Chemie-Nobelpreis für "geniales" Werkzeug zum Aufbau von Molekülen

Auf Medizin und Physik folgt bei den Nobelpreisen traditionsgemäß die Bekanntgabe in Chemie. Mit dem dritten wissenschaftlichen Nobelpreis wurden ein Deutscher und ein Brite ausgezeichnet.

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Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr an den Deutschen Benjamin List (l.) und den in Schottland geborenen US-Forscher David W.C. MacMillan. Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch in Stockholm mit.
© AFP/JONATHAN NACKSTRAND

Stockholm – Der Nobelpreis für Chemie geht an den deutschen Chemiker Benjamin List und seinen aus Großbritannien stammenden Kollegen David MacMillan. Sie werden für die Entwicklung eines "asymmetrische Organokatalyse" genannten "genialen" Werkzeugs zum Aufbau von Molekülen geehrt, gab am Mittwoch die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm bekannt.

Dies habe großen Einfluss auf die pharmazeutische Forschung und habe die Chemie "grüner" gemacht, begründete das Nobelpreiskomitee seine Entscheidung, in deren Mittelpunkt Katalysatoren stehen. Das sind Stoffe, die chemische Reaktionen ermöglichen, beschleunigen oder steuern, ohne Teil des Endprodukts zu Produkts werden. So wandeln etwa Platin oder Palladium im Katalysator eines Autos Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide in die ungiftigen Substanzen Kohlendioxid, Wasser und Stickstoff um. Und im Körper helfen Tausende von Katalysatoren in Form von Enzymen notwendige Moleküle herzustellen oder schädliche Substanzen abzubauen.

Lange glaubte man, dass es grundsätzlich nur zwei Arten von Katalysatoren gibt: Metalle und Enzyme. Die beiden diesjährigen Nobelpreisträger hätten unabhängig voneinander im Jahr 2000 eine dritte Art der Katalyse entwickelt, die "asymmetrische Organokatalyse" genannt wird und auf kleinen organischen Molekülen aufbaut, heißt es seitens des Nobelpreiskomitees. Dessen Vorsitzender Johan Aqvist bezeichnete dieses Katalysekonzept als "so einfach wie genial", und viele Leute hätten sich gefragt, warum man nicht schon früher darauf gekommen sei.

List: Werde Anruf aus Stockholm nie vergessen

Der frisch gekürte Chemie-Nobelpreisträger Benjamin List ist im Familienurlaub in Amsterdam von dem berühmten Anruf aus Stockholm überrascht worden. Dort habe er mit seiner Ehefrau gerade beim Frühstück gesessen, als plötzlich jemand aus Schweden angerufen habe, sagte der deutsche Chemiker am Mittwoch kurz nach der Bekanntgabe der diesjährigen Preisträger in Chemie.

"Ich dachte, jemand macht einen Witz mit mir", sagte List, als er von der Königlich-Schwedischen Akademie der Wissenschaften telefonisch zugeschaltet wurde. "Es ist schwierig, zu beschreiben, was man in diesem Moment fühlt. Aber das war ein besonderer Moment, den ich niemals vergessen werde."

Organische Katalysatoren haben ein stabiles Gerüst aus Kohlenstoffatomen, an das sich weitere aktive chemische Gruppen anlagern können. Diese enthalten oft gewöhnliche Elemente wie Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Phosphor, was bedeute, dass diese Katalysatoren umweltfreundlich und billig in der Herstellung seien.

Dass sich die Organokatalyse "mit erstaunlicher Geschwindigkeit" durchgesetzt hat, ist laut Nobelpreiskomitee vor allem auf ihre Fähigkeit zurückzuführen, die sogenannte asymmetrische Katalyse voranzutreiben. Denn Moleküle können sich oft auf zwei unterschiedliche Arten bilden, die - so wie Hände - spiegelbildlich angeordnet sind. Und häufig wird nur eine dieser beiden Formen gewünscht, insbesondere bei der Herstellung von Pharmazeutika. Denn die Spiegelbild-Form kann auch gefährlich sein, wie in den 1960er Jahren das Beruhigungsmedikament Contergan gezeigt hat, wo eine Form des Wirkstoffs Fehlbildungen bei ungeborenen Kindern ausgelöst hat.

Die beiden Chemiker seien nach wie vor führend auf diesem Gebiet und hätten gezeigt, dass organische Katalysatoren zur Durchführung zahlreicher chemischer Reaktionen verwendet werden können. Damit ließen sich nun Moleküle effizienter konstruieren - von neuen Arzneimitteln bis hin zu solchen, die Licht in Solarzellen einfangen können.

