II. Wissenschaftliche Vorträge

Aufgabe der Chemie ist es, aus Grundstoffen der Natur neue Moleküle und
Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften verfügbar zu machen, die dem
Wohl des Menschen dienen und zugleich eine nachhaltige Entwicklung beim
Umgang mit seiner Umwelt und ihren Ressourcen sichern. Dies wird energiespa-
rend, umweltschonend, d. h. in wenigen Verfahrensschritten und möglichst ohne
Nebenprodukte erfolgen müssen. Diese Aufgabe werden nur optimale, d. h. sehr
aktive und hochselektive Katalysatoren bewerkstelligen können.
Die Notwendigkeit, chemische Forschung mit hoher Präferenz auf Katalyse
zu fokussieren, ist weltweit erkannt und hat in vielen Ländern eine erhebliche
Konzentration von Kräften und finanziellen Ressourcen eingeleitet, wobei indus-
trielle, angewandte Forschung ebenso wichtig ist, wie Grundlagenforschung an
Hochschulen und anderen Forschungseinrichtungen.
Die Grenzen zwischen den drei klassischen Teilgebieten der Katalysefor-
schung, der Homogen-, Heterogen- und Biokatalyse, lösen sich zunehmend auf.
Für diese auf unterschiedlichen historischen Fundamenten und Arbeitstechniken
beruhenden Bereiche gelten natürlich die gleichen Gesetze der Chemie und Phy-
sik. Dennoch wird Forschung über Homogenkatalyse (Katalysatormoleküle liegen
in einer Phase, d. h. in Lösung mit den umzuwandelnden Stoffen vor), Hetero-
genkatalyse (unlösliche Feststoffe als Katalysatoren, die auf ihren Oberflächen oder
in ihrem Inneren katalytisch wirken) und Biokatalyse (Katalyse mit Biomolekü-
len oder lebenden Organismen) aus methodischen oder apparativen Gründen oft
noch in unterschiedlichen Institutionen betrieben.
Für die Homogenkatalyse mit ihren molekularen Katalysatoren ist die Mole-
külchemie die entscheidende Basiswissenschaft. Die Entdeckung neuer und die
Optimierung bekannter homogenkatalytischer Reaktionen gehören zu den wich-
tigsten Voraussetzungen für einen nachhaltigen Umgang mit den Rohstoff-Res-
sourcen unserer Erde und für ein Bestehen im globalen Wettbewerb.
Innovationsbasis moderner Katalysatorentwicklung muss eine breite, inter-
disziplinäre Katalyse-Grundlagenforschung sein. Ihre Aufgaben definieren sich
durch die meist sehr komplexe Natur katalytischer Reaktionen, in deren Verlauf
Ausgangsstoffe durch gezieltes Lösen und Knüpfen chemischer Bindungen mittels
maßgeschneiderter Katalysatoren, die bei der Homogenkatalyse mit ihren mole-
kularen Katalysatoren quasi als „Synthesemaschinen“ mit atomaren Dimensionen
arbeiten, in Produktmoleküle umgewandelt werden. Besonders effizient arbeiten-
de Katalysesysteme vermögen dabei innerhalb kürzester Zeit tausende identischer
Produktmoleküle zu generieren und haben lange Standzeiten.
Dank der Entwicklung des analytischen Instrumentariums, der ausgefeilten
Synthesekunst des Chemikers und nicht zuletzt dank moderner Computertech-
nologie weicht heute die auf Erfahrung und Analogien fußende „Trial-and-Error“-
Vorgehensweise in der modernen Katalysatorforschung vermehrt einem rationalen
Design bei der Konzeption neuer, molekularer Katalysator-Leitstrukturen.

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