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Journal Cover Chemie in Unserer Zeit
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   ISSN (Print) 0009-2851 - ISSN (Online) 1521-3781
   Published by John Wiley and Sons Homepage  [1589 journals]
  • Ist das Element 118 ein Edelgas'
    • Authors: Klaus Roth
      Abstract: Das Periodensystem der Elemente ist eine der größten Naturerkenntnisse der Menschheit, denn darin sind alle Bausteine aufgeführt, die unser Universum im Innersten zusammenhalten, vom kleinsten Virus bis zur fernsten Galaxie. Nach sorgfältigen Überprüfungen kamen in diesem Jahr vier neue Elemente hinzu. Begleiten wir das bisher schwerste Element mit der Ordnungszahl 118 von der ersten Herstellung bis zu seiner offiziellen Aufnahme ins Periodensystem der Elemente.
      PubDate: 2017-11-27T01:48:43.971665-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700838
       
  • Supramolekulare Chemie
    • Authors: Stefan Kubik
      Abstract: Seit der Auszeichnung mit dem Nobelpreis vor 30 Jahren hat sich die Supramolekulare Chemie zu einem außerordentlich dynamischen und innovativen Forschungsgebiet entwickelt. Ausgehend von einer Vorstellung der drei Nobelpreisträger und ihrer Arbeiten werden in diesem Artikel die wissenschaftlichen Fragestellungen beschrieben, zu denen die Supramolekulare Chemie heute Beiträge leistet. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf Beispielen für Systeme und Konzepte, die Eingang in praktische Anwendungen gefunden haben. Es soll dadurch verdeutlicht werden, dass die Supramolekulare Chemie die chemische Forschung der letzten Jahrzehnte maßgeblich mitgeprägt hat und sogar Ausgangspunkt für ganz neue Forschungsrichtungen war.Supramolecular Chemistry developed into a highly dynamic and innovative research discipline since having been awarded with the Nobel prize 30 years ago. After introducing the three winners of the Nobel prize and their work this article describes a selection of scientific topics to which Supramolecular Chemistry contributes today. Particular focus lies on systems and concepts that found entry in practical applications. It should thus be shown that Supramolecular Chemistry made a significant impact on chemical research during the last three decades and even laid the foundation for whole new research directions.Am 14. Oktober 1987 verlieh die Königliche Schwedische Akademie der Wissenschaften den Nobelpreis für Chemie an Donald J. Cram, Jean-Marie Lehn und Charles J. Pedersen für ihre Pionierarbeiten in einem Forschungsgebiet, das als Supramolekulare Chemie bezeichnet wird (Abbildung 1). In der Begründung heißt es, dass insbesondere die Entwicklung niedermolekularer synthetischer Moleküle ausgezeichnet wird, die sich oder andere Moleküle mit hoher Selektivität „erkennen“ und die entsprechend entscheiden können, mit welchen Molekülen sie einen Komplex bilden. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass wichtige Erkennungsprozesse in der Natur mit den von Cram, Lehn und Pedersen entwickelten Molekülen imitiert werden können.30 Jahre später ist die Supramolekulare Chemie ein etabliertes und weltweit intensiv bearbeitetes Forschungsgebiet. Die Imitation biologischer Prozesse spielt immer noch eine gewisse Rolle, jedoch hat sich die Supramolekulare Chemie inzwischen in viele andere Richtungen weiterentwickelt. Eine davon, die Entwicklung molekularer Motoren, wurde letztes Jahr erneut mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Auch Anwendungen supramolekularer Systeme stehen im Zentrum des aktuellen Interesses, beispielsweise in Gebieten wie der Medizin, Analytik oder Materialchemie. Dieser Artikel nimmt das 30-jährige Jubiläum des Nobelpreises für Supramolekulare Chemie zum Anlass, um die Entwicklung und aktuelle Bedeutung des Forschungsgebiets zu erklären.
      PubDate: 2017-11-14T04:26:30.00198-05:0
      DOI: 10.1002/ciuz.201700814
       