📽️ Video | Bekanntgabe der Chemie-Nobelpreisträger 2021

List, 1968 in Frankfurt geboren, machte sein Doktorat an der Universität seiner Heimatstadt und ist Direktor am Max Planck-Institut für Kohlenforschung in Mühlheim an der Ruhr. MacMillan, 1968 in Bellshill (Großbritannien) geboren, machte sein Doktorat an der University of California in Irvine (USA) und ist Professor an der Princeton University.

Nobelpreise für Medizin und Physik bereits verkündet

Der Hamburger Meteorologe Klaus Hasselmann teilt sich in diesem Jahr die eine Hälfte des Physik-Nobelpreises mit dem in Japan geborenen US-Amerikaner Syukuro Manabe, die andere Hälfte geht an den Italiener Giorgio Parisi. Sie werden für ihre Beiträge zur Erforschung des Klimas und anderer komplexer Systeme ausgezeichnet.

Schon am Montag war ebenfalls in Stockholm bekanntgegeben worden, dass der Medizin-Nobelpreis an David Julius aus den USA und den im Libanon geborenen Ardem Patapoutian geht. Die beiden Forscher haben Zellrezeptoren entdeckt, über die Menschen Temperaturen und Berührungen wahrnehmen.

Nach Medizin, Physik und Chemie folgen am Donnerstag und Freitag die Nobelpreis-Bekanntgaben in den Kategorien Literatur und Frieden. Am Montag werden dann zum Abschluss die Nobelpreisträger für Wirtschaftswissenschaften verkündet. Verliehen werden die Nobelpreise allesamt traditionell am 10. Dezember, dem Todestag von Preisstifter und Dynamit-Erfinder Alfred Nobel (1833-1896). (dpa)

Die Chemie-Nobelpreisträger seit 2011

Die seit 1901 verliehenen Chemie-Nobelpreise gingen vor allem an amerikanische Forscher. Die erste Auszeichnung erhielt der Niederländer Jacobus van‘t Hoff für die Entdeckung von Gesetzen der Osmose. Die Preisträger der vergangenen zehn Jahre sind:

2020: Die seit Jahren in Deutschland arbeitende Genforscherin Emmanuelle Charpentier (Frankreich) und Jennifer A. Doudna (USA) für die Entwicklung einer Genschere zur gezielten Erbgut-Veränderung.

2019: Der US-Amerikaner John Goodenough, der in Großbritannien geborene Stanley Whittingham und der Japaner Akira Yoshino. Sie waren entscheidend an der Entwicklung von wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien beteiligt.

2018: Die US-Amerikanerin Frances Arnold, ihr Landsmann George Smith und der Brite Gregory Winter haben Methoden entwickelt, mit denen es möglich ist, etwa Biokraftstoffe, Arzneimittel und therapeutisch wirkende Antikörper umweltfreundlich herzustellen.

2017: Der Deutsch-Amerikaner Joachim Frank, der Schweizer Jacques Dubochet und der Brite Richard Henderson für die Kryo-Elektronenmikroskopie. Damit lassen sich Biomoleküle im Detail untersuchen – sie zeigt etwa dreidimensionale Bilder von Proteinen.

2016: Der Franzose Jean-Pierre Sauvage, der gebürtige Brite James Fraser Stoddart und der Niederländer Bernard Feringa. Sie bauten aus nur wenigen Molekülen etwa künstliche Muskeln und ein Mini-Auto.

2015: Tomas Lindahl (Schweden), Paul Modrich (USA) und Aziz Sancar (USA/Türkei), die Erbgut-Reparatursets beschrieben hatten. Diese Erkenntnisse dienen unter anderem zur Suche nach Krebsmedikamenten.

2014: Der deutsche Forscher Stefan Hell sowie die US-Amerikaner Eric Betzig und William Moerner für die Erfindung superauflösender Mikroskope. Damit kann man in lebende Zellen blicken und Abläufe bei Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson beobachten.

2013: Martin Karplus (USAÖsterreich), Michael Levitt (USA/Großbritannien) und Arieh Warshel (USA/Israel) für Methoden, mit denen sich auch komplexe chemische Reaktionen virtuell nachvollziehen lassen.

2012: Robert Lefkowitz und Brian Kobilka aus den USA für die Entdeckung von Rezeptoren, die zahlreiche Signale von außen in die Körperzellen übermitteln.

2011: Dan Shechtman (Israel), der Quasikristalle entdeckt hatte, die zuvor von vielen Chemikern für unmöglich gehalten wurden.


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