Der Nobelpreis für Chemie 2025 würdigt die Entwicklung vielseitiger „metallorganischer Gerüstverbindungen“

Am Nachmittag des 8. Oktober gab die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften die Verleihung des Nobelpreises für Chemie 2025 an drei Wissenschaftler bekannt: Susumu Kitagawa (Japaner), Richard Robson (Britisch-Australier) und Omar Yaghi (Jordanisch-Amerikaner). Sie erhalten den Preis für die Schaffung einer völlig neuen Art von Molekülstruktur: Metall-organische Gerüstverbindungen (MOF).

Die drei Wissenschaftler , die den Nobelpreis für Chemie 2025 erhalten sollen (von links): Susumu Kitagawa, Richard Robson und Omar Yaghi. Foto: NOBELPRIZE.ORG

MOF ist eine Verbindung oder ein Material, das aus der Kombination von Metallatomen (wie Kupfer, Zink, Eisen, Aluminium usw.) und organischen Molekülen (normalerweise Verbindungen, die Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff usw. enthalten) entsteht.

MOFs haben die Fähigkeit, „molekulare Gebäude“ mit unzähligen Hohlräumen zu bilden, in denen sich Gase und andere Chemikalien frei bewegen können.

Laut der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften eröffnen MOF-Strukturen vielfältige Möglichkeiten für künftige Anwendungen, beispielsweise zur Wassergewinnung aus Wüstenluft, zur Speicherung giftiger Gase, zur Absorption von CO₂, zur Trennung umweltschädlicher Verbindungen oder zur Katalyse chemischer Reaktionen.

Professor Heiner Linke, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie, kommentierte: „Metallorganische Gerüstverbindungen haben ein enormes Potenzial und bieten beispiellose Möglichkeiten, Materialien mit neuen Funktionen maßgeschneidert herzustellen.“

Die Ursprünge dieser Arbeit liegen im Jahr 1989, als der Wissenschaftler Richard Robson mit der Kombination positiv geladener Kupferionen mit einem Molekül mit vier organischen Zweigen experimentierte, von denen jeder eine Kupfer anziehende chemische Gruppe aufwies.

Das Ergebnis war ein Kristall mit einer klaren und weitläufigen Struktur, wie ein Diamant voller Hohlräume. Obwohl Robson das Potenzial schon früh erkannte, gelang es ihm nicht, die Struktur zu stabilisieren.

Später entwickelten zwei Wissenschaftler, Susumu Kitagawa und Omar Yaghi, diese Methode zu einer soliden Grundlage. Im Zeitraum von 1992 bis 2003 machten sie unabhängig voneinander eine Reihe bahnbrechender Entdeckungen .

Kitagawa zeigte, dass Gase in die molekularen Gerüste ein- und austreten können, und sagte voraus, dass MOFs flexibel sein können; Yaghi schuf ein hochstabiles MOF, das durch Anpassung seiner Eigenschaften für bestimmte Verwendungszwecke entwickelt werden kann.

Dank dieser bahnbrechenden Entdeckungen haben Chemiker Zehntausende verschiedener MOFs entwickelt. Einige von ihnen versprechen, zur Lösung einer der größten Herausforderungen der Menschheit beizutragen: der Entfernung von PFAS-Chemikalien aus der Wasserversorgung (PFAS steht für Per- und Polyfluoralkyl, eine Gruppe von über 10.000 extrem persistenten synthetischen Chemikalien, die in der Natur nicht vorkommen und in der Umwelt nur sehr langsam abgebaut werden). MOFs helfen auch beim Abbau von Arzneimittelrückständen in der Umwelt, der Bindung von CO₂ oder der Gewinnung von Wasserdampf aus trockener Luft…

Die Nobelwoche 2025 geht weiter mit den Preisverleihungen:

Literatur (Nachmittag des 9. Oktober), Frieden (Nachmittag des 10. Oktober) und abschließend der Nobelpreis für Wirtschaftswissenschaften (Nachmittag des 13. Oktober).

Jede Auszeichnung besteht aus einer Goldmedaille, einem Diplom und 11 Millionen schwedischen Kronen.

KHANH MINH

Quelle: https://www.sggp.org.vn/giai-nobel-hoa-hoc-2025-vinh-danh-cong-trinh-tao-ra-bo-khung-kim-loai-huu-co-da-dung-post816983.html