Je leest:

Willy Boesten: een schaker in de scheikunde

Willy Boesten: een schaker in de scheikunde

Een kijkje in het hoofd van een uitvinder

Auteur: | 1 oktober 2001

Wilhelmus Hubertus Joseph Boesten is een uitvinder. Dat is tamelijk uitzonderlijk want hij is tevens een scheikundige, in dienst van DSM. En de meeste chemici, net zoals trouwens andere wetenschapsmensen, zijn geen echte uitvinders. Natuurlijk, soms lopen ze wel eens verrassenderwijs tegen iets op. Maar dat is anders dan bij Willy Boesten.

De lijfspreuk van Boesten luidt: ‘Chemie is geen toveren’. Het is nooit zomaar wat proberen bij hem. Alles wat hij doet, is gebaseerd op een grondige kennis van de chemie. Inspiratie doet hij overal op, onder de douche zowel als in de natuur. Vervolgens gaat hij die ideeën in het laboratorium uitwerken. Dat laat hij niet aan medewerkers over, wat voor iemand met zijn staat van dienst (bijna veertig jaar bij DSM) gebruikelijk zou zijn, nee, hij wil het zelf doen.

Figuur 1. Willy Boesten. Bron: H.E. Schoemaker

Groene chemie

Die eigenwijze aanpak heeft geleid tot een lange lijst van nieuwe industriële processen, met name voor de enzymatische produktie van aminozuren en peptiden. Zijn ideaal is het ontwerpen van milieuvriendelijke processen (ook wel groene chemie genoemd). Zijn grote kracht ligt op het gebied van de organische chemie in water, het medium van het leven. Wie is deze onconventionele man? Hoe denkt hij?

In 1962 begon Willy Boesten als leerling-analist in de laboratoria van de toenmalige Staatsmijnen. Hij kreeg een interne opleiding en vergrootte zijn kennis door cursussen en zelfstudie. Hij verkreeg aldus niet alleen veel kennis maar ook ervaring in het toepassingsgericht denken. Voor een industrieel onderzoeker is dat cruciaal. Als Willy Boesten aan een nieuw project begint, vraagt hij zich dan ook eerst af: hoe groot is de markt en wat levert het op? Vervolgens gaat Boesten nadenken of er een proces kan worden ontwikkeld dat beter en goedkoper is dan dat van een eventuele concurrent.

Is het antwoord op beide vragen niet bevredigend, dan begint hij er niet aan. Willy Boesten omschreef zichzelf in het blad Quote als een ‘solitair medewerker, zonder mensen onder zich en met een zekere vrijheid naar boven toe’. Hij heeft van DSM een grote vrijheid gekregen en mag min of meer zijn eigen gang gaan. Aldus kan hij zich concentreren op een bepaald probleem. Hij heeft bovendien een karakterstructuur die het hem mogelijk maakt om zich van de wereld af te sluiten en alleen die zaken toe te laten, die kunnen bijdragen aan het vinden van de oplossing. Aldus kan alle beschikbare hersencapaciteit en creativiteit ingezet worden voor het ‘bedenken’ van de uitvinding.

Medium

Bureaucratie

Boesten wil niet worden afgeleid door bureaucratisch papierwerk, organisatorische details of onbelangrijke vergaderingen. In de praktijk is hij natuurlijk wel de stimulator van een groot team onderzoekers en proces-ontwikkelaars en tevens coach van nieuwe medewerkers.

Zijn manier van denken kan worden vergeleken met die van een schaker. De psycholoog prof. A.D. de Groot schreef eens over het denken van de schaker: ‘Telkens wordt een keuze-mogelijkheid (detail-probleem of sub-probleem) uitgewerkt; d.w.z. een syntheseplan, reactiestap of mogelijke zijsprong wordt in de geest theoretisch getest en geëvalueerd’. Stel een gewenst product wordt in vier stappen gesynthetiseerd uit goed beschikbare grondstoffen. Veel onderzoekers zouden al deze vier stappen afzonderlijk optimaliseren. Zoniet Willy Boesten. Het kan voorkomen dat hij in stap twee opeens van oplosmiddel verandert zonder dat dit in dit stadium van het proces noodzakelijk is. Echter, in stap vier blijkt opeens dat door de keus van een ander oplosmiddel een bijproduct dat in stap drie wordt gevormd, heel eenvoudig kan worden verwijderd. Met andere woorden, hij kijkt voortdurend vooruit en blijft door de bomen het bos zien.

