{"id":177873,"date":"2026-06-25T07:26:00","date_gmt":"2026-06-25T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=177873"},"modified":"2026-06-23T13:24:48","modified_gmt":"2026-06-23T11:24:48","slug":"chemikerinnen-erzielen-durchbruch-molekule-editieren-statt-neu-bauen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/chemikerinnen-erzielen-durchbruch-molekule-editieren-statt-neu-bauen\/","title":{"rendered":"Chemiker*innen erzielen Durchbruch: Molek\u00fcle “editieren” statt neu bauen"},"content":{"rendered":"\n\n
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Mit der neuen Methode zur Umwandlung von Methylaminen k\u00f6nnen komplexe Verbindungen unter einfachen Bedingungen hergestellt werden. \u00a9 Uro\u0161 Vezonik<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Seit mehr als hundert Jahren bauen Chemiker*innen komplexe Molek\u00fcle Schritt f\u00fcr Schritt auf \u2013 Bindung f\u00fcr Bindung, Atom f\u00fcr Atom. Doch was w\u00e4re, wenn man Molek\u00fcle nicht mehr m\u00fchsam neu zusammensetzen m\u00fcsste, sondern sie direkt “umschreiben” k\u00f6nnte? Genau das ist nun einem Forschungsteam um den organischen Chemiker Nuno Maulide von der Universit\u00e4t Wien gelungen. In einer nun ver\u00f6ffentlichten Arbeit beschreiben die Forscher*innen eine Methode, mit der sich eine der wichtigsten Molek\u00fclklassen der Chemie \u2013 sogenannte N-Methylamine \u2013 direkt und gezielt in deutlich komplexere Strukturen umwandeln l\u00e4sst. Damit schaffen die Forscher*innen die Grundlage f\u00fcr die moderne Wirkstoffforschung \u2013 mit der neuen Methode k\u00f6nnen hunderte Varianten eines Molek\u00fcls einfach getestet werden. Die Arbeit erschien in “<\/strong>Nature Chemistry<\/strong><\/em>“.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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“Amine sind \u00fcberall. Proteine, Medikamente, Neurotransmitter \u2013 praktisch alle biologischen Prozesse h\u00e4ngen von Aminen ab. Umso wichtiger ist die M\u00f6glichkeit, solche Strukturen direkt und selektiv ver\u00e4ndern zu k\u00f6nnen”, sagt Uro\u0161 Vezonik, Doktorand in der Maulide-Gruppe an der Universit\u00e4t Wien und Co-Erstautor der Studie<\/strong>. “Amine sind durch ihre besonderen Eigenschaften essenzielle Bestandteile aller Strukturen des Lebens. Und weil Organismen so gut mit Aminen umgehen k\u00f6nnen, haben auch nicht-nat\u00fcrliche Amine oft gro\u00dfen Einfluss auf biologische Systeme”, so Nuno Maulide<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Molek\u00fcle editieren statt neu bauen<\/h3>\n\n\n\n

Im Zentrum der Arbeit steht ein Problem, das die Synthesechemie seit Jahrzehnten besch\u00e4ftigt: die selektive Modifikation sogenannter sekund\u00e4rer N-Methylamine, also Verbindungen deren Stickstoffatom (Amin) eine Methylgruppe (CH\u2083) tr\u00e4gt. Diese Strukturen finden sich in zahllosen pharmazeutischen Wirkstoffen und biologisch aktiven Molek\u00fclen.<\/p>\n\n\n\n

Bislang erforderte ihre gezielte Ver\u00e4nderung meist komplizierte Mehrstufensynthesen oder die Verwendung empfindlicher Metallkatalysatoren. Die nun vorgestellte Methode verfolgt einen grundlegend anderen Ansatz: Statt komplexe Molek\u00fcle komplett neu aufzubauen, wird lediglich ein kleiner Teil des Molek\u00fcls ausgetauscht \u2013 gewisserma\u00dfen eine molekulare “Textkorrektur”. Daf\u00fcr verwenden die Forschenden einfache Alkene, also leicht verf\u00fcgbare Kohlenwasserstoffverbindungen, um die Methylgruppe eines Amins direkt durch deutlich komplexere Fragmente zu ersetzen. Das Team bezeichnet dieses Prinzip als “Alkyl Swap”. <\/p>\n\n\n\n

