Nobelpreis für Chemie an Duo verliehen, das ein Werkzeug zum umweltfreundlichen Aufbau von Molekülen entwickelt hat

Korrektur

In einer früheren Version dieses Artikels wurde der Name der Professorin für chemische Biologie, Pernilla Wittung-Stafshede, falsch geschrieben. Der Artikel wurde korrigiert.

Der Nobelpreis für Chemie wurde am Mittwoch an zwei Wissenschaftler verliehen, die ein Werkzeug für die kostengünstige und umweltfreundliche Konstruktion von Molekülen entwickelt haben, das es Forschern ermöglicht, Produkte einschließlich Pharmazeutika einfacher herzustellen.

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David W. C. MacMillan von der Princeton University und Benjamin List vom Max-Planck-Institut in Deutschland erhielten den Nobelpreis für ihre Entwicklung eines präzisen neuen Werkzeugs zur molekularen Konstruktion, der Organokatalyse.

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Katalysatoren sind grundlegende Werkzeuge für Chemiker. Sie werden in vielen Industrien zur Beschleunigung chemischer Reaktionen eingesetzt, darunter in der Pharma-, Kunststoff- und Lebensmittelzusatzindustrie. Katalyseprodukte tragen schätzungsweise 35 Prozent zum weltweiten Bruttoinlandsprodukt (BIP) bei.

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Bis zum Jahr 2000 glaubten Forscher, dass es nur zwei Arten von Katalysatoren gibt – Metalle und Enzyme. Die beiden Preisträger wurden für die unabhängige Entwicklung eines dritten Katalysetyps belohnt, der auf kleinen organischen Molekülen aufbaut.

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Sie sind als Organokatalysatoren bekannt und umweltfreundlicher als herkömmliche Metallverbindungen, die oft teuer, schwer zu entsorgen und selten sind. Das Werkzeug kann verwendet werden, um neue Medikamente und Chemikalien sowie Moleküle zu konstruieren, die Licht in Solarzellen einfangen können. Die Bandbreite an kommerziellen und alltäglichen Produkten, die sie herstellen kann, ist enorm und reicht von sauberer Energie bis hin zu Kosmetik.

Johan Aqvist, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie, nannte das neue Konzept ebenso einfach wie genial.

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Es komme der Menschheit schon jetzt sehr zugute, sagte Pernilla Wittung-Stafshede, Professorin für chemische Biologie an der Chalmers University of Technology in Göteborg. Wittung-Stafshede schloss sich Goran K. Hansson, Generalsekretär der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften, an, der die Auszeichnung auf der Pressekonferenz am Mittwoch bekanntgab.

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Viele Materialien, die traditionell als Katalysatoren verwendet werden, werden als gefährdet eingestuft, sagte Tom Welton, Präsident der Royal Society of Chemistry in London. Organokatalysatoren bieten das Potenzial für einen viel umweltfreundlicheren Prozess.

Es ist gut in Bezug auf die Kosten; es ist gut, um die Ressourcen der Natur nicht zu erschöpfen, sagte Welton.

Jon Lorsch, Direktor des National Institute of General Medical Sciences an den National Institutes of Health, beschrieb die Innovation in Bezug auf die molekulare Tischlerei. Anstatt sich beim Hausbau auf Brett, Hammer und Nägel zu beschränken, haben die Forscher Werkzeuge entwickelt, die eine weitaus größere Flexibilität in Bezug auf Baumaterialien und deren Verbindung ermöglichen.

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Chemiker sind stolz darauf, Moleküle für bestimmte Anwendungen zu manipulieren, sagte H. N. Cheng, Präsident der American Chemical Society, und die asymmetrische Organokatalyse macht den Anwendungsbereich noch größer.

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Es ist, als würde man einen neuen Zauberstab bekommen, sagte Cheng. Ich kann es zu verschiedenen Dingen winken.

Asymmetrische Katalysatoren ermöglichen die Entwicklung sicherer Arzneimittel. Moleküle – wie die Hände einer Person – haben Spiegelbilder, sagte Welton. Asymmetrische Katalysatoren ermöglichen es Herstellern, nur eines dieser Bilder zu verwenden, die als Händigkeitsverbindungen bekannt sind. Das ist der Schlüssel zur Pharmakologie. Das in den 1950er Jahren entwickelte Medikament Thalidomid zum Beispiel wurde sowohl mit linkshändigen als auch mit rechtshändigen Verbindungen hergestellt – einer schnitt sehr gut bei der Verringerung der morgendlichen Übelkeit bei schwangeren Frauen ab; der andere verursachte Geburtsfehlstellungen.

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Sie können einen asymmetrischen Katalysator verwenden, um nur eine der Versionen herzustellen, sagte Welton. Sie haben nicht die Kontamination mit falscher Händigkeit.

Beide Wissenschaftler haben laut NIH-Direktor Francis S. Collins Stipendien von den National Institutes of Health erhalten, der die Bedeutung der Finanzierung der Grundlagenforschung für den Fortschritt der Medizin betonte. List erhielt zu Beginn seiner Karriere Unterstützung vom NIH. MacMillan hat nach Angaben des NIH seit dem Jahr 2000 eine kontinuierliche Finanzierung von insgesamt 14,5 Millionen US-Dollar erhalten.

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Die Grundlagenforschung sei die Grundlage für alle Entdeckungen für die menschliche Gesundheit, sagte Collins am Mittwochmorgen in einem Interview.

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List nahm von Amsterdam, wo er im Urlaub ist, kurz telefonisch an der feierlichen Stockholmer Pressekonferenz teil.

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Du machst mir heute wirklich den Tag, sagte der frischgebackene Preisträger. Ich dachte, jemand macht einen Witz mit mir.

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Die Auszeichnung ist mit einem Preisgeld von 10 Millionen schwedischen Kronen – umgerechnet etwa 1,14 Millionen US-Dollar – verbunden, das sich die beiden neuen Preisträger teilen werden.

Greg Scholes, ein Freund von MacMillan und Vorsitzender der Chemieabteilung in Princeton, sagte, MacMillans Frau sei am Mittwochmorgen aufgewacht und habe ihm gesagt, er solle sein Telefon ausschalten, da es immer wieder brummte. MacMillan sah einen eingehenden Anruf aus Schweden und ignorierte ihn, weil er dachte, es sei ein Student, der einen Nobel-Tage-Streich spielt. Er schrieb List eine SMS und sagte, er würde wieder einschlafen.

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Die Schüler versuchten immer, ihm diesen Witz zu machen, sagte Scholes. Die Mehrheit würde zustimmen, dass es nicht darum geht, ob, sondern wann.

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Seine Schüler standen bei MacMillan im Vordergrund, als die gute Nachricht einschlug. In einem Interview reflektierte der US-amerikanische Doppelbürger, der sich selbst als stolzer Schotte bezeichnet, darüber, was seine Arbeit für ihn bedeutet. Er sagte, er sei weiterhin überwältigt davon, wie die Prozesse, an denen seine Studenten arbeiten, innerhalb weniger Tage von Pharmaunternehmen eingesetzt und auf jede Krankheit angewendet werden können.

Krebs, Schmerzen, Alzheimer. Über die Grenze. In jedem Kontext, sagte Macmillan, der häufig Pharmaunternehmen besucht. Die Leute wissen nicht, wie schnell man an die Grenzen kommen kann.

Als Scholes MacMillan schließlich über das Telefon seiner Frau erreichte, musste MacMillan seinen Tag neu ordnen. Er sagte ein thailändisches Mittagessen ab, das er und Scholes oft zusammen haben. Stattdessen gehen sie zu einem Sektempfang.