Der diesjährige Nobelpreis für Chemie geht an drei Forscher aus der organischen Chemie, die eine der wichtigsten Synthese-Reaktionen für die Produktion von neuen Materialien und pharmazeutischen Wirkstoffen entdeckt, beschrieben und verbessert haben, die so genannte Metathesis-Reaktion. Bei diesem „molekularen Partnertausch“ tauschen Molekülgruppen unter Einfluss eines Katalysators ihre Plätze und lasen so neue Moleküle entstehen.
Wir leben in einer Kohlenstoffwelt: Alle organischen Substanzen – und damit auch alles Leben – enthalten das Element Kohlenstoff in unterschiedlichster Form: Als lange Ketten oder Ringe, gebunden an andere Elemente wie Wasserstoff oder Sauerstoff oder durch Doppelbindungen untereinander. Diese Verbindungen entstehen zum einen aus natürlichen Stoffwechselprozessen, zum anderen können sie aber auch künstlich synthetisiert werden.
Und genau dort setzen die Arbeiten der beiden Nobelpreisträger an: In der von ihnen erforschten Metathesis-Reaktion werden Doppelbindungen zwischen zwei Kohlenstoffatomen so aufgebrochen und neu geschaffen, dass dabei ganze Molekülgruppen ihre Plätze wechseln. Dieser molekulare Partnertausch geschieht mithilfe spezieller Katalysatoren.
1971 gelang es Yves Chauvin vom Institut Français du Pétrole als erstem, im Detail zu erklären, wie diese Metathesis-Reaktionen funktionieren und welche Arten von metallischen Verbindungen dafür als Katalysatoren wirken können. Damit war das „Rezept“ der Tauschreaktionen bekannt. Der nächste Schritt für die Chemiker war die Entwicklung von Katalysatoren, mit denen sie gezielt bestimmte Molekülbestandteile austauschen konnten und damit „maßgeschneiderte“ Wirkstoffe oder Materialien schaffen.
Hier kam Robert Schrock, Professor für Chemie am Massachusetts Institute of Technology (MIT) ins Spiel. Er produzierte 1990 als erster einen effizienten metallischen Katalysator für die Metathesis. Zwei Jahre später gelang Robert Grubbs, Chemieprofessor am California Institute of Technology ein noch besserer, auch an der Luft stabiler Katalysator, der seither bereits vielfach in Anwendung ist.
In der chemischen Industrie gehört die Metathesis heute zu einer der am häufigsten eingesetzten Methoden, beispielsweise in der Entwicklung von Medikamenten oder modernen Kunststoffen. In der Begründung des Nobelpreiskommitees heißt es: „Dank der drei Preisträger existieren heute Synthesemethoden, die umweltfreundlicher sind, einfacher in der Anwendung und effizienter. Für eine „grüne Chemie“ bedeutet dies daher einen wichtigen Schritt vorwärts.“
(Vetenskapsrådet (The Swedish Research Council), 06.10.2005 – NPO)
