A Lendület program

Novák Zoltán Lendület-ösztöndíjas kutató

Novák Zoltán mta.hu

Kutatási téma

Az eddig ismert katalitikus eljárások fejlesztése, illetve új katalitikus átalakítások kidolgozása.

Novák Zoltán célja újnak számító, C-H, vagyis szén-hidrogén aktiváláson alapuló, hatékony szerves kémiai módszerek kifejlesztése, megértése és szintetikus alkalmazhatóságának vizsgálata. "A szén-hidrogén kötés egy lépésben történő szelektív átalakításával csökkenthető a reakciólépések száma. Ezzel pedig idő, energia és anyag takarítható meg, ráadásul a keletkező melléktermékek, hulladékok mennyisége is csökken” – emelte ki a kémikus. Mint elmondta, a kutatási tervben megfogalmazott cél eléréséhez szükséges lépések közül csoportja számára jelenleg az jelenti a legnagyobb kihívást, hogy a C-H kötést hatékonyan és szelektíven tudják szén és más atom közötti kötésekké alakítani. „Mivel a C-H aktiváláson alapuló átalakításokról még nem tudunk eleget, a reakciók alaposabb vizsgálata során rendkívül izgalmas, eddig kevéssé feltérképezett terület megismerésére nyílik lehetőség. Az így megszerzett tudás pedig további katalitikus folyamatok tervezéséhez használható majd fel” – tette hozzá Novák Zoltán.

Véleménye szerint az új eljárások segítségével nemcsak bizonyos kémiai átalakítások válnak egyszerűbbé, kevésbé energiaigényessé és környezetbaráttá, hanem a jövőben a gyógyszermolekulák előállításában is felhasználhatók lesznek. "A jelentős biológiai aktivitással bíró molekulák, így a gyógyszermolekulák szintézise során is számos esetben alkalmaznak átmenetifém-katalizátorokat. A C-H aktiváláson alapuló szintézisek vizsgálata az elmúlt néhány évben jelentős fejlődésnek indult. A felfedező kutatások eredményeire támaszkodva pedig a közeljövőben biztosan bővülni fog a gyógyszeriparban alkalmazott szintetikus megoldások száma is” – mondta a fiatal kutató.

Befogadó intézet

Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar, Kémiai Intézet

A kutatócsoport működési időszaka

20122017

Interjú a kutatóval

Az interjú 2012. december 19-én jelent meg az mta.hu-n.

Kevésbé energiaigényes, környezetbarát kémiai módszerek kidolgozása a fő célja Novák Zoltán kémikusnak. A Lendület program támogatásával az ELTE-n önálló csoportot alakító kiválóság szerint az egyetemi környezetben folytatott kutatómunka révén a hallgatók megismerkedhetnek a tudományterület legújabb kutatási irányaival, és lehetőségük nyílik, hogy valós problémák megoldásán dolgozzanak.

Novák Zoltán az eddig ismert katalitikus eljárások fejlesztésével, illetve új katalitikus átalakítások kidolgozásával foglalkozik. "A katalitikus átalakítások során bizonyos adalékok, az úgynevezett katalizátorok jelenlétében egyes kémiai folyamatok kisebb energiabefektetéssel is lejátszódhatnak. Az ideális katalizátor szerkezete a reakció kezdetén és végén megegyezik, optimális esetben egy-egy átalakítás végeztével a folyamatba adagolt mennyiségének számottevő hányada változatlan marad" – magyarázta a kutató. Példaként említette a gépjárművek kipufogó rendszerében található nemesfémeket, amelyek szervetlen heterogén katalizátorként az üzemanyag égése során keletkező mérges gázokat – nitrogén-oxidokat, szén-monoxidot, szénhidrogéneket – kevésbé mérgező végtermékké alakítják.

