Riedel, R., Gurlo, A., & Ionescu, E.

Aktuelle Entwicklungen im Bereich der Synthesemethoden moderner technischer keramischer Materialien werden vorgestellt. Es werden insbesondere folgende Synthesemethoden gezielt angesprochen: Flammensynthese-Verfahren, wässrige und nichtwässrige Sol-Gel-Techniken, Hydro- bzw. Solvothermalsynthesen, Polymer-Pyrolyse-Verfahren, und Hochdruckverfahren.

Schwertfeger, H., & Schreiner, P.

Zukunft der Diamontoide. Obwohl die Klasse der Diamantoide schon seit Jahrzehnten bekannt ist, hat die Renaissance dieser molekularen Nanodiamanten erst vor kurzem begonnen. Im letzten Jahrhundert gab es bereits eine Vielzahl an Forschungsarbeiten auf dem Gebiet des kleinsten Diamantoiden, dem Adamantan. Viele dieser Arbeiten führten bereits zu Anwendungen auf unterschiedlichen wissenschaftlichen Gebieten. Allerdings wurden die großen Geschwister des Adamantans (bis auf Diamantan und Triamantan) bislang überhaupt noch nicht chemisch untersucht. Die selektive Modifikation der höheren Diamantoide stellt eine beeindruckende Herausforderung für die organische Chemie dar, bietet aber auch eine große Chance auf neuartige Materialien mit einzigartigen Eigenschaften. Während andere nanoskalige Diamantmaterialien oftmals Probleme mit Größenverteilungen und Reinheit aufweisen, besitzen die Diamantoide klar definierte Strukturen und hohe Reinheit. Nur sieben Jahre nach der ersten Isolation von höheren Diamantoiden aus Rohöl können wir festhalten, dass die Forschung auf diesem Gebiet mit sehr großen Schritten voranschreitet.

Farahbakhsh, M., & Eiben, M.

In den Gefahrgutvorschriften gibt es keine klaren Regeln für die einheitliche Benennung von Gefahrgütern, die nicht direkt in der Gefahrgutliste genannt sind. Die Verwendung von unterschiedlichen Namen für ein und denselben Stoff erschwert den Informationsfluss. Hinzu kommt, dass viele chemische Benennungen Sonderzeichen (z. B. griechische Buchstaben, Umlaute, etc.) enthalten, die elektronisch oft nicht gut übertragbar sind. Dies kann zu einem erheblichen Fehlerpotenzial bei Gefahrgutunfällen führen. Abhilfe könnte eine Hilfsdatenbank mit einheitlichen und elektronisch gut übertragbaren Benennungen schaffen.

Pott, R.

Die transdisziplinäre Biodiversitätsforschung bietet mit ihrer sich immer weiter vertieftenden Naturstoffforschung neue Optionen für die therapeutischen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Hierzu gehören neben seit Jahrhunderten bekannten Pflanzenstoffen auch erst seit kurzem bekannte, z.B. antiviral wirksame, hochpolymere Polyphenole von mediterranen Zistrosen oder neuartige, antiadipös wirksame Bitterstoffkomplexe. Natürliche Ressourcen sind ein unschätzbares Gut. Um diese zu sichern und zu erhalten, bedarf es genaueren Wissens um die Artenvielfalt auf der Erde und ihrer Einbettung in die natürlichen Biogeosysteme.

Neubauer, A.

Im außergewöhnlichen Leben des deutschen Physikochemikers und Philosophen Robert Havemann nimmt seine Widerstandstätigkeit in der Zeit des Nationalsozialismus und seine damit verbundene Verurteilung zum Tode im Dezember 1943 einen besonderen Rang ein. Vorgesetzte, Freunde und Havemann selbst führten einen erfolgreichen Kampf, um die Vollstreckung des Urteils zu verhindern. Durch die Deklarierung seiner Forschungsarbeiten als besonders kriegswichtig kam es sogar zur Einrichtung eines eigenen Forschungslabors für Havemann im Zuchthaus Brandenburg-Görden. Unter der Maske des einsichtigen und reumütigen Gefangenen setzte er auch in der Haft seinen Widerstand gegen das NS-Regime bis zu seiner Befreiung durch die Rote Armee im April 1945 fort.

Streller, S., & Roth, K.

