노벨상을 말하다

2005 수상자 정보

2005 수상 업적

The Nobel Prize in Chemistry 2005 was awarded jointly to Yves Chauvin, Robert H. Grubbs and Richard R. Schrock “for the development of the metathesis method in organic synthesis”.
2005년 노벨 화학상은 “유기합성에 있어서 복분해 방법 개발”로 이브 쇼뱅, 로버트 H. 그럽스, 리처드 R. 슈록에게 공동 수여되었습니다.

2005 수상 추천문

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.

금년의 노벨 화학상 수상자들은 새로운 유기분자를 합성하기 위한 환상적인 기회를 창조했습니다. 이것이 왜 중요한지 알아보는 일은 쉽습니다. 이것은 우리가 발견하려고 하는 새로운 물질이나 새로운 약물과 같은 분자들 중 하나이며, 우리가 개발하려고 하는 옛것을 개선하는 방법 중의 하나이기 때문입니다.

유기화합물은 원소로서 탄소를 함유하고 있습니다. 탄소원자는 서로 결합해서 긴 사슬이나 고리를 만들 수 있지만, 수소와 산소, 그리고 질소와 같은 다른 원소들과 결합해서 매우 복잡한 화합물을 만들 수도 있습니다. 지구상의 모든 생명은 자연계의 탄소화합물에 근거하지만, 이러한 물질들과 다른 유기화합물들은 유기합성으로 인위적으로도 만들 수 있습니다. 유기분자는 매우 다양합니다. 지금까지 모든 가능한 유기분자의 단지 적은 분율만이 조사되었습니다. 그럼에도 우리는 한두 해 전까지만 해도 꿈도 꾸지 못했던 새로운 약물, 새로운 물질, 그리고 새롭게 표면이 코팅된 물질을 이미 얻었습니다.

금년 수상자들의 업적은 새로운 유기분자를 합성하기 위한 가장 중요한 방법 중의 하나인 복분해metathesis 방법을 제공한 것입니다. 복분해라는 말은 변화가 일어난다는 뜻입니다. 복분해반응에서 탄소원자들 사이의 이중결합이 끊어지고 이 부분은 새로운 방식으로 서로 쌍을 이룹니다. 이것은 혼자서 일어나지 않습니다. 이것은 특별한 분자기구, 즉 수상자들이 개발한 촉매분자의 도움으로 일어납니다. 복분해현상은 1950년대에 고분자 산업에서 발견되었으나 촉매가 어떻게 생겼는지, 또 어떻게 작용하는지 아무도 알지 못했습니다. 그러나 새로운 유기화합물을 합성하기 위해 복분해반응에 대한 인식이 진전되고 있었습니다.

많은 수의 과학자들이 복분해반응이 어떻게 일어나는지 의견을 내놓았습니다. 돌파구를 찾은 것은 1971년 이브 쇼뱅 교수가 새로운 실험을 제시하여 촉매가 탄소와 금속의 화합물이며 여기서 금속은 이중결합으로 탄소에 결합되어 있다는 것을 제안했을 때였습니다. 쇼뱅 교수는 또한 촉매가 복분해반응에서 어떻게 작용하는지에 관한 기발한 메커니즘을 제시했습니다.

그 메커니즘은 춤을 추는 것 같습니다. 촉매에서는 금속이 그 탄소 파트너의 두 손을 잡고서 탄소/탄소 쌍들 사이에서 ‘춤’을 추는데, 탄소/탄소 쌍은 탄소―탄소 이중결합을 갖고 있는 분자들입니다. 촉매 쌍이 탄소/탄소 쌍을 만날 때, 춤을 추는 두 쌍은 합쳐져서 하나의 원을 만듭니다. 잠시 후에 그들은 상대방의 손을 놓아 주고 이전 파트너를 떠나 새로운 파트너와 함께 춤을 춥니다. 새로운 ‘촉매 쌍’은 이제 새로운 둥근 원을 만들기 위해 또 다른 춤추는 탄소/탄소 쌍을 만날 준비가 되어 있습니다. 달리 말해서 그것은 복분해반응을 위한 촉매로서의 역할을 계속합니다.이러한 방식으로 서로 다른 분자들의 일부분만을 결합해서 새로운 성질을 갖는 새로운 분자들이 창조됩니다. 이 한 예가 약물로 작용할 수 있는 생물학적으로 활성을 띠는 분자입니다.

쇼뱅 교수의 결과는 촉매의 디자인과 구성을 위한 길을 열었습니다. 이제 자세한 촉매 디자인에 관한 큰 문제는 복분해반응을 위한 효과적인 촉매를 얻는 것입니다. 이 과정은 리처드 슈록과 로버트 그럽스 교수가 결정적으로 발전시켰습니다.

1970년대 초에 기초 연구를 시작한 슈록 교수는 다른 금속들을 사용하여 연구했습니다. 점차 그는 어떤 금속이 가장 좋은지 촉매의 다른 부분은 어떻게 구성되어야 하는지를 발견했습니다. 돌파구를 찾은 것은 1990년 슈록 교수가 금속 몰리브데넘을 포함하는 활성이 매우 높은 촉매군을 제시했을 때입니다

새로운 돌파구는 1992년 그럽스 교수가 금속 루테늄에 기초한 촉매의 발견을 발표했을 때 찾아왔습니다. 그럽스 교수의 촉매는 공기 중에서 안정하고 높은 선택성을 보이나 슈록의 촉매보다 활성이 낮았습니다. 그 촉매들은 일반 실험실에서 복분해반응에 처음으로 사용할 수 있게 잘 정의되었으며 유기합성의 새로운 전망이 이들의 사용으로부터 열렸습니다. 오늘날 복분해반응은 제약?식료품?화학?생물공학?고분자와 종이산업에서 사용되고 있습니다. 복분해반응은 또한 에너지와 재료를 절약하며 환경친화적입니다. 그것은 ‘더 푸른’ 미래를 향해 우리를 한 발짝 다가가게 합니다.

쇼뱅 박사님, 그럽스 박사님, 슈록 박사님.
여러분의 연구는 유기합성에서 일반적인 도구가 된 혁명적이고 효율적인 복분해 촉매를 찾아냈고, 분자를 어떻게 만드는가에 관한 우리의 생각을 바꾸었습니다. 여러분의 업적은 다음과 같은 질문에 쉽게 대답할 수 있게 합니다. “과학은 어떤 용도에 사용되는가?” 그 질문은 또한 알프레드 노벨 박사의 정신과 전적으로 일치합니다.스웨덴 왕립과학원을 대신해서 진심어린 축하를 전해 드립니다. 이제 앞으로 나오셔서 전하로부터 노벨상을 받으시기 바랍니다.

스웨덴 왕립과학원 노벨 화학위원회 위원 페르 알베리