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“Das Faszinierende daran ist die Einfachheit”, erkl\u00e4rt Daniel Kaiser von der Universit\u00e4t Wien<\/strong>, Mitautor der Studie<\/strong>. “Man kann hochkomplexe Molek\u00fcle an einer ganz bestimmten Stelle ver\u00e4ndern, ohne das restliche Molek\u00fcl anzutasten.”<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

“Badewannenchemie” \u2013 neue Reaktion unter erstaunlich leichten Bedingungen m\u00f6glich<\/h3>\n\n\n\n

Besonders bemerkenswert ist dabei die Robustheit der Reaktion. Viele moderne Methoden zur Funktionalisierung von Aminen ben\u00f6tigen streng wasser- und sauerstofffreie Bedingungen, spezielle Photokatalysatoren oder empfindliche Reagenzien. Die neue Reaktion hingegen funktioniert unter erstaunlich einfachen Bedingungen \u2013 und wird von Maulide deshalb als “Badewannenchemie” bezeichnet. <\/p>\n\n\n\n

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“Die Reaktion ist so einfach, dass man sie theoretisch auch in einer (beheizbaren) Badewanne durchf\u00fchren k\u00f6nnte”, erl\u00e4utert Maulide<\/strong>. “Nat\u00fcrlich empfehlen wir trotzdem ein Labor”, scherzt er.<\/p>\n\n\n\n

Giulia Iannelli, Co-Erstautorin und ehemalige Postdoktorandin in der Maulide Gruppe<\/strong> bekr\u00e4ftigt: “Wir sind somit in der Lage, komplexe Amine zu funktionalisieren die in dieser Form mit keiner anderen bisher bekannten Methode umgewandelt werden k\u00f6nnten. Das macht diesen Prozess so wertvoll.”<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Durchbruch f\u00fcr moderne Wirkstoffforschung<\/h3>\n\n\n\n

Um die Leistungsf\u00e4higkeit der Methode zu demonstrieren, testete das Team die Reaktion an einer Vielzahl pharmazeutisch relevanter Molek\u00fcle. Darunter befanden sich Derivate bekannter Wirkstoffe wie Fluoxetin, Duloxetin, Sertralin, Atomoxetin oder Citalopram. Dar\u00fcber hinaus gelang die direkte Synthese mehrerer kommerziell wichtiger Arzneistoffe in nur einem einzigen Reaktionsschritt.<\/p>\n\n\n\n

Die Methode erwies sich au\u00dferdem als geeignet f\u00fcr die sp\u00e4te Modifikation komplexer Wirkstoffmolek\u00fcle, Peptidfunktionalisierungen, die Synthese von Peptid-Wirkstoff-Konjugaten und die schnelle Herstellung medizinisch relevanter Molek\u00fclbibliotheken. Gerade in der modernen Wirkstoffforschung, wo oft hunderte Varianten eines Molek\u00fcls getestet werden m\u00fcssen, k\u00f6nnte diese Strategie erhebliche Vorteile bringen.<\/p>\n\n\n\n

Neue Denkweise in der Synthesechemie<\/h3>\n\n\n\n

Die Bedeutung der Arbeit liegt nicht nur in der konkreten Reaktion, sondern auch in der dahinterstehenden Logik. W\u00e4hrend klassische Aminsynthesen meist auf Aldehyden und Reduktionsmitteln beruhen, nutzt die neue Methode einfache Alkene als stabile und leicht verf\u00fcgbare Ausgangsstoffe.<\/p>\n\n\n\n

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“Uns begeistert vor allem die neue Art zu denken, die diese Methode erm\u00f6glicht”, sagt Maulide<\/strong>. “Pl\u00f6tzlich werden Molek\u00fcle schnell und einfach zug\u00e4nglich, die bislang synthetisch extrem aufwendig waren.”<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Was auf dem Papier verbl\u00fcffend simpel aussieht \u2013 ein Amin, ein Alken und Formaldehyd in einem Reaktionsgef\u00e4\u00df \u2013 k\u00f6nnte sich damit als neuer Baustein moderner Molek\u00fcleditierung etablieren.<\/p>\n\n\n\n

Zusammenfassung:<\/h3>\n\n\n\n