Logotyp Curie - samtal om forskningens villkor

Krönika

Snart får jag veta om jag är en vinnare

Krönika av Ulf Ellervik, professor i organisk kemi. Texten är ett kapitel i hans bok Förundran som handlar om hur det vetenskapliga arbetet är fullt av känslor och bjuder på små och stora njutningar.

Om bara några minuter kommer jag att veta om jag är en vinnare. Kolven med materialet hänger i en slang kopplad till en stark vakuumpump. Med hjälp av undertryck ser jag till att de sista resterna av flyktigt lösningsmedel försvinner. Det gäller att vara helt ärlig. Jag släpper in luft i kolven och går bort mot vågen.

I viss utsträckning är organisk synteskemi en sport. Visserligen en sport med väldigt speciella regler, men ändock en tävling. När vi gör synteser, det vill säga när vi bygger nya molekyler, arbetar vi efter recept. Det är inte alls olikt att laga mat eller att baka. Det gäller att väga och mäta upp lagom mycket av ingredienserna. Ha rätt temperatur och lagom lång tid, inte i ugnen men väl i ett oljebad. Liksom matlagning och bakning krävs det att vi behärskar ett antal handgrepp. De flesta kan hjälpligt dekorera en tårta men få kan göra det riktigt bra.

Väl inne i pizzaugnens 300 grader självantände oljorna i pinjenötterna. Det såg minsann ut som en födelsedagstårta från helvetet.

Samma sak gäller för kemiska experiment. Ofta är något reagens känsligt för fukt eller luft och måste då hanteras på speciellt vis. Ibland är det frågan om reagens som kan självantända, vilket mina matbröd sällan gör. Det närmaste jag kommit var när jag inte tänkte mig för utan slängde på en näve pinjenötter på en pizza. Väl inne i pizzaugnens 300 grader självantände oljorna i pinjenötterna. Det såg minsann ut som en födelsedagstårta från helvetet. Ja, jag har eldat upp några kemiska reaktioner också, men det tillhör inte vanligheterna.

När vi väl kommer in på nya molekyler som ingen tidigare tillverkat, det är då det blir kul.

Det finns inga egentliga kokböcker för organisk synteskemi utan istället letar vi upp en artikel där forskarna beskriver liknande reaktioner. Ibland upprepar vi andra forskares experiment i syfte att tillverka startmaterial vi behöver. Det tillhör den tråkiga delen. Det är ju redan gjort. Det är gammal kunskap som inte går att publicera igen och eftersom vi lever på att publicera ny kemi är det bara en väg mot ett avlägset mål. När vi väl kommer in på nya molekyler som ingen tidigare tillverkat, det är då det blir kul.

Det gäller alltså att hitta ett recept som skulle kunna fungera även på den molekyl jag arbetar med just nu. Det är här expertkunskapen kommer in. Det handlar om att göra bra gissningar, antaganden på forskarspråk, om hur receptet bäst modifieras för att passa min molekyl. Allra helst ska det dessutom gå bättre än i den tidigare publikationen.

När man jobbar med molekyler används en enhet som heter mol. En mol är en styckeenhet, ungefär som dussin eller tjog. En mol är ungefär 600 000 000 000 000 000 000 000 stycken molekyler. Eftersom olika molekyler har olika molekylvikt kan en mol väga allt från några gram till hundratals kilo. En mol av mina molekyler brukar väga ett par hekto. Vi jobbar dock sällan med så stora mängder. Istället är det millimol, tusendels mol, och mängder mellan tio och ett par hundra milligram. Våra syntesvägar är anpassade så att det i slutändan finns tillräckligt mycket material för att göra de mätningar vi vill. Som tur är behövs det sällan mer än ett milligram eller två för att vi ska få meningsfulla resultat i biologiska studier.

Det är nu tävlingen startar. Om den publikation jag följer fick 69 procent är målet att få mer än det.

För att räkna ut hur bra en kemisk reaktion gått delar vi antalet mol vi fick med antalet mol vi startade med. Siffran omvandlas till procent och kallas för utbyte. Ju högre siffra, desto bättre. Eftersom det alltid försvinner små mängder när man jobbar med kemi är ett hyfsat utbyte någonstans mellan 50 och 80 procent. När vi gör en reaktion för första gången brukar utbytet vara ganska lågt. Vi har inte lärt känna reaktionen och alla dess individuella egenheter ännu. Varje kemisk reaktion är unik och i början är det svårt att veta vad som fungerar bra. Men för varje gång reaktionen görs om blir utbytet högre. Jag lär mig mer och mer och snart är jag i närheten av det publicerade utbytet.

Det är nu tävlingen startar. Om den publikation jag följer fick 69 procent är målet att få mer än det. En ynka procent räcker för att jag ska bli nöjd. Det gäller dock att tävla enligt regelboken, för vem vill vinna genom att fuska? Till exempel ser jag till att torka provet under vakuum så att allt lösningsmedel försvinner. Förutom att slå själva utbytet måste provet också vara tillräckligt rent. I de flesta fall förväntas ett prov bestå till minst 95 procent av rätt produkt.

Nu är det dags. Innan jag startade min syntes hade jag skrivit in glaskolvens vikt med blyerts i slipen. Slipen är den översta delen av kolven, där proppen sitter. Papperslappar kan försvinna eller blandas samman. Då är det bättre att skriva direkt i slipen. Eftersom jag vet vad kolven väger tom kan jag nu räkna ut hur mycket jag fått fram. 435 milligram. Ifall reaktionen hade gått till 100 procent skulle jag ha fått 530 milligram. Utbytet är alltså 82 procent. Det är betydligt högre än vad som publicerats tidigare. Allt hårt arbete har lönat sig. I långa loppet spelar detta ingen som helst roll. Men i just den här tävlingen är jag vinnaren.

* Observera att i Ulf Ellerviks bok Förundran heter detta kapitel Utbyte.

Mer om skribenten

  • Porträttbild. Ulf Ellervik har mörk kajvaj, kort hår och glasögon. Han håller upp en stor glasflaska med flytande väska.

    Professor i organisk kemi

    Han är författare till en lång rad populärvetenskapliga böcker. Hans bok Förundran utkom 2021 på förlaget Fri Tanke.

Du kanske också vill läsa

Nyhet 11 maj 2022

Natalie von der Lehr

Gensaxen blev snabbt ett kraftfullt verktyg för växtförädling. Forskningen pågår över hela världen, men inom EU begränsas tillämpningen av lagstiftning som reglerar odling och komm...

Nyhet 31 januari 2022

Redaktionen

Han skriver om hur vetenskapsteoretiska frågor ställs på sin spets i samtidens stora utmaningar. Christopher Kullenberg är docent i vetenskapsteori vid Göteborgs universitet och fo...

Nyhet 24 april 2019

Charlie Olofsson

Är det okej att som forskare kartlägga människors etnicitet eller hudfärg? Frågan om jämlikhetsdata väcker starka känslor i forskarvärlden.