Top vijf

Geregeld maakt hij een top-vijf van producten waar naar zijn mening een uitvinding dringend gewenst is. Zo kan het gebeuren dat hij ‘opeens’ een nieuw idee uit de hoed tovert, zonder dat daar specifiek naar is gevraagd.

Ook dat lijkt op het denken van de schaker. De Groot: ‘Zo is uit de analyse van schaakdenk-protocollen gebleken, dat cycli van zeer uiteenlopende omvang en duur kunnen worden onderscheiden. Een grotere probleemcyclus omvat dikwijls een serie kleinere, die elk een sub-probleem van het grotere probleem verwerken’.

Figuur 2. Structuurformule (boven) en 3D-model (onder) van aspartaam. bron: www.contextchemie.nl

Boesten is al veertig jaar gefascineerd door aminozuren, de bouwstenen van eiwitten en dus van het leven. Zijn inspirator daarbij was dr. Hans Ottenheijm van DSM, een man met een vooruitziende blik. In de jaren zestig werkte Boesten aan een chemische route naar het aminozuur L-lysine. In 1972 octrooieerde hij een voor die tijd revolutionair proces voor de synthese van de zoetstof aspartaam (fig. 2) (op gewichtsbasis 150 maal zo zoet als suiker), ontdekt in de laboratoria van het Amerikaanse bedrijf Searle. De uitvinding met de voor DSM grootste gevolgen deed Boesten in 1975, toen hij het nut van het gebruik van enzymen in de organische chemie herkende.

Enzymen zijn biologische katalysatoren: ze kunnen allerlei chemische reacties bij lage temperaturen (weinig energieverbruik!) laten verlopen. Boesten ontwierp toen een proces voor de synthese van D-fenylglycine, een bouwsteen voor antibiotica. Daarbij gebruikte hij het enzym leucine aminopeptidase. In eerste instantie haalde hij dat enzym uit de ogen van kalveren, later uit bacteriën. Sinds die uitvinding ging DSM vaker gebruik maken van enzymen en produceert tegenwoordig een grote verscheidenheid aan nietproteïnogene aminozuren, belangrijke tussenproducten voor tal van farmaceutica en agrochemicaliën.

Figuur 3. Penicilline G acylase met daarin een molecuul penicilline G. Bron: DSM, Delft

Door die koersverandering is DSM ook peptiden gaan produceren. Zo maakt de Holland Sweetener Company, een jointventure van DSM en het Japanse Tosoh, het dipeptide aspartaam (de zoetstof) met behulp van een enzymatisch proces. De door Boesten ontwikkelde processen voor optisch zuivere D-fenylglycine-derivaten hadden ook grote gevolgen voor de produktie van antibiotica. In samenwerking met Gist-brocades ontwikkelden Boesten en zijn collega’s enzymatische routes voor penicillines en cephalosporines (beide antibiotica).

Literatuur:

  • K. de Groot van Embden, De magische oorsprong van het idee, Quote 2 (1987), pp. 118-123.
  • A.D. de Groot, Methodologie, grondslagen van onderzoek en denken in de gedragswetenschappen, Mouton & Co, ’s Gravenhage (1972), pp. 7-10.
Dijken
KNAW

Dit artikel is afkomstig uit het boek Chemie achter de dijken, een gezamenlijke uitgave van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) en de Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging (KNCV). Het werd in 2001 uitgegeven ter herdenking van het feit dat de Nederlander Jacobus Henricus Van ‘t Hoff honderd jaar eerder in 1901 de allereerste Nobelprijs voor de scheikunde won. Chemie achter de dijken belicht Nederlandse uitvindingen en ontdekkingen op chemisch gebied sinds 1901. In zo’n zeventig bijdragen (voor het overgrote deel opgenomen in Kennislink) wordt de betekenis van de Nederlandse chemie duidelijk voor ontwikkelingen op het gebied van de gezondheidszorg (bijvoorbeeld de kunstnier), de voedingsmiddelenindustrie (onder andere zoetstoffen), de kledingindustrie (bijvoorbeeld ademende regenkleding) of de elektronica (zoals herschrijfbare CD’s).

Dit artikel is een publicatie van KNAW/KNCV.
© KNAW/KNCV, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 oktober 2001

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.