Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2010

Die schönsten Träume von Freiheit werden im Kerker geträumt.
(Friedrich Schiller)

27. Juli 2024

Es gab einmal, man glaubt es kaum, Nobelpreise für Österreicher in Chemie. Das waren Fritz Pregl (1923) mit seiner von ihm entwickelte Mikroanalyse organischer Substanzen, Richard Zsigmondy (1925) für die Aufklärung der Natur kolloidaler Lösungen und Richard Kuhn (1938) für seine Arbeiten über Carotinoide und Vitamine. Kuhn war Nationalsozialist, als Schüler des Bundesgymnasiums XIX in Wien war er Banknachbar des späteren Physiknobelpreisträgers und Juden Wolfgang Pauli. Seit dieser Zeit gab es keine Chemienobelpreise mehr für Österreicher, denn der früh aus Österreich vertrieben Max Perutz (Chemienobelpreis 1962) wird heute als Engländer gezählt. Man sollte sich diese für unser Land unangenehmen Details in Erinnerung rufen, wenn alljährlich von Nobelpreisen die Rede ist.

Bei den Chemienobelpreisen des Jahres 2010 steht, wie bei den Physiknobelpreisen, das Kohlenstoffatom im Mittelpunkt. Der Preis wurde vergeben für die „Palladium katalysierte Kreuzkupplung in der organischen Synthese“. Die drei Chemienobelpreisträger, ein Amerikaner und zwei Japaner namens Richard Heck, Ei-Ichi Negishi und Akira Suzuki sind für Chemiker keine Unbekannten, denn in den Lehrbüchern für Biochemie sind die Heck-, Negishi- und Suzuki-Reaktion längst vermerkt. Mit diesen Methoden baut man heute lange Kohlenstoffketten nach dem Vorbild der Natur nach. Das können Blütenfarben, Giftstoffe, Enzyme und vieles andere sein. Kleine Moleküle zusammenzubauen ist keine große Kunst, aber bei Riesenmolekülen, wie sie in Lebewesen vorkommen, benötigt man spezielle Katalysatoren. Das sind Substanzen, es können Metalle aber auch Proteine sein, die eine chemische Reaktion steuern, dabei aber nicht verbraucht werden. Heck, Negishi und Suzuki benutzten als Katalysator das seltene Element Palladium.

Das silbrig weiße Palladium (Pd) zählt chemisch zu den Metallen der „Übergangsgruppen“. Nachdem der Zusammenbau großer Kohlenstoffketten immer wieder zu enormen Problemen geführt hatte, entdeckten die Chemiker der deutschen Firma „Wacker Chemie“ in den Fünfzigerjahren des letzten Jahrhunderts erstmals die Möglichkeiten, die ein Palladiumkatalysator bietet. Richard Heck wurde hellhörig, forschte auf eigene Faust weiter und baute relativ schnell problemlos und ohne lästige Nebenprodukte ein Styrolmolekül, der Grundbaustein des weltweit bekannten und viel verwendeten Polystyrols. Die beiden Japaner Negishi und Suzuki griffen die Idee Hecks auf und entwickelten einige Jahre später verbesserte Varianten der mit Palladium katalysierten Kohlenstoffkupplung, mit der es möglich ist, die erwähnten komplizierten Moleküle der Natur nachzubauen.

Kohlenstoffkreislauf

Helden der Wissenschaft:
Max Planck
(1858-1947) entdeckte den Quantensprung, das Allerkleinste, was die Natur an Energie zu bieten hat. In der Folge versuchte er mehrfach, seine eigene bahnbrechende Theorie zu widerlegen, was ihm nicht gelang.