Erfolgreiche Synergien in der Chemie
Für Wissenschaftler der Universität Münster ist es eine Bestätigung ihrer erfolgreichen Arbeit in den vergangenen vier Jahren: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den Sonderforschungsbereich (SFB) 858 "Synergetische Effekte in der Chemie – Von der Additivität zur Kooperativität" für weitere vier Jahre mit etwa neun Millionen Euro. Die beteiligten Forscher untersuchen, wie Molekülbausteine in chemischen Reaktionen gemeinsam und gleichzeitig chemische Umwandlungen beeinflussen. Sie vergleichen diese sogenannte kooperative Wirkungsweise mit dem herkömmlichen Reaktionsprinzip, bei dem die einzelnen Aktivierungsschritte aufeinanderfolgen ("Additivität"). Ziel der Wissenschaftler ist es, chemische Prozesse zur Herstellung von Materialien und Wirkstoffen durch kooperative Effekte effizienter, ökonomischer und umweltfreundlicher zu gestalten.
"Im SFB 858 haben Chemiker, Physiker und Mediziner ihr Know-how, ihre Perspektive und vor allem auch ihre Werkzeuge ausgetauscht – wir konnten so chemische Reaktionen entdecken, die mit den Methoden jedes einzelnen Fachs kaum gefunden würden", unterstreicht SFB-Sprecher Prof. Dr. Armido Studer vom Organisch-Chemischen Institut. "Die Kooperationen mit Medizinern und Physikern verändern unser Verständnis vom Zusammenspiel molekularer Bausteine. Chemische Materialumwandlung oder die Synthese künstlicher Wirkstoffe verlaufen bei Kontakt mit physikalischen Oberflächen oder biologischen Membranen häufig völlig anders, als wir es von der herkömmlichen Reaktion im Glaskolben kennen." Der Zusatz von Lösungsmitteln oder Schwermetallen ist dank der Forschung nun bei der Herstellung von einigen Substanzen bereits überflüssig.
Das Zusammenführen unterschiedlicher Expertisen hat im SFB 858 Methode: Chemiker nutzen kooperative Strategien nach dem Vorbild der Natur zur Erzeugung leitfähiger Materialien und künstlicher Wirkstoffe. Mediziner und Biochemiker wiederum verwenden synthetische Werkzeuge von Chemikern. Dies bringt Vorteile bei der Analyse von Proteinfunktionen, die beispielsweise für die Vervielfältigung und Reparatur des Erbguts von Bedeutung sind. Bei all diesen Untersuchungen wächst die Bedeutung der Computerchemie: "Immer häufiger kann die experimentelle Laborarbeit gerade im Bereich des kooperativen Wechselspiels von Molekülgruppen mit Simulationen unterstützt und wesentlich produktiver gestaltet werden", betont Armido Studer.
Dr. Ludger Tebben, Geschäftsführer des SFB, erklärt: "Der überwiegende Teil der Fördergelder wird für die Anstellung von wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter verwendet, die ein Forschungsthema des SFB mit ihrem Promotionsstudium verknüpfen können." Der Forschungsverbund ermöglicht den Doktoranden darüber hinaus Konferenzbesuche und bietet ihnen sowohl ein passendes Lehrangebot und berufsvorbereitende Seminare als auch Kontaktmöglichkeiten zu angesehenen internationalen Forschern. "Weil sie auch in die Nachbardisziplinen der Chemie wertvolle Einblicke erhalten, führt das attraktive Umfeld des integrierten Graduiertenkollegs im SFB dazu, dass Promotionsstudierende aus dem In- und Ausland zu uns nach Münster kommen", so Ludger Tebben. Zudem eröffnet der SFB auch vielen Studierenden der WWU Münster die Perspektive, eine Promotion an ihre Masterarbeit anzuschließen.