Chemie Christian Merten erforscht Moleküle und ihr Spiegelbild

Die räumliche, dreidimensionale Struktur vieler Naturstoffmoleküle weist eine Besonderheit auf: Sie lässt sich nicht mit ihrem Spiegelbild zur Deckung bringen. Prof. Dr. Christian Merten untersucht diese sogenannten chiralen Moleküle und ihre intermolekularen Wechselwirkungen mit modernen spektroskopischen Techniken. Am 12. März 2020 wurde er zum Heisenberg-Professor für Physikalische Organische Chemie ernannt, sein Spezialgebiet: Stereochemie und chiroptische Spektroskopie.

Interessant für die Entwicklung von Medikamenten

„Molekulare Chiralität ist besonders für die Entwicklung pharmazeutischer Wirkstoffe interessant, weil eine Form andere biologische Eigenschaften haben kann als ihr Spiegelbild“, erklärt der Chemiker. „Der Effekt kann sich ganz einfach beispielsweise im Geruch zeigen. Die spiegelbildlichen Formen des Naturstoffs Carvon riechen unterschiedlich, eines nach Minze, das andere nach Kümmel“, erklärt der Chemiker. Die Unterschiede können aber durchaus beträchtlicher ausfallen. „Beim Allergiemittel Cetirizin ist die eine Form zehnmal aktiver als die andere. Es gibt aber auch Substanzen, bei denen die spiegelbildliche Form des schmerzlindernden Wirkstoffs stattdessen Leberschäden verursacht.“

Für die gezielte Herstellung solcher Moleküle in nur der einen, gewünschten Form sind spezielle Katalysatoren notwendig, die nur einen Reaktionsweg ermöglichen. Christian Merten ist Experte für Schwingungszirkulardichroismus-Spektroskopie, vom englischen Begriff „vibrational circular dichroism“ auch VCD-Spektroskopie genannt. Mit dieser Technik untersucht Mertens Team in einem Projekt solche Katalyseprozesse und versucht, die ablaufenden Reaktionen im Detail zu verstehen. In anderen Projekten untersucht die Gruppe photochemische Reaktionen chiraler Moleküle und im Rahmen des Exzellenzclusters Ruhr Explores Solvation, Resolv, auch, wie Lösungsmittel die Struktur chiraler Moleküle beeinflussen.