6. Oktober 2021
Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat beschlossen, den Nobelpreis für Chemie 2021 zu verleihen
Benjamin List
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Deutschland
David WC MacMillan
Princeton-Universität, USA
„für die Entwicklung der asymmetrischen Organokatalyse“
Ein geniales Werkzeug zum Aufbau von Molekülen
Der Bau von Molekülen ist eine schwierige Kunst.Benjamin List und David MacMillan erhalten den Nobelpreis für Chemie 2021 für die Entwicklung eines präzisen neuen Werkzeugs für den Molekülaufbau: die Organokatalyse.Dies hatte große Auswirkungen auf die pharmazeutische Forschung und hat die Chemie umweltfreundlicher gemacht.
Viele Forschungsbereiche und Industrien sind auf die Fähigkeit der Chemiker angewiesen, Moleküle zu konstruieren, die elastische und langlebige Materialien bilden, Energie in Batterien speichern oder das Fortschreiten von Krankheiten hemmen können.Für diese Arbeit sind Katalysatoren erforderlich. Dabei handelt es sich um Substanzen, die chemische Reaktionen steuern und beschleunigen, ohne Teil des Endprodukts zu werden.Beispielsweise wandeln Katalysatoren in Autos giftige Stoffe im Abgas in harmlose Moleküle um.Unser Körper enthält außerdem Tausende von Katalysatoren in Form von Enzymen, die die lebensnotwendigen Moleküle herausmeißeln.
Katalysatoren sind daher grundlegende Werkzeuge für Chemiker, doch Forscher glaubten lange, dass im Prinzip nur zwei Arten von Katalysatoren zur Verfügung standen: Metalle und Enzyme.Benjamin List und David MacMillan werden mit dem Nobelpreis für Chemie 2021 ausgezeichnet, weil sie im Jahr 2000 unabhängig voneinander eine dritte Art der Katalyse entwickelten.Sie wird als asymmetrische Organokatalyse bezeichnet und basiert auf kleinen organischen Molekülen.
„Dieses Konzept der Katalyse ist ebenso einfach wie genial, und Tatsache ist, dass sich viele Menschen gefragt haben, warum wir nicht schon früher darüber nachgedacht haben“, sagt Johan Åqvist, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie.
Organische Katalysatoren verfügen über ein stabiles Gerüst aus Kohlenstoffatomen, an das sich aktivere chemische Gruppen anlagern können.Diese enthalten oft gemeinsame Elemente wie Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Phosphor.Das bedeutet, dass diese Katalysatoren sowohl umweltfreundlich als auch günstig in der Herstellung sind.
Die rasche Ausweitung der Verwendung organischer Katalysatoren ist in erster Linie auf ihre Fähigkeit zurückzuführen, die asymmetrische Katalyse voranzutreiben.Beim Aufbau von Molekülen kommt es oft vor, dass zwei verschiedene Moleküle entstehen, die – genau wie unsere Hände – ein Spiegelbild des anderen sind.Gerade bei der Herstellung von Pharmazeutika benötigen Chemiker oft nur eines davon.
Die Organokatalyse hat sich seit dem Jahr 2000 mit erstaunlicher Geschwindigkeit entwickelt. Benjamin List und David MacMillan sind nach wie vor führend auf diesem Gebiet und haben gezeigt, dass organische Katalysatoren zur Ansteuerung einer Vielzahl chemischer Reaktionen eingesetzt werden können.Mithilfe dieser Reaktionen können Forscher nun alles effizienter konstruieren, von neuen Arzneimitteln bis hin zu Molekülen, die Licht in Solarzellen einfangen können.Auf diese Weise bringen Organokatalysatoren den größten Nutzen für die Menschheit.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. Okt. 2021