  • Noch lange kein altes Eisen: die Vinyl-LP
    • Authors: Karl Hübner
      Abstract: Sie war schon totgeglaubt, aber plötzlich steigen die Verkaufszahlen wieder an. Die Schallplatte ist in, und Künstler, die was auf sich halten, veröffentlichen neue Alben nicht nur auf CD, sondern zunehmend auch (wieder) auf Vinyl. Und ältere Produktionen sind häufig ebenfalls wieder als Platte verfügbar. Die PVC-Lieferanten wird es freuen. Aber das Polymer ist nicht der einzige chemische Werkstoff, den Schallplattenhersteller benötigen.
      PubDate: 2017-09-20T04:10:32.10812-05:0
      DOI: 10.1002/ciuz.201700809
       
  • Sol-Gel-Chemie
    • Authors: Ulrich Schubert
      Abstract: Der Sol-Gel-Prozess zur Erzeugung von Materialien mit oxidischer Grundstruktur ist eine Methode, die handwerklich sehr einfach ist (mischen – warten – verarbeiten – trocknen), bei der aber detaillierte chemische Kenntnisse notwendig sind, wenn man die optimalsten Materialeigenschaften erzielen und alle Möglichkeiten ausschöpfen möchte, die die Methode bietet („better materials through chemistry“). Der Grund dafür ist, dass die Gel-Synthese kinetisch kontrolliert abläuft, die erhaltenen Materialien also amorph und metastabil sind. Jeder Parameter, der die Reaktionsgeschwindigkeiten der Precursoren oder Intermediate beeinflusst, hat daher Auswirkungen auf Struktur und Eigenschaften der Gele und muss genau kontrolliert werden. Die chemische Zusammensetzung der Gele lässt sich durch geeignete Precursor-Kombinationen nahezu beliebig anpassen. Das bietet die Möglichkeit, Materialeigenschaften gezielt zu beeinflussen und anspruchsvolle, „maßgeschneiderte“ Materialien herzustellen.Sol-gel processing for the preparation of materials with an basic oxidic structure is a method, which is technically easy (mixing – waiting – processing – drying). Detailed chemical knowledge is necessary, however, if one wants to achieve the optimal materials properties and to exploit all possibilities the method is offering („better materials through chemistry“). The reason is that the gel synthesis proceeds under kinetic control. The obtained materials are therefore amorphous and metastable. Each parameter influencing the reaction rates of precursors or intermediates thus influences structure and properties of the gels and must be carefully controlled. The chemical composition of the gels can be nearly deliberately adjusted by the proper combination of precursors. This affords the possibility to influence materials properties purposefully and to produce demanding “tailor-made” materials.Der Sol-Gel-Prozess ist mittlerweile eine etablierte und weit verbreitete Methode zur Synthese von Materialien mit oxidischer Grundstruktur. Dabei werden molekulare Vorstufen, die Precursoren, meist Metall- oder Halbmetall-Alkoxide, M(OR)n, oder hydrolysierbare Metallsalze mit einer kontrollierten Menge Wasser versetzt. Die Precursoren sind die Bausteine für die zukünftigen Materialien. Wie bei Lego® können unterschiedliche Baugruppen nahezu beliebig miteinander kombiniert werden. Die weite Verbreitung von Sol-Gel-Prozessen auch in technischen Anwendungen beruht auf mehreren Vorteilen: neben der nahezu beliebigen Kombination von Precursoren sind dies die milden Reaktionsbedingungen, die leichte Verarbeitbarkeit der Materialien, die Möglichkeit, die Porosität und Oberflächeneigenschaften von Materialien gezielt zu beeinflussen sowie die Möglichkeit, organische Komponenten zu integrieren. Letzteres führt zu anorganisch-organischen Hybridmaterialien.
      PubDate: 2017-09-08T08:05:27.336992-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700792
       
