Des Gold-Katalysators glänzende Zukunft

Jaenicke, L.

Sauerstoff-funktionelle Erdöl-bürtige Aliphate und Cycloaliphate wie Epoxide, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Säuren sind Ausgangsmaterialien für "Plaste und Elaste", Lacke und Detergentien, Kosmetika und Emulgatoren. Sie werden heutzutage mehrstufig und sehr wenige "grün" aus den Kohlenwasserstoffen hergestellt, entweder verhältnismäßig billig aber unverantwortlich umweltschädlich durch Chlorierung oder energieverschwendend, dadurch teuer, durch Peroxidierung. Im ersten Fall fallen nicht nur große Mengen Chlorid-Abfall an, sondern auch toxische chlorierte Nebenprodukte; im anderen Nebenprodukte, für die es (noch?) keinen Markt gibt.

Heterogene Katalyse

Schüth, F.

Heterogen katalysierte Reaktionen sind von enormer technischer Bedeutung. Zahlreiche Prozesse laufen an der Oberfläche fester Katalysatoren mit hoher Geschwindigkeit und Selektivität ab. Durch moderne Methoden haben wir mittlerweile detaillierte Einblicke in den Ablauf vieler katalytischer Reaktionen gewonnen, teilweise können die Ergebnisse von Experimenten unter Ultrahochvakuumbedingungen auf die Bedingungen des technischen Prozesses extrapoliert werden. Wesentliche Reaktionsklassen werden diskutiert und an vier technischen Beispielen unterschiedliche Aspekte heterogen katalysierter Reaktionen erläutert.

Chemie und Biologie Hand in Hand

Stürmer, R., & Breuer, M.

Die Biokatalyse hat sich in den letzten Jahren zu einer wichtigen Methode zur Herstellung von Feinchemikalien, Vitaminen, chiralen Zwischenprodukten und anderen Schlüsselprodukten der chemischen Industrie entwickelt. In Zukunft werden weitere Synthesen von Industriechemikalien auf der Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt werden. Man geht zudem davon aus, dass die Biokatalyse in Zukunft maßgeblich zur Herstellung von Biokraftstoffen sowie nachhaltigen und bioabbaubaren Polymeren beitragen wird.

Asymmetrische Katalyse mit Metall-Komplexen

Muniz, K.

Die asymmetrische Katalyse ist eine Schlüsseltechnologie. Der vorliegende Aufsatz diskutiert allgemeine Grundlagen und Prinzipien der asymmetrischen Katalyse und verdeutlicht die Funktionsweise anhand ausgewählter Beispielreaktionen. Diese beinhalten asymmetrische katalytische Hydrierungen von Alkenen, Ketonen und Iminen, asymmetrische Oxidationskatalysen wie die Dihydroxylierung und Epoxidierung von Alkenen sowie eine Reihe von asymmetrischen katalysierten C-C-Bindungsknüpfungen wie der allylischen Substitution, Cyclopropanierungen und Diels-Alder-Reaktionen sowie Dialkyl- und Diphenylzink-Additionen an Aldehyde. Im jeweiligen Zusammenhang werden auch typische Katalysephänomene wie kinetische und dynamische kinetische Racematspaltung, Ligandenbeschleunigung, nicht-lineare Effekte und asymmetrische Autokatalyse besprochen.

Homogene Katalyse in der Chemischen Industrie

Röper, M.

Die homogene Katalyse hat sich in der Technik als Ergänzung zur heterogenen Katalyse fest verankert. Eine besondere Domäne sind die C-C-verknüpfenden Reaktionen wie Oligomerisierung von Olefinen, Hydoformylierungen, Carbonylierungen und Hydrocyanierungen. In der Feinchemie haben sich enantioselektive Synthesen, vor allem Hydrierungen, sowie Kupplungsreaktionen etabliert und finden zunehmende breitere Anwendung. Wegen des Potenzials, Reaktionssequenzen stark zu verkürzen und Abfälle aufgrund der hohen Selektivitäten und der Vermeidung von Koppelprodukten drastisch zu vermindern, trägt die homogene Katalyse zur nachhaltigen Entwicklung der Chemie und einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit bei.

