרחב ונחקר על ידי כימאים. פרס נובל לכימיה הוענק לסר ג'ון קורנפורט ולדימיר מרקוב על עבודתם במחזורים ביוכימיים.

2001-הווה: מדעי החומרים, כימיה קולואידית ונוזלים מובנים וכימיה בחלל

פרס נובל לכימיה הוענק לאחמד זוואיל על עבודתו במדעי החומרים. עבודתו של ד"ר זווייל התמקדה בתגובות המהירות מאוד שמתרחשות במולקולות. התגובות האלה כל כך מהירות שבדרך כלל לא ניתן לצפות בהן. Zewail השתמש בטכניקות מיוחדות כדי לצפות בתגובות אלו, מה שאפשרו הבנה טובה יותר של תגובות כימיות באופן כללי. אנחנו עדיין בוחנים את האפשרויות של כימיה קולואידית. קולואידים הם תערובות של שני חומרים שאינם מסיסים זה בזה אך גם אינם נפרדים לחלוטין. עבודתם של מדענים אלה בכימיה קולואידית הייתה חשובה מאוד. זה עזר להסביר את תכונות החומרים בקנה מידה קטן מאוד. גם עבודתם של כימאים בנוזלים מובנים הייתה חשובה. נוזלים מובנים הם חומרים היוצרים מבנים יוצאי דופן בתנאים מסוימים. מבנים אלה יכולים להיות מורכבים מאוד, והם עשויים להשתנות עם הזמן. עבודתם של מדענים אלה עזרה לנו להבין את החומרים הללו.