Chemiker Heck, Negishi und Suzuki: Nobelpreis für die Meister des Kohlenstoff-Legos

Zwei japanische Wissenschaftler und ein Wissenschaftler aus den USA erhalten den Nobelpreis für Chemie. Ausgezeichnet werden Richard Heck von der University of Delaware, Ei-ichi Negishi von der Purdue University und Akira Suzuki von der Hokkaido University in Sapporo, Japan. Sie erhalten den Preis dafür, Kohlenstoffatome zu komplexen Molekülen verbunden zu haben, die das tägliche Leben verbessern. Das hat die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm bekanntgegeben. Die renommierte Auszeichnung ist mit zehn Millionen schwedischen Kronen (1,09 Millionen Euro) dotiert.

Die drei Wissenschaftler erhielten die Auszeichnung für die sogenannte palladiumkatalysierte Kreuzkupplung in organischen Synthesen. Damit hätten sie die Entwicklung neuer Medikamente und revolutionärer Materialien wie Plastik ermöglicht, wie die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch erklärte. Forscher weltweit setzten diese Methode sowohl in der kommerziellen Herstellung von Medikamenten, als auch in der Elektronikindustrie ein.

Medizin aus dem Ozean

Den Wissenschaftlern ist das gelungen, was die Natur seit jeher kann: Aus Kohlenstoffatomen komplexe organische Moleküle zusammensetzen, die diverse Aufgaben übernehmen können. Dank der katalysierten - also künstlich beschleunigten - Reaktionen, die die Forscher entwickelt haben, ist es nun möglich, jene Moleküle aus der Natur quasi nachzubauen - und zwar in großem Maßstab.

Beispiele sind Substanzen, die in Schwämmen, Muscheln oder Algen vorkommen und als medizinische Wirkstoffe eingesetzt werden können. Tausende solcher Wirkstoffe aus den Meeren haben Wissenschaftler inzwischen entdeckt - viele davon haben das Potential, vielversprechende Medikamente zu werden, denn die Stoffe bekämpfen Viren, Bakterien und Entzündungen. Was aber die Natur nahezu von selbst erledigt, konnten Forscher im Labor lange Zeit nicht nachahmen.

In der Karibik entdeckten Taucher beispielsweise Ende der 1980er Jahre einen sehr giftigen Schwamm namens Discodermia dissoluta. Mediziner fanden heraus, dass seine Gifte auch therapeutisch wirken: als Antibiotikum, Entzündungshemmer oder sogar gegen Viren. Sie können sogar Krebszellen hemmen.

Doch es gab viel zu wenig von diesem Stoff namens Discodermolid. Mit Hilfe der von den Preisträgern entwickelten chemischen Reaktionen können solche Arzneien im großen Maßstab produziert und nun auch an Menschen getestet werden. Ein Medikament gegen Krebs basierend auf dieser Substanz ist freilich noch nicht entwickelt worden. "Nur die Zukunft wird zeigen, ob Discodermolid sich als lebensrettendes Medikament herausstellt", teilte Königliche Schwedische Akademie mit.

Atome finden sich zusammen

Dank den grundlegenden Arbeiten der Forscher wurde dieser Forschungszweig, die synthetische Organische Chemie, entschieden vorangebracht. Ihre Reaktionsmechanismen erlauben es, Kohlenstoff-Bindungen herzustellen - und zwar so, dass man quasi jedes beliebige organische Molekül nachbauen kann. Die Verbindungen gelingen, weil Palladium als Beschleuniger - als sogenannter Katalysator - der chemischen Reaktionen wirkt.

Die drei Forscher haben chemische Reaktionen entwickelt, die ihren Namen tragen. Die Heck-Reaktion, Negishi-Reaktion und Suzuki-Reaktion ermöglichen es Kohlenstoff-Atomen, sich auf Palladium-Atomen zusammenzufinden. "Das ist eine typische Entwicklung der Forschung, wo zunächst der Praxisbezug nicht so groß gewesen war. Aber heute sind die Entwicklungen der Industrie im großen Maßstab erreicht", erläutert Alois Fürstner vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung. Die Heck-Reaktion werde bei der Herstellung von Sonnencremes benötigt. Die Suzuki-Kupplung führe zu Flüssigkristallen für Displays oder Leuchtdioden.

Alle drei ausgezeichneten Wissenschaftler können auf eine lange Laufbahn zurückblicken; sie wurden in den dreißiger Jahren geboren. Alle drei verbrachten große Teile ihrer Laufbahn in den USA.

Gerüchte ließen ihn schon vom Nobelpreis träumen

Ei-ichi Negishi hat am Donnerstag entspannt, froh und wenig überrascht auf die Preisvergabe aus Stockholm reagiert. "Einige Leute haben da schon vorher rumgemurmelt", sagte Negishi in einem Telefonat am Mittwoch mit dem Stockholmer Nobelkomitee. Der Anruf erreichte ihn um fünf Uhr morgens in West Lafayette im US-Bundesstaat Indiana.

"Ich bin extrem glücklich und stolz", sagte der Chemiker. "Ich bin gestern doch erst nach Mitternacht ins Bett gegangen und hab fest geschlafen, als das Telefon klingelte." Seinen Anteil an der Dotierung von insgesamt rund einer Million Euro wolle er für die Finanzierung weiterer Forschungsarbeit anwenden, sagte der Japaner.

Hätten die Chemiker ihre Entdeckungen patentieren lassen, wären sie vermutlich reich an Tantiemen geworden. "Ich habe bewusst keine Patente auf meine Entdeckungen angemeldet", sagte Negishi. "Es sollen sich möglichst viele Menschen frei fühlen, nach sinnvollen Anwendungen dieser Forschungsergebnisse zu suchen."

Historische Termine

Im vergangenen Jahr ging der Chemie-Nobelpreis an die Israelin Ada Jonath und die US-Wissenschaftler Venkatraman Ramakrishnan und Thomas Steitz. Sie wurden für die Erforschung von Struktur und Funktion der Ribosomen ausgezeichnet, den in jeder Zelle jedes Lebewesens vorhandenen Proteinfabriken.

Die Auszeichnung für Chemie ist die dritte von fünf Nobelpreis-Verleihungen. Am Montag war der Preisträger des Medizin-Nobelpreises bekanntgegeben worden, am Dienstag folgte die Verkündung der Preisträger des Physik-Nobelpreises, am Donnerstag wird der des Literatur-Nobelpreises verkündet. In Norwegens Hauptstadt Oslo wird am Freitag der Träger des Friedensnobelpreises bekanntgegeben. Den Abschluss bildet der Preis für Wirtschaftswissenschaften am Montag. Verliehen werden die Auszeichnungen am 10. Dezember, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.