Im Rahmen der von der Firma Grünenthal GmbH gestifteten „Julius-Bredt-Vorlesung“ ehrt die Fachgruppe Chemie der RWTH Aachen seit 2008 alle zwei Jahre herausragende Wissenschaftler, deren Forschungsschwerpunkte im Bereich der Organischen Chemie liegen.
(Prof. J. Bredt)
Julius Bredt, der von 1897 bis 1923, also mehr als ein Vierteljahrhundert Lehrstuhlinhaber für Organische Chemie an der RWTH Aachen war wurde weltbekannt durch seine Untersuchungen zur Chemie des Camphers und der nach ihm benannten „Bredt'schen Regel“. Campher ist ein wichtiger Naturstoff, der zur Klasse der Monoterpene gehört z.B. auch als Bestandteil von Celluloid in Tischtennisbällen zu finden ist. Die Aufklärung der Struktur des Camphers gehört zu den wichtigsten wissenschaftlichen Leistungen seiner Zeit.
Der erste Preisträger, der im Jahr 2008 diese Ehrung erhalten hat, war der amerikanische Chemiker Professor K. P. C. Vollhardt, Berkeley, USA, den jeder Student des Faches Chemie alleine auf Grund seines Lehrbuchs für Organische Chemie kennt. Weltweit bekannt wurde er zudem durch seine Arbeiten über Cobalt-katalysierte [2+2+2]-Cycloadditionen, die unter anderem zum helicalen Phenylenen führen, dem Aufbau von komplexen polymetallische Strukturen sowie den Synthesen von bedeutsamen Natur- und Wirkstoffen, wie z.B. Östron.
(Prof. K.P.C. Vollhardt, USA)
Als zweiten Preisträger ehrte dann die Fachgruppe 2010 Professor Ryoji Noyori, den Präsident des größten japanischen Forschungszentrums RIKEN (Institute for Physical and Chemical Research), der 2001 für seine bahnbrechenden Arbeiten auf dem Gebiet der Asymmetrischen Synthese, speziell der Asymmetrischen Katalyse zusammen mit den Amerikanern Knowles und Sharpless den Nobelpreis für Chemie erhalten hatte, und der bereits 2005 zum Ehrendoktor der Rheinisch Westfälischen Technischen Hochschule ernannt wurde.
(Prof. R. Noyori, USA)
(Prof. R. Noyori, USA)
Ausgehend von ersten Arbeiten zur selektiven Hydrierung einer Doppelbindung bei der Synthese von Naturstoffen wurde das Gebiet der Metall-katalysierten asymmetrischen Hydrierung für Jahrzehnte Schwerpunkt seiner wissenschaftlichen Arbeiten. Gerade die Entwicklung hoch selektiver und effizienter Verfahren unter Verwendung von sogenannten Ruthenium-BINAP-Katalysatoren war eine der entscheidensten Entdeckungen, für die ihm 2001 der Nobelpreis verliehen wurde. Ein weiteres eindrucksvolles Beispiel ist die L-Menthol-Synthese (L von leavo = links) nach Noyori, die von einer japanischen Firma im industriellen Maßstab von ca. 1500 Tonnen pro Jahr durchgeführt wird. Beide Enantiomere (also Bild und Spiegelbild des Moleküls) riechen nach Pfefferminz, jedoch lediglich das L-Enantiomer besitzt auch die geschätzte Kältewirkung, die unter anderem in Hustenbonbons gefragt ist.
Erneut bot sich den Studierenden und Mitarbeitern die Gelegenheit, einmal einen Chemie-Nobelpreisträger „live“ zu erleben.
Der Tradition folgend konnte dann in 2012 erneut ein weltweit bekannter und ausgewiesener Chemiker diese Ehrung in Empfang nehmen. Professor K.C. Nicolaou, Scripps Research Institute, La Jolla, USA, ein Pionier in der Natur- und Wirkstoffsynthese, erhielt die Auszeichnung für seine bahnbrechenden Arbeiten auf dem Gebiet der Totalsynthese von Naturstoffen und biologisch hoch-wirksamen Verbindungen. Unter den bekanntesten Arbeiten von Professor Nicolaou sind die Totalsynthesen des hoch-komplexen anti-Krebswirkstoffes Taxol und von Epothilon A und B.
(Prof. Enders (RWTH) Prof. Nicolaou (USA) Dr. Steinhagen (Grünenthal GmbH)
Taxol, ein komplizierter Makrozyklus, wurde bereits 1971 durch Extraktion der Rinde der Pazifischen Eibe isoliert und erwies sich schnell als potentieller Wirkstoff, der eine wucherungshemmende Wirkung auf Krebszellen ausübte. Da die zur Verfügung stehenden Mengen aus der natürlichen Quelle bei weitem nicht für den weltweiten Einsatz ausreichten machten sich die Chemiker schnell auf der Suche nach effizienten Synthesewegen dieses hoch komplexen Naturstoffs. Hier gelang es Nicolaou 1994 eine beeindruckende Totalsynthese zu entwickeln, mit der der gewünschte Naturstoff hergestellt werden konnte.
Ausgehend von diesen Arbeiten erkannte man schnell, dass die 16-gliedrigen Makrolactone, die Epothilone, die erstmalig von Höfle und Reichenbach 1987 in Braunschweig aus dem Myxobakterium Sorangium cellulosum isoliert wurden, dem Taxol analoge Wirkung auf Tumorzellen besitzen und daher als Leitstruktur für die Krebsforschung von großem Interesse sind. Dies zum Anlass nehmend gelang es Nicolaou ebenfalls im Jahre 1996 eine beachtenswerte Totalsynthese der Epothilone A und B zu präsentieren. Ausgehend von diesen Arbeiten sowie weiteren Entwicklungen auf der Basis biochemischer Verfahren sind strukturanaloge Wirkstoffkandidaten entwickelt worden, die heute in klinischen Phasen bzw. kurz vor der Markteinführung stehen.
In Fortsetzung der „Julius-Bredt-Vorlesung“ wurde am 4. Juli 2014 Prof. Dr. Steven V. Ley um 16.00 Uhr im Rahmen seines Festvortrages für seine wissenschaftlichen Leistungen als neuer Preisträger 2014 geehrt.
Die Arbeiten von Stephen Ley fokussieren sich unter anderem auf die Synthese hoch komplexer Natur- und Wirkstoffe, wobei insbesondere auch moderne Methoden der „Flow-Chemistry“ Anwendung finden. Im Fokus dieser Forschungsbemühungen steht vornehmlich das „Lab of the Future“, das darauf abzielt, komplexe Mehrstufensynthesen unter Nutzung moderner technischer Anwendungen, wie der Online-IR-Reaktionskontrolle, durchzuführen. Die Optionen, die die „Flow-Chemistry“ auch aus chemisch-ökonomischer Sicht erlauben, führen zu Energie- und Lösungsmitteleinsparungen und zur technisch-kontrollierten automatisierten Synthese, die in der Zukunft ein hohes Potential im Hinblick auf die Reaktionsoptimierung, das Scale-up, die Reaktionsvereinfachung bis hin zum sicheren Einsatz von problematisch zu handhabenden Substanzen eröffnen.
In einem stimulierenden Vortrag gelang es Stephen Ley das interessierte Publikum Aachener Studierender und Wissenschaftler für seine Forschung zu begeistern.
Dr. Steinhagen (Grünenthal GmbH) Prof. Stephen Ley (England)
