Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 126 Issue 39

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie


Den vollständigen Artikel und die Anschrift des Autors finden Sie in Angew. Chem 1998, 110 (5), 659

Aus der Luft gegriffen

Chemiker bauen ein biologisch wirksames Molekül
mit Hilfe von Stickstoff aus der Atemluft nach

Das Gas Stickstoff ist eine harte Nuß für Chemiker: Es mag nicht reagieren. Für gewöhnlich bequemt es sich erst dazu, mit anderen Elementen Verbindungen einzugehen, wenn man es sehr drastischen Bedingungen aussetzt, also großer Hitze oder extremem Druck. Eine Gruppe japanischer Chemiker um Miwako Mori von der Pharmazeutischen Fakultät der Universität Hokkaido zeigte nun, daß es mit ein bißchen chemischer Kunst auch sanfter geht: Ihnen gelang die Herstellung eines empfindlichen Wirkstoffes, der in seinem Molekülgerüst ein Stickstoffatom enthält. Dieses Atom griffen sie sich buchstäblich aus der Atemluft.

Eine wesentliche Rolle spielen bei Moris Methode Atome des Leichtmetalls Titan, die den Stickstoff unter bestimmten Bedingungen an sich binden können. Daß Metalle diesem trägen Gas auf die Sprünge helfen können, ist an sich nichts Neues. Bestimmte Bakterienarten haben Biologen schon vor Jahrzehnten mit der Fähigkeit überrascht, diesen Stoff, aus dem unsere Atemluft zu drei Vierteln besteht, in für sie nützliche Verbindungen umwandeln zu können. Wie man heute weiß, verwenden sie dazu auch bestimmte Metallatome.

Dennoch kennt man die Verhältnisse in diesen Organismen noch nicht genau genug, um es ihnen gleichzutun. Daher ist für Chemiker jede Entdeckung, die mit Reaktionen zwischen Stickstoffgas und Metallatomen zu tun hat, besonders interessant. Mori und seine Kollegen mischten eine Verbindung aus Titan und Isopropylalkohol und eine Handvoll weiterer Ingredienzien in ihren Kolben zusammen, gaben eine Ausgangsverbindung mit zwei "Platzhalteratomen" dazu und hielten nach ein paar Stunden Rühren bei Zimmertemperatur die fertige Substanz mit dem eingebauten Stickstoffatom in Händen. Diese Reaktionsbedingungen sind nichts gegen die 600 Grad Celsius und 200 Atmosphären Druck in den Industriekesseln, in denen man aus Stickstoff und Wasserstoff Grundchemikalien für die Düngerproduktion herstellt. Da arbeiten die Bakterien schon unauffälliger - obwohl Mori und seine Kollegen ihnen dicht auf den Fersen sind; wie allerdings das Titan in ihrem Laboratorium beim Stickstoffeinbau arbeitet, können Mori und seine Mitarbeiter bislang nur vermuten.

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