  • Phytansäure
    • Authors: Peter Schönfeld; Georg Reiser
      Abstract: Als verzweigtkettige Fettsäure ist die Phytansäure für die tierischen Zellen eine Energiequelle. Die Phytyl-Kette der Phytansäure ist aber auch ein essentieller Baustein der Membranlipide von extremophilen Bakterien. Phytansäure wird beim Chlorophyllabbau im Wiederkäuermagen gebildet und vom Menschen überwiegend als deren Milch- und Fleischprodukte aufgenommen. Der oxidative Abbau der Phytansäure erfolgt durch Peroxisomen und Mitochondrien. Bei erhöhter Gewebekonzentration ist die Phytansäure ein Störfaktor des zellulären Energiestoffwechsels. Phytansäure kann aber auch Auskunft über die Essgewohnheiten der Antike geben.The branched-chain fatty acid phytanic acid is an energetic fuel for the animal cell. The phytyl-chain of phytanic acid is a component of the membrane lipids of extremophilic bacteria. Phytanic is formed during the degradation of chlorophyll in the digestive tract of ruminants. Humans consume phytanic acid mainly as dairy products made from ruminants. Cellular degradation of phytanic acids is handled by peroxisomes and mitochondria. At elevated tissue concentrations, phytanic acid exerts harmful activity on the cellular energy metabolism. Phytanic acid is also a useful tool for understanding eating habits in ancient life.Vor 70 Jahren waren ein unbekanntes Nervenleiden, die Entdeckung von H2O2-bildenden Zellorganellen und die Gaschromatographie, Anlass für die Aufdeckung der Chemie einer ungewöhnlichen Fettsäure, der Phytansäure. Sie wird im Wiederkäuermagen aus Chlorophyll gebildet und gelangt vorwiegend über die Nahrungskette Pflanze-Tier-Mensch in unseren Körper. Phytansäure ist ein zellulärer Brennstoff mit einem komplexen oxidativen Abbau. Diese Säure kann aber auch zu einem Gift mit schleichender Wirkung werden, welches insbesondere das Nervensystem schädigt. Ihre verzweigte Phytylkette ist als Membranbaustein für das bakterielle Leben in unwirtlicher Umgebung essenziell. Die Chemie der Phytansäure ist auch ein Hilfsmittel zur Erforschung der Essgewohnheiten unserer Vorfahren in der Antike.
      PubDate: 2017-09-07T07:41:34.175608-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700780
       
  • Haare im Fokus der forensischen Analytik
    • Authors: Frank Scheufler
      Abstract: Haare sind anatomisch betrachtet Hautanhangsgebilde. Jedes einzelne Haar, genauer der Haarschaft, ist im Haarfollikel in der Haut verankert und mit dem Blutkreislauf verbunden. Über die Haarwurzel, teilweise auch über Schweiß, Talg und externe Kontamination, gelangen Fremdstoffe in die Haarmatrix. Der zeitliche Verlauf dieser Aufnahme in den Körper wird entsprechend in den Haaren abgebildet. Haarproben erschließen ein breiteres retrospektives Zeitfenster und sind einfacher zu gewinnen als Blut- und Urinproben. In der Forensik werden Haarproben meist zur Überprüfung eines Konsums von Rauschgift und Arzneimittelwirkstoffen eingesetzt oder zur Überprüfung einer chronischen Vergiftung im Zusammenhang mit einer Straftat. Viele analytische Labore nutzen die chromatografische Trennung (GC, LC) kombiniert mit massenspektrometrischer Detektion (MS, MS/MS, TOF-MS). Die nachweisbaren Mengen reichen bei einzelnen Analyten in den ppb-Bereich (pg/mg Haare).Hair anatomically is a skin appendage. Each single hair, more precisely the hair shaft, is anchored into the skin in the hair follicle and connected to the bloodstream. Via the hair root, partly also via sweat, sebum and external contamination, drugs are incorporated into the hair matrix. The time course of the ingestion into the body is reflected in hair. Hair samples cover a wide retrospective time frame and they are more easily to obtain compared to blood and urine samples. In forensic science hair samples are used to examine the consumption of drugs of abuse and pharmaceuticals or to verify chronic intoxication in a criminal offence. Many analytical laboratories are using chromatographic separation (GC, LC) combined with mass spectrometry detection (MS, MS/MS, TOF-MS). For some analytes the limit of detection is in the range of ppb (pg/mg hair).Die Frisur eines Menschen ist seit Jahrtausenden ein Mittel des Ausdrucks einer individuellen Persönlichkeit, einer gesellschaftlichen Stellung oder einer politischen Haltung. Doch Haare bergen weit mehr Informationen, als von außen sichtbar sind. Wirkstoffe, die in den Körper aufgenommen werden, bewusst oder unbewusst, gesund oder schädlich, lassen sich in den Haaren nachweisen. Zur Überprüfung auf das Vorliegen juristisch relevanter Fremdstoffe wie Gifte, Rauschgifte oder Medikamente werden forensische Haaranalysen durchgeführt. Sie dienen als Beweismittel in Fragen des Verwaltungs-, Familien- und Strafrechts.
      PubDate: 2017-09-07T07:36:15.928742-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700760
       