Novák Zoltán célja újnak számító, C-H, vagyis szén-hidrogén aktiváláson alapuló, hatékony szerves kémiai módszerek kifejlesztése, megértése és szintetikus alkalmazhatóságának vizsgálata. "A szén-hidrogén kötés egy lépésben történő szelektív átalakításával csökkenthető a reakciólépések száma. Ezzel pedig idő, energia és anyag takarítható meg, ráadásul a keletkező melléktermékek, hulladékok mennyisége is csökken" – emelte ki a kémikus. Mint elmondta, a kutatási tervben megfogalmazott cél eléréséhez szükséges lépések közül csoportja számára jelenleg az jelenti a legnagyobb kihívást, hogy a C-H kötést hatékonyan és szelektíven tudják szén és más atom közötti kötésekké alakítani. "Mivel a C-H aktiváláson alapuló átalakításokról még nem tudunk eleget, a reakciók alaposabb vizsgálata során rendkívül izgalmas, eddig kevéssé feltérképezett terület megismerésére nyílik lehetőség. Az így megszerzett tudás pedig további katalitikus folyamatok tervezéséhez használható majd fel" – tette hozzá Novák Zoltán.

Véleménye szerint az új eljárások segítségével nemcsak bizonyos kémiai átalakítások válnak egyszerűbbé, kevésbé energiaigényessé és környezetbaráttá, hanem a jövőben a gyógyszermolekulák előállításában is felhasználhatók lesznek. "A jelentős biológiai aktivitással bíró molekulák, így a gyógyszermolekulák szintézise során is számos esetben alkalmaznak átmenetifém-katalizátorokat. A C-H aktiváláson alapuló szintézisek vizsgálata az elmúlt néhány évben jelentős fejlődésnek indult. A felfedező kutatások eredményeire támaszkodva pedig a közeljövőben biztosan bővülni fog a gyógyszeriparban alkalmazott szintetikus megoldások száma is" – mondta a fiatal kutató.

Novák Zoltán, akit néhány éve kezdett foglalkoztatni egy új, széles körben alkalmazható hatékony kémiai átalakítás lehetőségének gondolata, az Eötvös Loránd Tudományegyetemen alakított önálló kutatócsoportot. A munkához a szükséges infrastruktúra és adminisztratív segítség biztosításával hozzájáruló ELTE-n jelenleg egy vendégkutató (Prof. Tim Peelen PhD), egy posztdoktor (Nagy Tibor Zsigmond PhD), hat doktorandusz (Szabó Fruzsina, Tischler Orsolya, Gonda Zsombor, Kovács Szabolcs, Tolnai Gergely, Sínai Ádám), hat MSc-hallgató (Székely Anna, Balogh Ádám, Pethő Bálint, Póti Ádám, Simkó Dániel, Tóth Balázs), egy BSc-hallgató(Tóth Edina) és egy technikus (Králl Péter) dolgozik a Lendületprogram keretében. A fiatal kiválóság meggyőződése, hogy – miként azt számos példa bizonyítja – hazai laboratóriumokban is lehetséges nemzetközi színvonalú eredményeket elérni, egyúttal pedig egy tudományos iskola alapjait megteremteni. "A kutatási terület megfelelő anyagi támogatása, a kutatásban részt vevő személyek megfelelő anyagi és erkölcsi elismerése, modern műszerezettség, kiváló infrastruktúra, gyors, pontos adminisztratív háttér, biztonságos munkakörnyezet, kiváló előképzettségű diákok, valamint az egy tanszéken, intézeten belül számos nemzetközi színvonalon működő, egymással napi szinten tudományos kapcsolatot tartó kutatócsoport egyidejű jelenléte" – sorolta a mindehhez szükséges feltételeket Novák Zoltán. Az oktatást és a kutatást egyaránt fontosnak tartó, az ELTE Kémiai Intézetében adjunktusként dolgozó kémikus vallja: Az egyetemi környezetben végzett kutatómunka a hallgatók számára azt a többletet jelenti, amelynek révén nemcsak a tudományterület legfrissebb kutatási irányaival ismerkedhetnek meg, hanem a megszerzett tudás alapján lehetőségük is nyílik, hogy valós problémák megoldásán dolgozzanak, új elméletek megalkotásában vegyenek részt, miközben szembesülnek a kutatás során adódó nehézségekkel is.