Natürliches Insektizid im Labor nachgebaut

Erfolg nach 22 Jahren Forschung: Synthese von Azadirachtin geglückt

24.08.2007

22 Jahre hartnäckiger, gezielter Forschung wurden jetzt von Erfolg gekrönt: Ein britisches Team um Steven V. Ley von der University of Cambridge vermeldet in der Zeitschrift Angewandte Chemie die erstmalige Synthese von Azadirachtin, einem Naturstoff, der bestimmte Pflanzen davor schützt, von Insekten angeknabbert zu werden.

Pflanzen haben mehrere Verteidigungsstrategien, um Insekten abzuwehren. Bei der Untersuchung dieser Mechanismen entdecken Forscher häufig Moleküle mit interessanten biologischen Eigenschaften. Eine dieser Verbindungen ist Azadirachtin, das 1968 erstmals aus dem Neembaum, auch als Indischer Flieder oder Magosa bekannt, isoliert wurde. Von dessen botanischer Bezeichnung Azadiracta indica leitet sich auch der Name dieses Naturstoffs ab. Azadirachtin ist eine hochwirksame Substanz, die die Entwicklung der Larven eines breiten Spektrums von Schadinsekten hemmt, für Säugetiere und nützliche Insekten und Kerbtiere, wie Bienen und Marienkäfer, dagegen weitgehend harmlos ist.

Die Struktur des kompliziert aufgebauten Moleküls wurde 1985 nach langer, intensiver Forschungsarbeit publiziert. Versuche, die Verbindung im Labor herzustellen, waren bislang aber gescheitert. Gründe liegen unter anderem in den 16 Stereozentren des Moleküls, einem komplexen Muster sauerstoffhaltiger funktioneller Gruppen sowie einer Konformation und Reaktivität, die stark von intramolekularen Wasserstoffbrückenbindungen beeinflusst werden. Die Verbindung ist sehr lichtempfindlich und kann ihre Struktur durch innermolekulare Umlagerungen verändern.

Bereits seit 22 Jahren waren Ley und sein Team dabei, die Probleme zu lösen, die die Synthese dieser Verbindung stellte. Nun ist das Durchhaltevermögen reichlich belohnt worden. Unter den Schlüsselschritten ihrer Synthesestrategie finden sich eine Claisen-Umlagerung und eine neuartige radikalische Zyklisierungsreaktion.

"Während unserer Arbeit an dieser aufwändigen Synthese," sagt Ley, "haben wir außerdem eine ganze Reihe neuartiger Methoden entwickelt, die von allgemeinem Nutzen bei der Synthese anderer wichtiger Moleküle sein werden." Ley erwartet, dass sich über diese erfolgreiche Syntheseroute einfacher aufgebaute Abkömmlinge von Azadirachtin entwickeln lassen, die stabil sind und so den Weg zu einer neuen Generation umweltverträglicher Insektizide eröffnen.

Originalveröffentlichung: Steven V. Ley et al.; "Synthesis of Azadirachtin: A Long but Successful Journey / A Relay Route for the Synthesis of Azadirachtin"; Angewandte Chemie 2007, 119, No. 40.

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