Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Katalysator bestimmt das Molekül

15.07.2005


Beim dritten "Heidelberg Forum of Molecular Catalysis" stand die selektive Synthese bestimmter organischer Verbindungen mit Hilfe von Katalysatoren im Vordergrund



Ob bei der Reinigung von Autoabgasen oder der Herstellung von Medikamenten und Kunststoffen, überall sind Katalysatoren beteiligt. Hinter dem Begriff Katalyse versteckt sich jedoch nichts anderes als die Fähigkeit einer bestimmten Substanz, dafür zu sorgen, dass zwei andere Substanzen miteinander reagieren können. Und das bei einem wesentlich geringeren Energieaufwand als sonst üblich. So läuft dann schon einmal eine chemische Reaktion, die sonst nur bei Temperaturen von über 1000 Grad Celsius funktioniert, in Anwesenheit eines Katalysators bei Raumtemperatur ab, also bei etwa 20 Grad Celsius. Die Energieersparnis ist enorm. Kein Wunder, dass sich Universitäten und Industrie besonders für diesen Forschungszweig interessieren.

... mehr zu:
»Katalysator »Liganden »Molekül


So brachten auch bei dem zum dritten Mal ausgetragenen Heidelberger Katalyseforum die Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg und die BASF Grundlagenwissenschaft und angewandte Forschung zusammen. Schwerpunkt der diesjährigen Veranstaltung waren so genannte enantioselektive Systeme. "Das sind chirale Moleküle, die sich wie Bild- und Spiegelbild verhalten. Das ist vergleichbar mit der linken und rechten Hand des Menschen oder zwei Schrauben mit einem links- und einem rechtsgängigen Gewinde", erläutert Dr. Doris Kunz vom Organisch-Chemischen Institut der Universität Heidelberg.

Und so ist es auch bei den chiralen Molekülen, bei denen zwar zwei Moleküle die gleiche Zusammensetzung aufweisen, in ihrem räumlichen Aufbau sich aber wie Bild und Spiegelbild verhalten. Beide Formen können jedoch als Medikament im menschlichen Körper eine unterschiedliche Wirkung zeigen. Normalerweise entstehen bei der Synthese dieser Moleküle beide Formen in gleicher Menge. Deshalb sind Katalysatoren von besonderem Interesse, mit denen es gelingt, nur die gewünschte der beiden Molekülformen zu produzieren.

Bei den Plenarvorträgen, die von drei international führenden Katalyseforschern gehalten wurden, informierte beispielsweise Professor David MacMillan vom California Institute of Technology über die enantiokatalytischen Fähigkeiten bestimmter organischer Substanzen. Mit Hilfe von Aminosäuren und verwandten Verbindungen ist es ihm nämlich gelungen, Naturstoffe, wie beispielsweise Kohlenhydrate, zu synthetisieren.

Palladium- und Nickel-Katalysatoren verwendete Professor Gregory Fu vom Massachusetts Institute of Technology, um zwei Moleküle gezielt an bestimmten Kohlenstoffatomen zu verknüpfen. Gerade hier zeigte sich, wie durch die richtige Auswahl von Katalysatoren die Reaktionen soweit optimiert werden konnten, dass sie sogar bei Raumtemperatur abliefen.

Eine besonders variable Art von Katalysatoren zeigte Professor Amir Hoveyda vom Boston College, Massachusetts (USA). Mit Metallen, die von Peptid-Liganden umgeben sind, gelang es ihm, maßgeschneiderte Katalysatoren zu schaffen, je nach dem welche Aminosäuren er als Bausteine der Liganden verwendete. Damit konnte er einen äußerst komplexen Naturstoff, ein so genanntes Complestatin, synthetisch herstellen. Eine Substanz, die bei HIV-Erkrankungen eingesetzt wird.

Auch der Preisträger des diesjährigen BASF Catalysis Awards, Professor Frank Glorius von der Universität Marburg, beschäftigt sich mit der Funktion von Liganden. Die von ihm konstruierten Liganden umgeben das Metall, wie die Austernschale eine Perle und machen es nur unter bestimmten Bedingungen zugänglich. Mit diesen speziellen Katalysatoren konnte er besonders schwierige Reaktionen ermöglichen, die auch für die Herstellung von Pharmawirkstoffen von großer Bedeutung sind.

Breiten Raum nahmen aber auch die Posterpräsentationen der Nachwuchswissenschaftler ein. "Das ist eine hervorragende Möglichkeit, seine eigenen Arbeiten einem großen und fachkundigen Publikum zu präsentieren", betont Dr. Doris Kunz, selbst Nachwuchsgruppenleiterin am Organisch-Chemischen Institut. Aber auch Doktoranden und Postdoktoranden von anderen Universitäten Deutschlands und den Nachbarländern zeigten hier ihre neuesten Forschungsergebnisse.

Dr. Michael Schwarz | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-heidelberg.de

Weitere Berichte zu: Katalysator Liganden Molekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Arten in der Nordsee-Kita
05.12.2016 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Alter beeinflusst den Mikronährstoffgehalt im Blut
05.12.2016 | Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden «Krebssignatur» in Proteinen

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt

05.12.2016 | Geowissenschaften

Frühwarnsignale für Seen halten nicht, was sie versprechen

05.12.2016 | Ökologie Umwelt- Naturschutz