Chemie-Nobelpreis für Forschung zur Molekül-Asymmetrie

Die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften zeichnet den Franzosen Henri B. Kagan und den Japaner Kenso Soai mit dem Chemie-Nobelpreis 2026 aus. Geehrt werden ihre Beiträge zu asymmetrischen organischen Reaktionen, bei denen nichtlineare Effekte und Autokatalyse eine entscheidende Rolle spielen. Die Forschung zeigt, wie aus fast gleichen Ausgangsbedingungen ein Überschuss einer einzigen spiegelbildlichen Molekülform entstehen kann. Das ist zentral für das Verständnis der Chemie des Lebens und für die Entwicklung von Arzneimitteln.

Spiegelbilder mit großer Wirkung

Viele organische Moleküle gibt es in zwei Varianten, die sich zueinander verhalten wie linke und rechte Hand. Chemikerinnen und Chemiker sprechen von Chiralität; die beiden Formen heißen Enantiomere. Sie besitzen oft nahezu identische physikalische Eigenschaften, können in biologischen Systemen aber völlig unterschiedlich wirken.

Die FAZ nennt als anschauliches Beispiel Carvon: Eine Variante wird mit Kümmelgeruch verbunden, die andere mit Minze. Dass die menschliche Nase diesen Unterschied erkennt, liegt an den ebenfalls chiralen Rezeptoren. Auch die Bausteine des Lebens folgen einer auffälligen Einseitigkeit. Proteine bestehen aus L-Aminosäuren, während die spiegelbildlichen D-Formen in der Natur kaum vorkommen. Bei Zuckern zeigt sich ein vergleichbarer Befund.

Diese Einseitigkeit wirft seit Langem eine Grundfrage auf: Warum bevorzugt die Biologie eine bestimmte molekulare Orientierung? In klassischen Laborreaktionen entstanden bei chiralen Stoffen häufig beide Varianten in vergleichbaren Mengen. Für die Forschung war daher entscheidend, Verfahren zu finden, die eine Seite bevorzugen und diesen Vorsprung verstärken.

Kagans und Soais Durchbruch

Henri Kagan entwickelte Methoden, mit denen chemische Reaktionen gezielt in Richtung einer Enantiomer-Form gelenkt werden konnten. Bereits der britische Physiker Frederick Charles Frank hatte 1953 theoretisch beschrieben, dass eine einzige spiegelbildliche Form unter bestimmten Bedingungen dominieren könnte. Kagan gelang später der experimentelle Nachweis in der organischen Synthese, unter anderem mit Metallkatalysatoren.

Kenso Soai führte die Idee weiter. Seine Arbeiten zeigten, dass schon eine sehr kleine anfängliche Bevorzugung ausreichen kann, damit sich eine Molekülseite in einer Reaktion durchsetzt. Heise berichtet, Soai habe 2003 eine Reaktion vorgestellt, bei der nur eine der möglichen Spiegelformen entstand. Die FAZ ordnet die entscheidenden Arbeiten bereits in die Mitte der 1990er Jahre ein.

Der Vorsitzende des Nobelkomitees für Chemie, Heiner Linke, würdigte die Forschung laut Heise als Lösung für ein altes Problem der Chemie. Die entwickelten Reaktionen nannte er „spektakulär“. Ganz abgeschlossen ist die Frage nach dem Ursprung der biologischen Einseitigkeit damit nicht. Die Experimente der Preisträger betreffen Laborsysteme und nicht unmittelbar alle Moleküle, aus denen frühes Leben entstand.

Bedeutung für Medizin und Wirkstoffforschung

Die Arbeiten reichen weit über Grundlagenchemie hinaus. Für Medikamente ist die räumliche Form eines Moleküls oft entscheidend. Ein Enantiomer kann den gewünschten therapeutischen Effekt haben, während das spiegelbildliche Gegenstück wirkungslos bleibt oder Schaden verursacht.

Ein historisches Beispiel ist Thalidomid, der Wirkstoff des Schlaf- und Beruhigungsmittels Contergan. Anfang der 1960er Jahre führte seine Anwendung zu schweren Fehlbildungen bei ungeborenen Kindern. Der Fall gilt bis heute als Mahnung, die räumliche Struktur von Wirkstoffen genau zu prüfen und gezielt herzustellen.

Asymmetrische Synthese ist deshalb ein Schlüsselgebiet der modernen Chemie. Sie ermöglicht es, gewünschte Molekülformen kontrollierter zu erzeugen. Kagans und Soais Forschung hat die theoretische und praktische Grundlage dafür erweitert, wie kleine Ungleichgewichte in chemischen Systemen verstärkt werden können.

Preisgeld und frühere Auszeichnungen

Kagan wurde 1930 in Boulogne-sur-Seine geboren. Er studierte Physik an der Sorbonne, promovierte 1960 am Collège de France und arbeitete ab 1973 an der Universität Paris-Süd in Orsay. Mit 96 Jahren gehört er zu den ältesten Ausgezeichneten in der Geschichte des Chemie-Nobelpreises.

Soai kam 1950 in Hiroshima zur Welt. Er studierte an der Universität Tokio und promovierte in organischer Synthese. 1986 wurde er Professor an der Tokyo University of Science. Bei der Bekanntgabe bezeichnete er den Tag laut FAZ als „aufregendste[n]“ seines Lebens.

Der Preis ist in diesem Jahr mit zwölf Millionen schwedischen Kronen dotiert, umgerechnet etwa eine Million Euro. Kagan und Soai teilen sich die Summe. Die Übergabe ist für den 10. Dezember in Stockholm vorgesehen, den Todestag Alfred Nobels.

Chiralitätsforschung wurde bereits mehrfach mit Nobelpreisen geehrt. 1975 erhielt Vladimir Prelog den Chemiepreis für Arbeiten an chiralen Molekülen. 2001 folgte eine Auszeichnung für asymmetrische Reaktionen, 2021 wurden David MacMillan und Benjamin List für asymmetrische Organokatalyse geehrt. Die diesjährige Entscheidung stellt diese Forschungslinie erneut in den Mittelpunkt.