5 พฤศจิกายน 2564 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล จัดเสวนาออนไลน์ Mahidol Science Cafe Vol.3: Nobel Prize in Chemistry: An ingenious tool for building molecules เครื่องมืออันชาญฉลาดในการสร้างโมเลกุล เล่าเรื่องงานวิจัยของ 2 นักวิทยาศาสตร์ เจ้าของรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปีนี้ ได้แก่ ศาสตราจารย์เบนจามิน ลิสต์ (Benjamin List) จาก Max-Planck-Institute für Kohlenforschung ประเทศเยอรมนี และ ศาสตราจารย์เดวิด แมคมิลแลน (David W.C. MacMillan) จาก Princeton University ประเทศสหรัฐอเมริกา จากการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์แบบอสมมาตร พร้อมอธิบายถึงการสร้างโมเลกุลด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแบบใหม่ นำไปสู่การผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โดยมี รองศาสตราจารย์ ดร.ปรียานุช แสงไตรรัตน์นุกูล และ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ต่อศักดิ์ ล้วนไพศาลนนท์ อาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล เป็นวิทยากร ดำเนินรายการโดย รองศาสตราจารย์ ดร.เทียนทอง ทองพันชั่ง หัวหน้าภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ผ่านทาง Facebook live ซึ่งมีผู้รับชมกว่า 100 คน
ตลอดการเสวนาวิทยากรได้อธิบายเกี่ยวกับหลักการอย่างง่ายในการสร้างโมเลกุล ลักษณะของโครงสร้างโมเลกุลแบบอสมมาตร รวมถึงหลักการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ช่วยให้การเกิดปฏิกิริยาเคมีง่ายขึ้น พร้อมยกตัวอย่างให้เห็นภาพ และชี้ให้เห็นถึงการมอบรางวัลโนเบลสาขาเคมีในอดีตซึ่งมีการมอบรางวัลโนเบลให้กับผู้วิจัยเกี่ยวกับตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี และเชื่อมโยงไปยังงานวิจัยของผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปีนี้ ทั้ง 2 ท่าน ซึ่งทำการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์แบบอสมมาตร ที่สามารถขยายผลไปสู่การพัฒนายา หรือผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่ลดการปล่อยมลภาวะสู่สิ่งแวดล้อม ปลอดภัยต่อผู้ผลิต และผู้ใช้งานมากขึ้น
โดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ต่อศักดิ์ ล้วนไพศาลนนท์ ได้กล่าวว่าการสังเคราะห์ทางเคมีเป็นเครื่องมือในการสร้างโมเลกุล ซึ่งต้องอาศัยทั้งศาสตร์และศิลป์ รวมถึงต้องพิจารณาและคำนึงถึงปัจจัยหลายอย่าง และได้อธิบายลักษณะของโครงสร้างโมเลกุลที่อสมมาตรว่า คือโมเลกุลที่มีองค์ประกอบเหมือนกัน เป็นภาพสะท้อนของกันและกัน เหมือนกับมือซ้าย มือขวาของเรา แต่เมื่อนำมาซ้อนทับกันจะไม่สามารถซ้อนทับกันได้สนิท ซึ่งส่งผลให้มีคุณสมบัติแตกต่างกัน เช่น เอนไซม์มีความจำเพาะในการจับกับตัวรับต่างกัน สารมีกลิ่นต่างกัน เป็นต้น
ส่วน รองศาสตราจารย์ ดร.ปรียานุช แสงไตรรัตน์นุกูล ได้อธิบายเกี่ยวกับหลักการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ช่วยให้การเกิดปฏิกิริยาเคมีง่ายขึ้น พร้อมยกตัวอย่างตัวเร่งปฏิกิริยา 3 กลุ่ม ได้แก่ metal catalysis biocatalysis และ organocatalysis และชี้ให้เห็นว่าการมอบรางวัลโนเบลสาขาเคมีในอดีตมีการมอบรางวัลให้กับผู้วิจัยเกี่ยวกับตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีมาแล้ว 7 ครั้ง ซึ่งงานวิจัยที่ได้รับรางวัลในอดีตอยู่ในกลุ่มตัวเร่งปฏิกิริยาประเภท metal catalysis และ biocatalysis ทั้งนี้ ในปี ค.ศ. 2001 มีการมอบรางวัลโนเบลสาขาเคมีให้กับนักวิจัยตัวเร่งปฏิกิริยาในกลุ่ม metal catalysis ที่สามารถเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์แบบอสมมาตร ผ่านมาถึง 20 ปี รางวัลโนเบลสาขาเคมีปีนี้เป็นปีแรกที่ให้กับงานวิจัยตัวเร่งปฏิกิริยากลุ่ม organocatalysis ที่สามารถเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์แบบอสมมาตรได้ ซึ่งนับเป็นแขนงวิจัยที่ได้รับการพัฒนาอย่างเข้มข้นตั้งแต่ ค.ศ. 2000 เป็นต้นมา
ในช่วงท้ายของการเสวนา ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ต่อศักดิ์ ล้วนไพศาลนนท์ ได้เล่าถึงการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์แบบอสมมาตรจากโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กโดย ศาสตราจารย์เบนจามิน ลิสต์ และ ศาสตราจารย์เดวิด แมคมิลแลน และแสดงภาพจำลองการเร่งปฏิกิริยาของโมเลกุลอสมมาตร ที่สามารถสร้างผลลัพธ์ได้หลากหลายรูปแบบ ซึ่ง รองศาสตราจารย์ ดร.ปรียานุช แสงไตรรัตน์นุกูล ได้เสริมว่า เมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ (metal catalysts) ที่มีการศึกษามานานกว่า 100 ปี และถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมพลาสติก อุตสาหกรรมปิโตรเคมีที่ลดขนาดโมเลกุลของน้ำมันดิบให้เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนขนาดเล็กลง ที่มีมูลค่าเพิ่ม ไปจนถึงการสังเคราะห์ยา ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ (organocatalysts) นั้นยังค่อนข้างใหม่ แต่ด้วยคุณสมบัติที่อาจมีความเป็นพิษน้อย เสถียร และสังเคราะห์ง่ายกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ จึงถือเป็นกลุ่มตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทใหม่ที่มีศักยภาพสูง สามารถขยายผลไปสู่การพัฒนายา หรือผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่ลดการปล่อยมลภาวะสู่สิ่งแวดล้อม ลดต้นทุนการผลิต ปลอดภัยต่อผู้ผลิต รวมถึงผู้ใช้งานมากขึ้นได้ เชื่อว่าในอนาคตจะมีตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ประเภทใหม่ ๆ ที่มีผลกระทบสูงและเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมทางเคมี ออกมาอีกมากมาย
นอกจากนั้นวิทยากรทั้ง 2 ท่านได้ให้ให้มุมมองต่อการสังเคราะห์ทางเคมีว่า Chemical synthesis: an adventure with endless possibility และทิ้งท้ายฝากสำหรับน้อง ๆ ที่สนใจในวิทยาศาสตร์ว่า วัยเยาว์ยังเป็นช่วงที่เรามีเวลา ลองหาโอกาสในการทดลองลงมือทำ ค้นหาศาสตร์ที่ตัวเองหลงใหล และไม่ต้องกดดันตัวเองในการรีบประสบความสำเร็จมากนัก พร้อมทิ้งท้ายว่าหากน้อง ๆ รักและอยากเรียนวิทยาศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ยินดีต้อนรับ
ทั้งนี้ ผู้ที่สนใจสามารถรับชมการเสวนาย้อนหลังได้ที่ https://www.facebook.com/watch/live/?ref=watch_permalink&v=3039648539609153
