Heck, Negishi und Suzuki.
Für die Palladium-katalysierte Kreuzkupplung in organischen Verbindungen wurden Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi und Akira Suzuki heute mit dem Nobelpreis in Chemie ausgezeichnet. Was ist eine Palladium-katalysierte Kreuzkupplung?
Eine der großen Herausforderungen der Chemie ist es, “ein jedes Molekül” herstellen zu können. Bei organischen Molekülen – das sind alle Kohlenwasserstoffe (also alle Moleküle, die Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten) geht es dabei in der Regel um die Kopplung von Kohlenstoffen.
Kohlenwasserstoffe bestehen aus Kohlenstoffketten, die durch Wasserstoff- und andere Atome umgeben sind. Daher bietet die Kopplung zweier Kohlenstoffatome eine der wichtigsten Möglichkeiten, große Moleküle aufzubauen: Man erstellt zunächst mal die Einzelbauteile, das ist oft einfacher, als Riesenmoleküle zu synthetisieren, und setzt sie dann zusammen. Das Prinzip ist das gleiche, wie wann man einen großen Schrank aufbaut: Erst setzt man die Schubladen zusammen, dann erst setzt man sie in den Schrank.
Warum muss diese Reaktion denn auch noch Palladium gekoppelt sein? Und was ist eigentlich Palladium? Palladium ist das Metall, dass mit Gold legiert wird, damit Weißgold entsteht.
Nutzen wir es als Katalysator, also als Substanz, die unsere Reaktion “vereinfacht”, oder in eine Richtung verschiebt, die wir für wünschenswert halten, hat es die vorteilhafte Eigenschaft, dass bereits sehr geringe Mengen reichen: Bereits im Milligramm-Bereich (also viel weniger als eine Messerspitze) kann es einen ganzen Reaktionskolben voll Substanz umsetzen. Es polarisiert die organische Substanz, so dass die Reaktion nicht nur schnell, sondern auch in ihrer Eigenschaft anders abläuft, als ohne Katalysator.
Heck. Suzuki und Negishi haben je eine solche Synthesemöglichkeit gefunden, die neue Möglichkeiten zur Herstellung organischer Moleküle bietet.
Fortsetzung folgt!
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