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Nobelpreis in Chemie verliehen

10. Oktober 2001

Ein Japaner und zwei Amerikaner erhalten den Chemie-Nobelpreis. Ihre Erkenntnisse sind grundlegend für die Entwicklung von Antibiotika und Herzmitteln.

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Ausgezeichnet werden die Forscher für die Entwicklung der "katalytischen asymmetrischen Synthese", teilte das Nobelkommitee in Stockholm mit. Viele Moleküle treten in zwei Formen auf, die Spiegelbilder voneinander sind – so wie unsere Hände ihre gegenseitigen Spiegelbilder sind. Derartige Moleküle werden als chiral bezeichnet. In der Natur hat sich gezeigt, dass die eine Form oft dominiert. In unsere Zellen passt nur die eine spiegelsymmetrische Form eines Moleküls "wie die Hand in den Handschuh", im Gegensatz zur der anderen, die schädlich sein kann. Viele Medikamente bestehen aus chiralen Molekülen. Deshalb ist es wichtig, die beiden chiralen Formen getrennt herstellen zu können. Was passieren kann, wenn ein Medikament einen Wirkstoff und zugleich dessen exakten chemischen Gegenpart enthält, zeigte sich beim Contergan-Skandal in den 60er Jahren. Während das eine Spiegelbild-Molekül harmlos ist, führte das andere bei Ungeborenen zu schweren Missbildungen oder gar zum Tod. Auf harmlose Weise zeigt sich das Phänomen der chiralen Moleküle beispielsweise beim Süßstoff Aspartam. Ist Aspartam mit mehr als einem Prozent des Spiegelbildes verunreinigt, bleibt ein bitterer Nachgeschmack.

Moleküle gegen Parkinson

Den Preisträgern ist ein wissenschaftliches Kunststück gelungen. Sie haben Moleküle entwickelt, die wichtige Reaktionen derart katalysieren können, dass nur die eine der zwei spiegelsymmetrischen Formen gebildet wird. Das Katalysatormolekül, welches selber chiral ist, beschleunigt die Reaktion ohne selbst verbraucht zu werden. Ein einziges derartiges Molekül kann somit millionenfach Moleküle der gewünschten spiegelsymmetrischen Form produzieren.
William S. Knowles erhält den Preis für etwas, das er vor über 30 Jahren entdeckte. Er schaffte es, sogenannte Übergangsmetalle zur Herstellung von chiralen Katalysatoren für eine wichtige Reaktionsart, welche Hydrierung genannt wird, zu nutzen und so vorzugsweise die eine spiegelsymmetrische Form als Produkt zu erhalten. Seine Forschung führte schnell zu einem industriellen Prozess zur Herstellung der Arznei L-DOPA, welche zur Behandlung der Parkinsonschen Krankheit verwendet wird. Der 84-jährige Knowles ist bereits seit 15 Jahren im Ruhestand. Bis 1986 arbeitete er bei dem Biotechnologie-Unternehmen Monsanto in St. Louis.
Knowles japanischem Kollegen, dem 63-jährigen Noyori, gelang es, künstliches Menthol zu synthetisieren. Der 60-jährigen Barry Sharpless vom Scripps Research Institute in La Jolla schaffte es mit seiner Arbeitsgruppe, Sauerstoff asymmetrisch an spezielle Kohlenwasserstoffe (Olefine) anzulagern. Dies hatte große Bedeutung in der Herzmedizin bei der Herstellung von Beta-Blockern.

Völlig neues Forschungsgebiet

In der Begründung des Nobelkommitees heißt es, die Preisträger haben ein vollständig neues Forschungsgebiet eröffnet, und somit die Synthese von Molekülen und Materialien mit neuen Eigenschaften ermöglicht. Der mit zwei Millionen Mark dotierte Preis wird aufgeteilt. Eine Hälfte bekommen Knowles und Noyori, die andere Hälfe kommt Sharpless zu.
Der Festakt zur Preisverleihung erfolgt wie jedes Jahr am 10. Dezember in Stockholm, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel. Alle Nobelpreise mit Ausnahme desjenigen für Wirtschaft wurden erstmals 1901 verliehen, am 5. Todestag Nobels. Im vergangenen Jahr ging der Chemie-Nobelpreis an die beiden Amerikaner Alan Heeger und Alan MacDiarmid sowie den Japaner Hideki Shirakawa für die Entwicklung leitender Polymere.