Pflanzen nehmen Kohlendioxid auf und wandeln es in Kohlenhydrate um. Wie schaffen es Pflanzen, das extrem inaktive Gas zur Reaktion zu bringen? Wie sieht der CO2-Akzeptor aus und wie der Katalysator? Verfolgen wir das Schicksal eines einzelnen Kohlenstoffatoms vom CO2 bis zu den Kohlenhydraten. Es ist ein Weg voller Überraschungen und am Ende werden wir respektvoll erkennen, dass Pflanzen wirklich brillante Chemiker sind.

Rehder, D.

Vanadium wird von Mikroorganismen als Elektronenakzeptor in der Respiration sowie als essentielles Übergangsmetall in enzymatischen Reaktionen verwendet. Ein Beispiel für die Verwendung in respiratorischer Funktion, bei der Vanadat(V) zu Oxidovanadium(IV) reduziert wird, ist das Bodenbakterium Shewanella. Beispiele für enzymatische Reaktionen sind die Stickstofffixierung (durch das Proteobakterium Azotobacter und das Cyanobakterium Anabaena), sowie die Zweielektronen-Oxidation von Halogenid X– zu einer Spezies {X+} durch marine Makroalgen, primitive Pilze und Flechten. In der Vanadiumnitrogenase ist Vanadium Bestandteil eines {Fe7VS9} Clusters, in den Vanadat-abhängigen Haloperoxidasen liegt H2VO4– gebunden an einen Histidylrest aus der Proteinmatrix vor. Pilze der Gattung Amanita speichern Vanadium in Form von Amavadin mit “nacktem” Vanadium(IV); einige Seescheiden und Strudelwürmer reichern Vanadium aus dem Meerwasser an und speichern es als Aqua-Komplex des Vanadium(III). Maßgeschneiderte Vandiumkomplexe mit organischen Liganden haben sich in vivo und in vitro als Insulin-Mimetika erwiesen: Sie vermögen die Glucoseaufnahme durch die Zellen zu stimulieren und den Abbau von Fetten zu inhibieren. Diese Funktionen stehen in Beziehung zum Vanadat-Phosphat-Antagonismus.

Kreysa, G.

Die jährliche Photosyntheseleistung auf der Erde übersteigt die anthropogene CO2-Produktion. Dies legt eine energetische Nutzung der Biomasse nahe und hat die Entwicklung von Biokraftstoffen erheblich gefördert. In vielen Fällen verstößt die Nutzung von Biokraftstoffen jedoch gegen Prinzipien der Nachhaltigkeit. Für die Deckung des Weltenergiebedarfes durch Biomasse würde die gesamte verfügbare landwirtschaftliche Nutzfläche benötigt. Diese Einsicht hat eine kritische Teller-oder-Tank-Diskussion ausgelöst. Energetisch und ökologisch effizienter als die Nutzung von Biokraftstoffen wäre der Anbau schnellwachsender Hölzer und deren direkte Verstromung im Kraftwerk. Die mit großem Abstand effizienteste Nutzung der Sonnenenergie erlauben Photovoltaik und Solarthermie. Wegen ihrer hohen Energiedichte werden flüssige Biokraftstoffe der zweiten Generation aber dort, wo die Elektromobilität an Grenzen stößt, auch in Zukunft Anwendung finden.

Gröger, M.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts vollzog sich langsam der Wandel von der Humustheorie zur Mineralstofflehre. Carl Sprengel kann als Wegbereiter der neuen Lehre angesehen werden, deren Grundlagen er als erster klar formulierte. Doch erst Justus von Liebig verhalf der Mineralstofflehre zum Durchbruch. So hat Sprengel auch bereits 1828 das Gesetz vom Minimum formuliert, welches heute noch häufig dem populäreren Liebig zugeschrieben wird. Die bekannte Analogie zur Visualisierung des Gesetzes als Minimum-Tonne geht auf keinen der beiden Protagonisten zurück. Diese Analogie hat sich seit 1903 behauptet, obwohl es bereits 1910 einen Wettbewerb zur Entwicklung einer besseren Darstellung gab.

Schäfer, B.

Die 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzym-A-Reduktase (HMG- CoA-Reduktase) katalysiert die Bildung von Mevalonsäure, einer frühen Zwischenstufe in der Biosynthese von Cholesterol. Die Statine sind HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren, die sehr effizient die Cholesterol-Serumwerte senken und sehr häufig zur Behandlung der Hypercholesterolämie, der Ursache der Arteriosklerose, verordnet werden. Dieser Review beschreibt den medizinischen Hintergrund dieser Krankheit, die Entdeckung der Statine, ihre Biosynthese und die Methoden der industriellen Herstellung der weltweit umsatzstärksten Arzneiwirkstoffe.