Von Otto Smrekar

Auguren nahmen die Nachricht aus Stockholm zwar – wie gewöhnlich – mit Überraschung hin, jedoch verblüfft waren sie nicht. Der Nobelpreis für Chemie 1973, der Ernst Otto Fischer, Professor für Anorganische Chemie an der Technischen Universität München, und seinem britischen Kollegen Geoffrey Wilkinson vom Imperial College of Science and Technology der University of London gemeinsam zuerkannt wurde, ist fraglos eine verdiente Auszeichnung. Die Wahl der Jury fiel auf zwei Wissenschaftler, die für Pionierarbeiten auf dem Gebiet der Organometallchemie schon mehrfach international ausgezeichnet worden sind.

In diesem Grenzbereich zwischen den klassischen Disziplinen der Anorganischen und der Organischen Chemie wird der Aufbau und das Reaktionsverhalten koordinativer Verbindungen, sogenannter Komplexe, von Metallen (Inbegriff des „Leblosen“) mit organischen Partnern (chemischen Bausteinen des „Lebendigen“) untersucht. Es sind dies Stoffe, deren Moleküle durch eine mehr oder weniger beständige Vereinigung von Komponenten entstehen, die auch für sich existieren können; häufig auftretende Besonderheit der Bindung in solchen Komplexen: Die individuelle Eigenart der Komponenten bleibt dabei weitgehend unverändert.

Zweifel an der herkömmlichen Vorstellung in der Molekülgestalt einer bestimmten chemischen Verbindung aus Eisen und einem zweifach vorhandenen organischen Bestandteil (Ferrocen) führten Fischer und gleichzeitig auch den damals an der Harvard-Universität tätigen Wilkinson zur Annahme, die Moleküle dieses Stoffs könnten eine „Sandwich“- oder „Doppelkegel“-Struktur besitzen. Darin sollte sich ein Eisenatom zwischen zwei parallel angeordneten ebenen Kohlenwasserstoffringen befinden. Die räumliche Strukturformel ähnelt einem wurstbrotartigen Gebilde, in dem das Metallatom als gemeinsame Spitze zweier Kegel (die „Wurst“) gleichermaßen mit allen Kohlenstoffatomen an den Kegel-Basisflächen (den beiden „Brotscheiben“) verknüpft ist. Es gelang Fischer schon 1952, die Richtigkeit dieser Vorstellung mit einer röntgenographischen Strukturanalyse zu beweisen. In Zusammenarbeit mit dem Physiker Ernst Rudi, seinem früheren Mitschüler am Münchner Theresien-Gymnasium, der auch später zur theoretischen Entwicklung dieses Forschungsgebietes entscheidend beitrug, wurde die damals sensationell wirkende Vorstellung von einer solchen Bindung verallgemeinert.

In raschem Wettlauf fanden Fischer und – wiederum unabhängig davon – Wilkinson mit ihren Mitarbeitern noch im gleichen Jahrzehnt neue Methoden zur Synthese von bis dahin unbekannten Verbindungen mit ähnlichem Bauprinzip. Ein Höhepunkt dieser Arbeiten Fischers war die Synthese des Dibenzolchroms, eines in vielen Flüssigkeiten leicht löslich und sublimierbaren Stoffs, dessen Moleküle aus einem Chromatom zwischen zwei Benzolmolekülen besteht. Beim Erhitzen zerfällt dieses Sandwich in seine so deutlich verschiedenen Bestandteile, das reine Metall Chrom und das unveränderte Benzol.

Inzwischen sind die Organometall-Komplexe in unzähligen chemischen Labors zu einem bevorzugten Forschungsobjekt geworden.

Große Bedeutung sowohl für das Verständnis mancher biologischer Vorgänge als auch für technische Anwendungen haben Katalysator-Eigenschaften dieser Komplexe. Von zwei in einem Komplex enthaltenen Komponenten kann nämlich eine – etwa das Metallatom – als Katalysator für die andere fungieren, so daß sich diese jetzt mit einem dritten Stoff zu verbinden vermag, der ohne den Katalysator keine Verbindung mit ihr eingehen würde. Danach läßt sich der Komplex wieder spalten, der Katalysator also, der seine chemische Schuldigkeit getan hat, von dem mit seiner Hilfe entstandenen Produkt trennen.

Einige Lebensvorgänge zum Beispiel bei der Atmung oder der für die Eiweißbildung notwendigen Stickstoff-Assimilierung lassen sich überhaupt erst mit solchen Komplexbildungen erklären. Technisch bedeutsam werden sie bei der Herstellung bestimmter Kunststoffe.