Die Katalyse der Natur: Von Giften und ihren lieben Verwandten

Pflanzen und Tiere, aber auch einfache Algen oder Schwämme, sämtliche Organismen, so einfach sie auch aufgebaut sein mögen, produzieren eine Vielzahl organischer Verbindungen. Biologische Vielfalt liefert chemische Vielfalt! Dabei gilt keineswegs, dass ein höherer Organismus die komplizierteren Verbindungen generiert, sondern im Gegenteil, häufig sind es die einfachsten Organismen ohne jegliches Nervensystem, die die komplexesten Produkte hervorbringen. Viele dieser Verbindungen weisen hohe biologische Aktivität auf. Das Spektrum reicht von Wirkstoffen, die in der Medizin Anwendung finden können, bis hin zu extremen Giftstoffen, die auch auf Menschen innerhalb weniger Minuten tödlich wirken. Viele der Biosynthesewege zu diesen Naturprodukten haben sich z. T. über Jahrmillionen entwickelt und jeder relevante Schritt ist ein Katalyse-Prozess. Die Katalyse der Natur ist höchst effizient und Konsequenz eines langen und andauernden evolutionären Prozesses.

Im Vortrag wird am Beispiel einiger der giftigsten natürlichen Verbindungen diskutiert, wie (und warum) die Natur sie macht und welche Katalysatoren dies möglich machen.
Prof. Dr. Christian B. W. Stark, Institut für Organische Chemie, Universität Hamburg

Öffentliche Vorlesung im Rahmen des Allgemeinen Vorlesungswesens

Katalyse — Grüner wird’s nicht!

Über 80% aller Chemikalien, Materialien, Treibstoffe, Arzneimittel, Düfte, Aromen und Farben werden über katalytische Prozesse hergestellt, denn Katalyse ist das Energiesparmodell chemischer Reaktionen. Die Natur bedient sich seit Jahrmillionen hocheffizienter katalytischer chemischer Prozesse, die die Grundlagen des Lebens bilden. Keine Atmung, kein Wachstum, keine Fortpflanzung ohne Katalyse. Und auch die Menschheit nutzt dieses Reaktivitätsprinzips überaus erfolgreich. Nahezu alle Produkte des Alltags haben in ihrer Herstellung einen Katalyseschritt durchlaufen. Katalyse beschreibt die Beschleunigung von chemischen Reaktionen in Gegenwart eines Katalysators. Neben einer großen Energieersparnis können katalytische Reaktionen derart gesteuert werden, dass weniger Abfall und neue Produkte entstehen und ungiftige, preiswerte und verfügbare Startmaterialien verwendet werden. Katalyseprozesse sind auch der Schlüssel zur Lösung der großen globalen Herausforderungen unserer Zeit. Sauberes Trinkwasser, sichere Nahrung, bioabbaubare Kunststoffe, Treibstoffe aus nicht-fossilen Rohstoffen, moderne Arzneimittel: für all diese Fragestellungen geben schon heute und noch mehr in der Zukunft katalytische Verfahren die Antworten.
 
Diese thematisch fokussierte Ringvorlesung wird die vielfältigen Aspekte von Katalyse in Natur, Technik, Medizin und Alltag beleuchten. Altbekannte und innovative Strategien der Katalyse werden diskutiert und neue Wege hin zu einer nachhaltigen Herstellung von Molekülen, Materialien und Energieträgern aufgezeigt.

Koordination
Prof. Dr. Axel Jacobi von Wangelin, Institut für Anorganische & Angewandte Chemie, Universität Hamburg