Jäder nor einen wönzigen Schlock

Roth, K.

In den Vierziger Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelte der bedeutende Chemiedidaktiker K. W. Crey für die Oberstufe eine Lehreinheit "Alkoholische Gärung". Erst durch die im Stadtarchiv Goslar jüngst entdeckten Originalmanuskripte ist es möglich, dieses chemiedidaktische Meisterwerk kritisch zu würdigen. Der Aufbau der Lehreinheit wird dargestellt und seine aus heutiger Sicht fachlichen Mängel identifiziert. Dennoch erfüllt der Aufbau der Lehreinheit und das dahinter steckende didaktische Grundkonzept alle an den modernen Chemieunterricht gestellten Bedingungen, insbesondere des Alltagsbezuges. Der Höhepunkt der Unterrichtseinheit, ein gemeinsames Schüler-Lehrer-Experiment, dürfte auch heute noch ein Höhepunkt im Chemieunterricht sein.

Tumortherapien im Umbruch

Nosse, B.

Basierend auf neuen Erkenntnissen aus dem Bereich der Chemie, Biochemie, Molekular- und Zellbiologie entwickeln Wissenschaftler derzeit neuartige Behandlungsmethoden für eine Vielzahl von Krebserkrankungen. Dabei kommen vor allem Therapien zum Einsatz, die gezielt in zelluläre Vorgänge eingreifen und so die gefürchteten Nebenwirkungen einer klassischen Chemotherapie vermeiden oder zumindest verringern sollen. Doch was vermögen die neuen magischen Kugeln wie Signaltransduktionstherapie, Gentherapie & Co. wirklich zu leisten? Wo liegen die Chancen, was sind die Risiken?

Proteinstrukturen aus dem Chemie-Baukasten

Hackenberger, C.

In diesem Übersichtsartikel werden die vielfachen Bemühungen zur Synthese definierter Protein- und Peptidstrukturen beschrieben. Neben allgemeine Prinzipien zur Proteinstrukturen wird die konzeptionelle Synthese nichtnatürlicher Sekundär- und Tertiärstrukturen anhand der beta-Peptide sowie deren biologische Anwendung vorgestellt.

Zaubervorlesung mit Salvador Dali

Schiessl, W., Dücker-Benfer, C., Summa, N., Brausam, A., Pfeifer, P., & van, E.

Seit nunmehr 10 Jahren findet die Erlanger Chemie-Zaubervorlesung statt. In den letzten Jahren konnte durch die zunehmende Professionalisierung vor allem des zugrunde gelegten Informationskonzeptes die Ernsthaftigkeit dieser Veranstaltung unterstrichen werden. Wir verknüpfen Unterhaltung und Wissensvermittlung zu einem "Edutainment"-Konzept. Wir hoffen damit beispielhaft aufzuzeigen, wie sich Spaß und experimentelle Naturwissenschaften in einer Großveranstaltung live ergänzen können.

Doppelbegabungen in Wissenschaft und Kunst

Frühwald, W.

Talente sind in der Menschenwelt sehr unterschiedlich verteilt. Vermutlich ist kein Mensch nur für eine Tätigkeit begabt. Besonders kreative Menschen, Künstler, Wissenschaftler, sind sich häufig unschlüssig, welcher Berufung sie folgen sollen und versuchen deshalb, mehrere Begabungen professionell auszubilden. Die folgende Skizze erzähtl von Doppel- und Vielfachbegabungen, von Chemikern, die Dichter und Komponisten wurden, von Ärzten und Apothekern, die als Poeten weltberühmt wurden, kurz von der Fülle der Talente, die vielleicht unentdeckt auch in vielen von uns schlummern.