Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Licht liefert händische Moleküle ohne Spiegelbild

06.11.2014

Licht verhindert Spiegelung: Ein metallhaltiger Katalysator erlaubt die energiesparende Synthese medizinisch relevanter Substanzen.

Das berichtet eine Forschergruppe um Professor Dr. Eric Meggers von der Philipps-Universität Marburg in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Nature“. Wie das Team ausführt, reicht sichtbares Licht als Energiequelle aus, um sortenreine händische Kohlenstoffverbindungen herzustellen – ohne die Beimengung von spiegelbildlichen Molekülen.


Professor Dr. Eric Meggers und sein Team schreiben in „Nature“ über asymmetrische Katalyse.

(Foto: Philipps-Universität Marburg / Rolf K. Wegst)

„Sichtbares Licht – zum Beispiel in Form von Sonnenlicht – gilt als umweltschonende Energieform, um chemische Umwandlungen in Gang zu bringen“, sagt Arbeitsgruppenleiter Eric Meggers von der Philipps-Universität, Mitverfasser der aktuellen Veröffentlichung. Die in der Studie geschilderten Experimente nutzen sichtbares Licht für die so genannte asymmetrische Katalyse.

Viele chemische Verbindungen liegen in zwei spiegelbildlichen Formen vor. Ihre Konfigurationen verhalten sich zueinander wie die linke und rechte Hand: Sie sind durch keinerlei Drehung miteinander in Deckung zu bringen. Man spricht deshalb von der Eigenschaft der Händigkeit oder Chiralität.

Beispiele für chirale Moleküle – so genannte Spiegelbildisomere oder Enantiomere – sind die linksdrehende und rechtsdrehende Milchsäure, wie man sie aus Lebensmitteln kennt; man unterscheidet sie nach der Richtung, in der sie die Polarisationsebene des Lichts drehen. „Ein Großteil der organischen Chemiker weltweit arbeitet an der Lösung des Problems, wie chirale Moleküle einer bestimmten Konfiguration hergestellt werden können“, sagt Meggers. Medizinische Anwendungen erfordern nämlich Wirkstoffe in nur einer der beiden Formen, da deren Mischung fatale Folgen haben kann, wie das Beispiel des Medikaments Contergan vor 50 Jahren drastisch vor Augen führte.

Will man die beiden Formen nicht nachträglich sortieren, so bietet sich die asymmetrische Katalyse an. Ein Katalysator setzt die Energie herab, die für eine chemische Reaktion erforderlich ist, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. „Wir haben einen metallhaltigen Katalysator entwickelt, der sichtbares Licht als Aktivierungsenergie nutzt und eine effektive stereoselektive Synthese anstößt“, erläutert Meggers.
Obwohl der Katalysator strukturell recht einfach ist, vereint er in sich mehrere Funktionen, die ansonsten in einzelnen Schritten abgearbeitet werden müssen. So dient er dazu, Licht als Energiequelle heranzuziehen und steuert gleichzeitig die Händigkeit der Reaktionsprodukte.

Neben Meggers und seinen Mitarbeitern sind die Arbeitsgruppe um Professor Dr. Gerhard Hilt sowie die Kristallstrukturanalyse um Dr. Klaus Harms an der aktuellen Veröffentlichung beteiligt. Die Arbeit an der Publikation wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft sowie durch ein Doktorandenstipendium des „China Scholarship Council“ gefördert.

Eric Meggers’ Arbeitsgruppe im Fachbereich Chemie der Philipps-Universität forscht über die Anwendung metallorganischer Verbindungen in der Medizin und zur Katalyse. Meggers betreut außerdem eine Arbeitsgruppe an der Universität von Xiamen in der Volksrepublik China. Der Hochschullehrer ist Sprecher des Marburger Forschungsverbunds „Innovative Synthesechemie für die selektive Modulation biologischer Prozesse (SynChemBio)“, der durch die Hessische Landesinitiative „LOEWE“ gefördert wird. Ausführliche Informationen zu Eric Meggers und seiner wissenschaftlichen Arbeit bietet die Broschüre „Forschen in Marburg“ der Philipps-Universität, die soeben erschienen ist.

Originalveröffentlichung: Haohua Huo & al.: Asymmetric photoredox transition-metal catalysis activated by visible light, Nature 2014, DOI: 10.1038/nature13892

Weitere Informationen:
Ansprechpartner: Professor Dr. Eric Meggers,
Fachbereich Chemie
Tel.: 06421 28-21534
E-Mail: meggers@chemie.uni-marburg.de
Internet: http://www.uni-marburg.de/fb15/ag-meggers

Pressemitteilung zum „LOEWE“-Schwerpunk „Innovative Synthesechemie für die selektive Modulation biologischer Prozesse (SynChemBio)“: http://www.uni-marburg.de/aktuelles/news/2013c/0712b

Eric Meggers im Marburger Unijournal 2009: http://www.uni-marburg.de/aktuelles/unijournal/juli2009/22-25

Broschüre „Forschen in Marburg“: https://www.uni-marburg.de/service/shop/forschungsbroschuerepdf 

Johannes Scholten | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Antibiotikaresistente Erreger in Haushaltsgeräten
16.02.2018 | Hochschule Rhein-Waal

nachricht Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt
16.02.2018 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

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: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics