Der Nobelpreis für Chemie 2025: Verliehen an Susumu Kitagawa, Richard Robson und Omar M. Yaghi „für die Entwicklung metallorganischer Gerüste“

Der Nobelpreis für Chemie 2025 wurde verliehen Susumu Kitagawa, Richard Robson), Und Omar M. Yaghi "für die Entwicklung metallorganischer Gerüste."

• Offizielle Pressemitteilung
• Beliebte Informationen
• Wissenschaftliche Begründung der Auszeichnung
• Video der Preisbekanntgabe

Susumu Kitagawa, Richard Robson und Omar Yaghi werden mit dem Nobelpreis für Chemie 2025 ausgezeichnet. Sie haben eine neue Form der molekularen Architektur entwickelt. In ihren Konstruktionen fungieren Metallionen als Eckpfeiler, die durch lange organische (kohlenstoffbasierte) Moleküle verbunden sind. Zusammen sind die Metallionen und Moleküle zu Kristallen organisiert, die große Hohlräume enthalten. Diese porösen Materialien werden Metall-organische Gerüste (MOF) genannt. Durch Variation der in den MOFs verwendeten Bausteine ​​können Chemiker sie so gestalten, dass sie bestimmte Substanzen einfangen und speichern. MOFs können auch chemische Reaktionen antreiben oder Elektrizität leiten.

„Metall-organische Gerüste haben ein enormes Potenzial und eröffnen bisher ungeahnte Möglichkeiten für maßgeschneiderte Materialien mit neuen Funktionen“, sagt Heiner Linke, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie.

Alles begann im Jahr 1989, als Richard Robson testete, die inhärenten Eigenschaften von Atomen auf neue Weise zu nutzen. Er kombinierte positiv geladene Kupferionen mit einem vierarmigen Molekül; Am Ende jedes Arms befand sich eine chemische Gruppe, die von Kupferionen angezogen wurde.

Beim Zusammenfügen verbanden sie sich und bildeten einen wohlgeordneten, geräumigen Kristall. Es war wie ein Diamant voller unzähliger Hohlräume.

Robson erkannte sofort das Potenzial seiner molekularen Konstruktion, doch diese war instabil und kollabierte leicht. Doch Susumu Kitagawa und Omar Yaghi gaben dieser Bauweise ein solides Fundament; Zwischen 1992 und 2003 machten sie unabhängig voneinander eine Reihe revolutionärer Entdeckungen. Kitagawa zeigte, dass Gase in die Konstruktionen ein- und ausströmen können und sagte voraus, dass MOFs flexibel gemacht werden könnten. Yaghi schuf ein sehr stabiles MOF und zeigte, dass es durch rationales Design modifiziert werden kann, um ihm neue und wünschenswerte Eigenschaften zu verleihen.

Nach den bahnbrechenden Entdeckungen der Preisträger haben Chemiker Zehntausende verschiedener MOFs gebaut. Einige davon könnten zur Lösung einiger der größten Herausforderungen der Menschheit beitragen, mit Anwendungen wie der Trennung von PFAS aus Wasser, dem Abbau von Arzneimittelspuren in der Umwelt, der Abscheidung von Kohlendioxid oder der Gewinnung von Wasser aus der Wüstenluft.