Die Nobelpreisverleihung in Chemie 2022
Am 24. November 2022 wurde der Nobelpreis in Chemie an drei Forscher vergeben, die Techniken entwickelt und angewendet haben, um chemische Reaktionen schneller und effizienter zu machen. Ihre Arbeit hat die synthetische Chemie revolutioniert und ermöglicht bisher ungekannte Einblicke in lebende Zellen. Ohne die ausgefeilte chemische Synthese wäre das moderne Leben, wie wir es kennen, undenkbar. Dies ist ein Beweis für die bemerkenswerte Genialität von Generationen von Chemikern.
Ein doppelter Erfolg
Die Frage, die der US-amerikanische Chemiker K. Barry Sharpless und seine Kollegen stellten, war, ob es einen Weg gibt, die Synthese wichtiger Chemikalien schneller und einfacher durchzuführen. Sie suchten nach einer modularen Methode, um komplexe und funktionelle Moleküle effizient herzustellen. Dabei ließen sie sich von der Natur inspirieren, die Methoden zur Bildung von Biomolekülen aus Kohlenstoffatomen entwickelt hat.
Eine ungewöhnliche Reaktion
Der dänische Chemiker Morten Meldal entdeckte eine ungewöhnliche Reaktion zwischen Aziden und Alkinen, die zur Bildung von Ringstrukturen führte. Diese Reaktion, die von Kupfer katalysiert wurde, ermöglichte die effiziente Synthese von Triazolen. Barry Sharpless hatte unabhängig davon erfolgreich eine ähnliche Reaktion entwickelt, die als Click-Chemie-Reaktion bekannt wurde. Diese Reaktion fand bereits Anwendung in der Produktion von medizinischen und pharmazeutischen Verbindungen.
Click-Chemie in lebenden Systemen
Carolyn R. Bertozzi erweiterte die Anwendung der Click-Chemie, um komplexe Kohlenhydrate, sogenannte Glykane, in lebenden Zellen zu untersuchen. Durch die Entwicklung spezifischer azidhaltiger chemischer Markierungen konnte sie Glykane mit fluoreszierenden Sonden markieren und so ihre Bewegungen innerhalb der Zellen verfolgen. Bertozzi gelang es auch, Click-Reaktionen ohne toxisches Kupfer in biologischen Systemen durchzuführen.
Die Arbeiten von Sharpless, Meldal und Bertozzi haben Chemikern und Biologen ein äußerst leistungsfähiges Werkzeug zur Synthese neuer chemischer Verbindungen und zur Untersuchung von Biomolekülen in ihrer natürlichen Umgebung zur Verfügung gestellt. Diese bahnbrechenden Entdeckungen haben weitreichende Auswirkungen auf die wissenschaftliche Forschung und die Anwendung in der Industrie.
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