Nobelpreis für Chemie 2026 geht an Kagan und Soai

Der Chemienobelpreis 2026 wurde am 7. Oktober 2026 bekannt gegeben. Heiner Linke, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie, erklärte, Kagan und Soai hätten eine Lösung für ein mehr als ein Jahrhundert altes chemisches Rätsel geliefert, wie Homochiralität spontan entstehen kann. Er nannte ihre entwickelten Reaktionen spektakulär. Das Preisgeld von 12 Millionen schwedischen Kronen teilen sich beide laut Akademie zu gleichen Teilen.

Warum bei Wirkstoffen nur eine Spiegelbildform die gewünschte Wirkung hat

Laut Akademie existieren alle Aminosäuren in spiegelbildlichen Varianten, von denen in den Proteinen menschlicher Zellen nur eine vorkommt; die andere findet sich in der Natur selten. Bei frühen Experimenten mit Reaktionen, die beide Spiegelbildmoleküle bilden konnten, erhielten Chemiker laut Akademie stets gleiche Anteile beider Varianten. Das war ein Problem, weil bei Molekülen, die mit Lebewesen wechselwirken sollen, laut Akademie nur eine Variante die gewünschte Wirkung hat.

Von Kagans Entdeckung 1986 bis zu Soais Erfolg 2003

Henri Kagan entdeckte laut Akademie 1986 eine neue Möglichkeit, chemische Reaktionen zu beeinflussen. Damit erzeugte er einen größeren Überschuss einer Spiegelbildvariante, als zuvor für möglich gehalten worden war. Laut ACS Publications zeigte Kagan im selben Jahr, dass ein aus spiegelbildlichen Liganden gemischter Katalysator ein reineres Produkt liefern kann als die Mischung selbst. Kenso Soai entdeckte laut Chemistry World 1990 bei der Alkylierung von Pyridin-3-carbaldehyd mit Diisopropylzink das erste Beispiel asymmetrischer Autokatalyse, bei dem der Enantiomerenüberschuss der Produkte zunächst noch unter dem des Katalysators lag. 1995 steigerte er den Enantiomerenüberschuss laut Chemistry World durch den Wechsel zu Pyrimidin-5-carbaldehyd von 2 Prozent auf 55 Prozent. Nach weiteren Reaktionsrunden erreichte er 90 Prozent. 2003 präsentierte Soai laut Akademie schließlich eine Reaktion, bei der nur noch eine der beiden möglichen Spiegelbildvarianten entstand, ein Ergebnis, das außer dem Leben selbst zuvor niemand erreicht hatte.

Bei einer Pressekonferenz auf dem Kagurazaka-Campus der Tokyo University of Science sagte Soai, er freue sich sehr über die gemeinsame Auszeichnung mit Kagan und hoffe, damit Interesse an der organischen Synthesechemie zu wecken.

Wie bedeutsam solche Reaktionen für die Arzneimittelherstellung sind, zeigt laut Chemistry World ein Beispiel: Erick Carreira an der ETH Zürich entwickelte eine autokatalytische Synthese für eine Zwischenkomponente des Medikaments Efavirenz, nachdem das Pharmaunternehmen Lonza um eine effizientere Synthese gebeten hatte. Angeregt von Kagan und Soai gab Carreiras Team das chirale Alkoholprodukt in die Reaktionsmischung und senkte damit die benötigten Mengen anderer Reagenzien um bis zu 75 Prozent.

Der Reaktionsmechanismus ist weiterhin umstritten

Offen ist, wie die Soai-Reaktion abläuft: Scott Denmark, Professor für Chemie an der University of Illinois Urbana-Champaign, schlug mit seinem Team 2020 in Nature Chemistry einen homochiralen Tetramerkatalysator vor, dessen Bindungsgeometrie im heterochiralen Tetramer ungünstig ist und so die Verstärkung erklärt. Trapp und sein Team schlagen dagegen laut Chemistry World einen Mechanismus mit einem chiralen Zink-Hemiacetalat-Komplex als Schlüsselstruktur vor, was zeigt, dass der molekulare Ablauf weiterhin umstritten ist. Die 2020 in Nature Chemistry veröffentlichte Studie von Athavale und Kollegen aus Denmarks Arbeitsgruppe führte die Autokatalyse bei einem verwandten Pyridinsystem auf einen tetrameren Cluster zurück, der das Substrat aktiviert.

Im Vergleich: ein Nobelpreis mit langer Vorgeschichte

Laut Chemistry World kommt die Auszeichnung nach 25 Jahren Wartezeit: 2001 erhielten William Knowles, Barry Sharpless und Ryōji Noyori den Chemienobelpreis für asymmetrische Katalyse, ein Feld, das Kagan mitbegründet hatte. Didier Astruc, Organiker an der Universität Bordeaux, schrieb laut Chemistry World in Le Monde, die Nichtberücksichtigung Kagans schade dessen Ruf, worauf der französische Wissenschaftsminister Roger-Gérard Schwartzenberg an den Direktor der Nobelstiftung protestierte. Auch die theoretische Grundlage reicht weiter zurück: Schon 1953 postulierte Frederick Charles Frank, theoretischer Physiker an der University of Bristol, laut einer Übersichtsarbeit in Communications Chemistry, dass Homochiralität wahrscheinlich eine Folge von Autokatalyse ist.

Offen ist erstens, welcher der beiden Mechanismen zutrifft, der von Denmark vorgeschlagene Tetramerkatalysator oder der von Trapp vorgeschlagene Zink-Hemiacetalat-Komplex. Offen ist, was die Soai-Reaktion für die Entstehung des Lebens bedeutet: Die Soai-Reaktion war laut Chemistry World nicht der Vorgang auf der präbiotischen Erde, da sie wasserempfindlich ist, zeigte aber laut Singleton, dass die Chemie der Entstehung sich selbst reproduzierender Chiralität nicht entgegensteht. Eine Übersichtsarbeit in Communications Chemistry erinnert daran, dass sich nicht direkt überprüfen lässt, ob ein Laborexperiment ein tatsächliches Ereignis aus der Entstehungszeit des Lebens wiederholt, da es dafür keine bekannten physischen Belege wie Fossilien gibt.