Chemienobelpreis für die Entwicklung von metallorganischen Gerüsten
Metallorganische Gerüste bieten viele Einsatzmöglichkeiten. Für ihre Entwicklung erhalten drei Forscher den Chemienobelpreis.
Chemie-Nobelpreisträger 2025: Susumu Kitagawa, Richard Robson, Omar Yaghi
(Bild: Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach)
Der diesjährige Nobelpreis für Chemie wird an Susumu Kitagawa, Richard Robson und Omar Yaghi für die Entwicklung von metallorganischen Gerüsten verliehen. Das hat die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am heutigen Mittwoch in Stockholm bekannt gegeben.
Die drei Forscher hätten eine neue Form der Molekularchitektur entwickelt, begründet das Nobelpreis-Komitee seine Entscheidung. Die von ihnen entwickelten Konstruktionen, die metallorganische Gerüste, könnten für unterschiedlichste Zwecke genutzt werden.
Metallorganische Gerüste (Metal-Organic Frameworks, MOF) bestehen aus Metallionen und organischen Molekülen. Die Metallionen bilden darin die Eckpfeiler, die durch lange organische Moleküle miteinander verbunden sind. So entstehen Kristalle mit großen Hohlräumen. Welche Substanzen in den MOFs eingefangen und gespeichert werden, liegt an den Bausteinen, aus denen die MOFs aufgebaut werden.
Robson arbeitet seit 1989 an MOFs
Pionier auf dem Gebiet ist Richard Robson, der 1989 versuchte, die Eigenschaften von Atomen auf neue Weise zu nutzen: Dabei kombinierte er positiv geladene Kupferionen mit einem vierarmigen Molekül. An den Enden saß jeweils eine chemische Gruppe, die von Kupferionen angezogen wurde. Daraus konstruierte Robson einen Kristall mit unzähligen Hohlräumen.
Dieser war jedoch nicht stabil und zerfiel schnell. Dennoch erkannte Robson sofort die Möglichkeiten, die eine solche molekulare Konstruktion bietet.
Kitagawa und Yaghi entwickelten Robsons Arbeit weiter. Zwischen 1992 und 2003 gelangen ihnen unabhängig voneinander wichtige Fortschritte. So wies Kitagawa nach, dass Gase in die MOFs hinein- und wieder herausströmen können. Zudem sagte er voraus, dass sie sich gestalten ließen. Yaghi schließlich schuf ein sehr stabiles MOF und zeigte, dass das Design modifiziert werden kann, wodurch es neue Eigenschaften erhielt.
MOFs sollen wichtige Probleme der Menschheit lösen
Auf Basis der Entdeckungen der Preisträger wurden inzwischen unzählige verschiedene MOFs entwickelt. Diese könnten helfen, wichtige Probleme der Menschheit zu lösen, etwa per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), auch Ewigkeitschemikalien genannt, aus dem Wasser zu entfernen, Wasser aus der Wüstenluft zu gewinnen, Kohlendioxid zu binden oder giftige Gase zu speichern. MOFs können zudem als Katalysatoren für chemische Reaktionen oder als elektrische Leiter eingesetzt werden.
Richard Robson wurde 1937 in Glauburn in Großbritannien geboren. Er promovierte 1962 an der Universität von Oxford. Nach Stationen am California Institute of Technology und der Stanford University wechselte er 1966 an die Universität von Melbourne in Australien. Susumu Kitagawa wurde 1951 in Kyoto geboren. Er promovierte 1979 an der dortigen Universität, an der er immer noch tätig ist. Omar Yaghi wurde 1965 in der jordanischen Hauptstadt Amman geboren. Er machte 1990 seinen Doktor an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign und ist heute Professor an der Universität in Berkeley.
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Preisverleihung am 10. Dezember
Das Preisgeld in Höhe von 11 Millionen schwedischen Kronen (rund 950.000 Euro) wird zu gleichen Teilen unter den drei Preisträgern aufgeteilt. Die Preisübergabe findet am 10. Dezember, dem Todestag von Alfred Nobel, im Rathaus von Stockholm statt.
Am Montag wurde bereits der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin an Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell und Shimon Sakaguchi verkündet. Sie erhalten die Auszeichnung für ihre Entdeckungen zur peripheren Immuntoleranz. Am Dienstag wurde der Physiknobelpreis an John Clarke, Michel H. Devoret und John M. Martinis vergeben für die Entwicklung von quantenmechanischen Schaltkreisen. Am Donnerstag wird der Nobelpreis für Literatur verkündet, am Freitag der Friedensnobelpreis. Am Montag der kommenden Woche folgt der Nobelpreis für Wirtschaftswissenschaften.
(wpl)
