Chemical Landmark 2021
Bruker und ETH Zürich - Meilensteine der NMR-Entwicklung
Die Firma Bruker und die ETH Zürich haben zusammen die chemischen Analysen in den Material- und Lebenswissenschaften revolutioniert. Für ihre Leistungen zur Entwicklung der Kernresonanz- spektroskopie werden ihre Wirkungsorte nun mit dem Chemical Landmark 2021 ausgezeichnet.
Seit neustem erscheinen die Industriestrasse 26 in Fällanden und die Universitätstrasse 22 in Zürich auf einer besonderen Landkarte: Mit einem Chemical Landmark ehrt die Akademie der Naturwissenschaften Schweiz die Firma Bruker und die ETH Zürich, die an diesen Adressen Chemiegeschichte geschrieben haben. Zusammen trugen die beiden massgeblich zur Entwicklung der Kernresonanzspektroskopie bei.
Die Analysemethode, englisch NMR spectroscopy, ist für die Chemie, die Materialwissenschaften, die Biologie und die Medizin heute unersetzlich. Dank ihr lassen sich die dreidimensionalen Strukturen und die Reaktionen von Atomen, Molekülen, Flüssigkeiten und festen Körpern untersuchen. Die Technik beruht darauf, dass die Spindrehimpulse von Atomkernen als empfindliche Sonden eingesetzt werden, mit denen sich kleinste Änderungen im lokalen Magnetfeld detektieren lassen. Diese Änderungen äussern sich in den Kernspinresonanzen, von diesen man auf die chemischen Eigenschaften und die Struktur der untersuchten Moleküle zurückschliessen kann.
Nobelpreise für die Schweiz
Bruker stieg 1965 mit der Firma Spectrospin in die Entwicklung von NMR-Spektroskopen ein. Bald darauf präsentierte sie das erste Spektroskop, dessen Elektronik wie heutige Computer vollständig aus Transistoren aufgebaut war.
Mitte der 1970er Jahre kam es zur Zusammenarbeit mit Richard Ernst von der ETH Zürich. Der Chemiker und der Industriebetrieb brachten das sogenannte Fourier-Transformations-Spektrometer zur Marktreife. Dieses zeichnet sich gegenüber herkömmlichen NMR-Spektrometern durch einen bessere Auflösung und kürzere Messzeiten aus und war ein Meilenstein in der chemischen Analytik. Für seine Forschung zu hochauflösenden NMR-Methoden erhielt Ernst 1991 den Nobelpreis für Chemie.
Mit Kurth Wüthrich stiess ein zweiter ETH-Chemiker zum Team. Ihm gelang ein weiterer Meilenstein: Dank der 2D-NMR-Spektroskopie wurde es nun möglich, nicht nur die chemische Zusammensetzung von Stoffen aufzuschlüsseln, sondern auch die Abstände der einzelnen Atome zueinander auszumessen. Das öffnete die Tür, um die Struktur komplexer Moleküle zu analysieren. Wüthrich bekam für seine Arbeiten zur Strukturaufklärung von Proteinen 2002 ebenfalls den Chemie- Nobelpreis.
Spitzenforschung aus dem Container
Neben den verschiedenen technischen Meilensteilen streicht die Jury des Chemical Landmarks die erfolgreiche langjährige Kooperation zwischen Industrie und Hochschule heraus. Die Zusammen- arbeit mit Bruker ermöglichte es den beiden Wissenschaftlern, Erkenntnisse der Grundlagen- forschung in die Industrie zu übertragen.
Ernst und Wüthrich arbeiteten eine Zeitlang Tür an Tür in Bürocontainern, die auf dem Dach des damaligen Laboratoriums für Physikalische Chemie an der Universitätstrasse in Zürich standen. Dort und am Hauptsitz von Bruker in Fällanden sollen nun Gedenktafeln an die bahnbrechenden Beiträge zur NMR-Technik erinnern. Die Tafeln werden heute an einer gemeinsamen Feier enthüllt.
Impressionen von der Feier bei Bruker in Fällanden:
Impressionen von der Feier bei der ETH in Zürich:
