Zu Über die Konsolidierung des Unterrichtserfolgs im Chemieunterricht der Sekundarstufe I.

Fladt, R.

siehe auch MNU 46 (1993) S. 474-488

Metallocene - maßgeschneiderte Werkzeuge zur Herstellung von Polyolefinen

Aulbach, M., & Küber, F.

Metallocenkatalysatoren eröffnen neue und noch lange nicht vollständig entwickelte Möglichkeiten in der Polymerchemie und in der organischen Synthese. Ausführlich diskutiert wird die Entwicklung von Systemen zur stereospezifischen Polymerisation von Propen. Dabei zeigt es sich, daß es möglich ist, das Metallocen entsprechend den gewünschten Aufgaben maßzuschneidern. Das Verstehen der grundlegenden Struktur-Wirkungs-Beziehungen und die Korrelation der Katalysatorstruktur mit den Polymereigenschaften wird bei polymeren Werkstoffen zahlreiche Neuentwicklungen anregen. Immer mehr Polyolefinhersteller erkennen das Potential der Metallocenkatalysatoren und nehmen verstärkt die Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet auf.

Biologische Wasserspaltung durch Sonnenlicht im Photosyntheseapparat

Renger, G.

Die Photosynthese ist mit einem geschätzten Jahresumsatz von 300 - 500 Milliarden Tonnen CO2 der quantitativ bedeutendste Prozeß auf der Erde. Dabei werden von der auftreffenden Sonnenstrahlung (ca. 1022 kJ pro Jahr) etwa 0,05 % als Gibbs-Energie in Form chemischer Verbindungen fixiert und damit als Antriebskraft für die Erhaltung und Entwicklung von Lebewesen nutzbar. Ein Fundamentalprozeß der biologischen Sonnenenergienutzung ist die photosynthetische Wasserspaltung im Photosystem II der Thylakoidmembran, die wahrscheinlich an einem vierkernigen Mangankomplex abläuft. Der aktuelle Kenntnisstand auf diesem Gebiet sowie die noch ungeklärten Fragen werden diskutiert.

Wozu Philosophie der Chemie

Janich, P.

Kaum eine naturwissenschaftliche Disziplin hat unser Leben so tiefgreifend verändert wie die Chemie, und keine wurde in wissenschaftstheoretischen und philosophischen Untersuchungen so stark vernachlässigt wie diese. Ursache-Wirkungs-Verhältnisse, wie der Chemiker sie im Experiment technisch und theoretisch zu beherrschen lernt, und Gründe-Folgen-Verhältnisse in Handlungen, die chemische Technologien hervorbringen und weiterentwickeln, gehorchen prinzipiell nicht den gleichen Gesetzmäßigkeiten. Eine Philosophie der Chemie könnte daher die Grundlage zu einer Verständigung über Chemie liefern.

Piezoelektrische Chemosensoren - von der Adsorption zur molekularen Erkennung mit Wirt-Gast-Chemie

Dickert, F., & Schuster, O.

Für die massensensitive Sensorik bietet die Wirt-Gast-Chemie, eine moderne Disziplin zur Nutzung der enzymanalogen Erkennungseigenschaften auf molekularar Ebene nach dem Schlüssel-Schloß-Prinzip, eine drastisch gesteigerte Selektivität bei der Detektion von organischen Analyten, die keine charakteristischen funktionellen Gruppen besitzen, z.B. die toxischen und mutagenen chlorierten Kohlenwasserstoffe. Als besonders geeignete Sensormaterialien haben sich diejenigen Verbindungsklassen erwiesen, die unterschiedlich große molekulare Hohlräume bilden, in die morphologisch passende Gastmoleküle eingelagert werden können. Dazu gehören Cyclodextrine, Cyclophane und Calixarene.

DNA-Analyse in der forensischen Spurenuntersuchung

Schleenbecker, U., & Schmitter, H.

In der forensischen Serologie werden Blut, Sekret und anderes Spurenmaterial menschlicher Herkunft untersucht, die im Zusammenhang mit einer Straftat gesichert wurden. Mit biochemischen und immunologischen Verfahren war es bisher nur möglich, über die Angabe von Wahrscheinlichkeiten den Kreis der möglichen Spurenverursacher mehr oder weniger genau einzugrenzen oder eine Person als Spurenleger auszuschließen. Anhand von Fällen aus der kriminalistischen Praxis wird gezeigt, wie die Einführung molekularbiologischer Methoden auf der Ebene der Erbsubstanz DNA die forensische Spurenuntersuchung revolutioniert hat. Mit der Polymerase-Kettenreaktion können darüber hinaus sehr geringe Mengen Spurenmaterial, in diesem Fall DNA-Fragmente, millionenfach vermehrt werden.

Mikrobieller Abbau organischer Fremdstoffe im Boden

Scheunert, I.

Wenn industriell hergestellte organische Verbindungen in den Boden gelangen, ist ihr Abbau durch die dort lebenden Mikroorganismen einer der wichtigsten Wege zur Eliminierung dieser meistens naturfremden Stoffe aus der Umwelt. Die vielfältigen, oft miteinander konkurrierenden biochemischen Abbaureaktionen führen jedoch im allgemeinen nicht nur zu der erwünschten Mineralisierung zu Kohlendioxid, Wasser und anderen kleinen anorganischen Molekülen, sondern auch zu mehr oder weniger persistenten Umwandlungsprodukten, die als neue unerwünschte Umweltchemikalien zu betrachten sind.

Die Chemie der Fullerene

Hirsch, A.

Nach Diamant und Graphit sind Fullerene die dritte allotrope Form des Kohlenstoffs. Fullerene, z.B. C60 und C70, sind Käfigverbindungen aus durchkonjugierten Fünf- und Sechsringen; sie können wie kaum eine andere Substanzklasse chemisch modifiziert werden. Die Addition von Nucleophilen oder Cycloadditionsreaktionen führen beispielsweise zu exohedralen Fullerenderivaten, bei denen sich kovalent gebundene Gruppen außerhalb des Käfigs befinden; auch endohedrale Fullerenderivate, also solche, bei denen sich Heteroatome im Inneren des Kohlenstoffkäfigs befinden, konnten hergestellt werden.

Zweidimensionale NMR-Spektroskopie

Friebolin, H., & Schilling, G.

Die Einführung der Impulstechnik und die Signalverarbeitung durch Fourier-Transformation vor nunmehr gut 20 Jahren hat die NMR-Spektroskopie zum vielleicht wichtigsten Werkzeug zur Strukturaufklärung in der Chemie werden lassen. Mittlerweile gehört, aufbauend auf diesen Techniken, auch die zweidimensionale NMR-Spektroskopie schon fast zum Laboralltag. Die grundlegenden Experimente und einige der routinemäßig angewandten Verfahren werden anhand von Beispielen aus der 1H und 13C-NMR-Spektroskopie vorgestellt.

Synchrotronstrahlung in der Chemie

Baumgärtel, H.

Synchrotronstrahlung nennt man das Licht, das von Elektronen abgestrahlt wird, die sich auf Kreisbahnen bewegen. Diese Strahlung entstand also zunächst als "Abfallprodukt" in den Kreisbeschleunigern der Hochenergiephysiker. Heute erzeugt man sie gezielt in eigens dafür konstruierten Elektronenspeicherringen und stellt sie den Forschern in Strahlungslabors - z.B. BESSY/Berlin, HASYLAB/Hamburg und ESRF/Grenoble - zur Verfügung. Die hohe Photonenenergie, der breite Energiebereich, die Zeitstruktur und die Polarisation sind Eigenschaften der Synchrotonstrahlung, die sie vor allem für die Spektroskopie, die Analytik und die Strukturbestimmung zu einem sehr nützlichen Werkzeug macht.