Synthese

Mo, 13.10.2025— Inge Schuster

Mit dem Nobelpreis in Chemie 2025 wurden drei Chemiker für "die Entwicklung von metallorganischen Gerüsten" ausgezeichnet. Es ist dies eine neue Form von molekularer Architektur (Metal-Organic Frameworks - MOFs, in der sich mit organischen Verbindungen verknüpfte Metallionen zu porösen Kristallen organisieren, die voll von winzigen Hohlräumen sind. Durch diese Hohlräume können Gase und andere Chemikalien strömen, um hier gezielt gespeichert, transportiert oder selektiv umgesetzt zu werden. Das Potential dieser Gerüste ist enorm, bisher ungeahnte Möglichkeiten für maßgeschneiderte Materialien mit neuen Funktionen werden realisierbar. Laufende Verbesserungen hinsichtlich Stabilität, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz haben zur Anwendung von MOFs in einigen industriellen Prozessen geführt: beispielsweise um im großen Maßstab Kohlendioxid abzuscheiden, giftige Gase zu absorbieren und in harmlose umzuwandeln, Wasser aus der Wüstenluft zu gewinnen oder chemische Reaktionen zu katalysieren.

Do 07.10.2021 — Benjamin List

Wilhelm Ostwald hatte 1901 den Begriff des Katalysators definiert: "Ein Katalysator ist jeder Stoff, der, ohne im Endprodukt einer chemischen Reaktion zu erscheinen, ihre Geschwindigkeit verändert." Bis vor 20 Jahren kannte man 2 Gruppen von Katalysatoren: i) in der Biosphäre eine schier unendliche Zahl an Enzymen, die hochselektiv die Synthese aller organischen Verbindungen (d.i. Gerüste aus Kohlenstoff, Wasserstoff und N-, O-, S- Und P-Gruppen) ermöglichen und ii) Metalle (Metallverbindungen), die von Akademie und Industrie zur zielgerichteten chemischen Synthese diverser organischer Moleküle eingesetzt werden. Eine dritte Klasse von Katalysatoren haben um 2000 Benjamin List (damals Scripps-Research Institute, US) und David MacMillan (Princeton University) voneinander unabhängig entdeckt: kleine organische Moleküle, die hochselektiv und effizient chemische Reaktionen katalysieren und ein enormes Potential für die industrielle Anwendung haben. Die beiden Forscher wurden für diese fundamentale Entdeckung mit dem diesjährigen Chemie-Nobelpreis ausgezeichnet. Im Folgenden findet sich ein kurzer Bericht von Benjamin List (Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim, D) , den er nach seiner Rückkehr nach Deutschland 2003 über das neue Gebiet der Organokatalyse verfasst hat.*