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Neue Methode zur Herstellung von Hausan Photokatalyse könnte Arzneimittelentwicklung beschleunigen

Quelle: Pressemitteilung Universität Münster 2 min Lesedauer

Ein Forschungsteam aus Münster hat einen neuen Weg gefunden, hochreaktive Ringmoleküle herzustellen. Die neue photokatalytische Methode ermöglicht die effiziente Herstellung der sogenannten Hausane. Das könnte die Entwicklung neuer Arzneimittel und Materialien deutlich beschleunigen.

Die chemische Struktur von Hausan erinnert an die Strichzeichnung eines Hauses.(Bild: Universität Münster)
Die chemische Struktur von Hausan erinnert an die Strichzeichnung eines Hauses.
(Bild: Universität Münster)

Die Entwicklung neuer Medikamente hängt maßgeblich davon ab, geeignete Wirkstoffmoleküle effizient herzustellen. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Frank Glorius vom Organisch-Chemischen Institut der Universität Münster hat nun eine Methode entwickelt, mit der sich sogenannte Hausane – hochgespannte, kleine Ringmoleküle – deutlich einfacher synthetisieren lassen.

Was sind Hausane?

Hausane sind spezielle Moleküle, deren chemische Struktur an die Strichzeichnung eines Hauses erinnert. Diese Moleküle gehören zu den kleinen, spannungsgeladenen Ringverbindungen, die auch in wichtigen Arzneistoffen vorkommen – etwa in Antibiotika wie Penicillin.

Warum sind Hausane so wichtig?

Die kleinen Ringmoleküle stehen unter starker innerer Spannung: vergleichbar mit einem gebogenen Ast. Ein Abbau dieser Spannung kann nachgelagerte Reaktionen antreiben und dadurch einen effizienten Zugang zu wertvollen Produkten ermöglichen.

Durch Photokatalyse kann die benötigte Energie überwunden werden und die Ausgangsstoffe können sich zu einem Ringgerüst schließen.(Bild: Universität Münster)
Durch Photokatalyse kann die benötigte Energie überwunden werden und die Ausgangsstoffe können sich zu einem Ringgerüst schließen.
(Bild: Universität Münster)

Bisherige Herstellung scheiterte an Reaktionsbedingungen

Spannungsgeladene Moleküle sind schwer herzustellen. Bisherige Methoden zur Herstellung von Hausan erfordern oft „harte“ Bedingungen, wie zum Beispiel hohe Temperaturen. Sie funktionieren auch nicht mit vielen zusätzlichen Atomen oder Atomgruppen, sogenannten funktionellen Gruppen, an den Ausgangs-Molekülen. Gerade diese funktionellen Gruppen sind allerdings für die Eigenschaften eines Moleküls von entscheidender Bedeutung.

Photokatalyse überwindet Energiebedarf

Als Ausgangsstoffe nutzte das Forscherteam bestimmte Kohlenwasserstoffe (1,4-Diene). Sie durchlaufen unter Lichteinwirkung normalerweise unerwünschte Nebenreaktionen. Den Wissenschaftlern ist es jedoch gelungen, diese abweichenden Reaktionswege durch eine Anpassung der Molekül-Seitenketten zu unterdrücken. Dadurch wird der Prozess geordneter und vorhersehbarer. Außerdem können sich die Ausgangsstoffe so selbst zu einem Ringgerüst „schließen“, um Spannung aufzubauen.

„Dieser Prozess ist normalerweise schwierig, da er energetisch ‚bergauf‘ verläuft und einen zusätzlichen Impuls benötigt. Die Photokatalyse liefert die nötige Energie“, unterstreicht Glorius. Computergestützte Analysen halfen dem Team, zu verstehen, wie die Reaktion funktioniert.

Kurz und knapp:

Die photokatalytische Herstellung von Hausanen stellt einen wichtigen Fortschritt in der organischen Chemie dar. Sie vereinfacht nicht nur den Zugang zu komplexen Molekülen, sondern könnte langfristig auch die Entwicklung neuer Medikamente und Materialien erheblich beschleunigen.

Originalveröffentlichung: Fuhao Zhang, Julius Domack, Niklas Hölter, Constantin G. Daniliuc, Frank Glorius (2026): Divergent housane synthesis via intramolecular [2 + 2] cycloaddition of 1,4-dienes. Nature Synthesis; DOI: 10.1038/s44160-026-00997-7

(ID:50794230)

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