  • 3D-Druck: Chancen, Möglichkeiten, Risiken
    • Authors: Lukas Raddatz; Jonas Austerjost, Sascha Beutel
      Abstract: Der 3D-Druck wird als disruptive Technologie eingeschätzt, der die Art, wie Produkte hergestellt werden, stark verändern wird. Die neue Technologie unterscheidet sich fundamental von subtraktiven Verfahren, wie Fräsen, Schleifen oder formenden Verfahren wie Gießen, Pressen oder Biegen. Das herzustellende Objekt wird durch Hinzufügen oder Auftragen neuen Materials, also additiv, aufgebaut. Durch dieses generative Verfahren ergeben sich einige Vorteile gegenüber klassischen Methoden. Eine Reihe von Methoden und Materialien wurden entwickelt, andere stehen kurz vor der Marktreife.3D printing unquestionably can be described as a disruptive technology, that will shape our future and the way products are manufactured. The generative process is based on a layer-by-layer manufacturing principle of the product and fundamentally differs from conventional manufacturing techniques like cutting, casting or other subtractive procedures. A plenty of techniques and corresponding materials are developed and ready to conquer the markets. Especially in the field of chemistry and biotechnology the regulatory hurdles are high in order to ensure both product quality and security - yet due to well developed 3D printing materials, applications are already possible. It can be a major asset in experimental design and conduction.„This had better be good!“, waren die Worte von Chuck Hulls Ehefrau, nachdem ihr Mann sie in jener historischen Nacht im November des Jahres 1983 aus dem Schlaf riss, um ihr sein erstes 3D-gedrucktes Objekt zu zeigen. Es stellte sich schnell heraus: Es war gut!
      PubDate: 2017-09-06T09:26:08.448095-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700802
       
  • Perowskit-Solarzellen
    • Authors: Manuel Fleisch; Detlef Bahnemann
      Abstract: Nur selten lösen technologische Entwicklungen innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft so einen Hype aus, wie es bei der Perowskit-Solarzelle der Fall ist. Innerhalb von nur 10 Jahren ist es Forschern gelungen, den Wirkungsgrad dieser Zellen von zunächst lediglich 2 % auf über 20 % zu steigern, eine beachtliche Leistung im Bereich der Photovoltaik. Das Besondere an der Perowskit-Solarzelle ist dabei der Photoabsorber, der nicht nur kostengünstig herstellbar ist, sondern gleichzeitig hervorragend Sonnenlicht absorbiert. Der Industriereife dieser Technologie steht derzeit allerdings noch eine vergleichsweise kurze Zelllebensdauer im Weg. Dennoch haben die Perowskit-Solarzellen vor allem in Kombination mit konventionellen Silizium-Solarzellen zu Tandem-Solarzellen das Potential, photovoltaisch erzeugten Strom in Zukunft zu deutlich günstigeren Preisen anzubieten.Technological developments are barely causing such hypes within the scientific community, as it was observable during the recent development of the perovskite solar cell technology. In only 10 years, researchers from around the world improved the efficiency of this new type of solar cell from only 2 % up to over 20 %, an impressing increase in the field of photovoltaics. Unique in the perovskite solar cell is the photoabsorber, which is not only cheap, but also very efficient in collecting sunlight. Today the industrial breakthrough of the perovskite solar cell is still prevented by relatively poor cell lifetime. However, especially in combination with conventional silicon solar cells, this technology has the potential to make solar energy much cheaper in the future.Mit dem Beschluss des endgültigen Atomausstiegs im Jahr 2011 hat auch die Diskussion um den Ausbau regenerativer Energiequellen rasant an Fahrt aufgenommen. Mit intensiven Bemühungen wird seit dem der Ausbau von Photovoltaik-, Wasserkraft- und Windkraftanlagen vorangetrieben und der dort erzeugte Strom durch massive Infrastrukturprojekte in ganz Deutschland verteilt. Entscheidend für eine wirtschaftliche Verwertbarkeit und eine gesellschaftliche Akzeptanz des so erzeugten Stroms bleiben aber letztlich vor allem dessen Kosten. Im Bereich der Photovoltaik werden diese maßgeblich durch die Modul-, Installations- und Anschlusskosten bestimmt, wobei die beiden letztgenannten nur relativ wenig Spielraum für Kostensenkungen bieten. Damit bleiben für die Zukunft lediglich zwei Möglichkeiten, um die Kosten des photovoltaisch erzeugten Stromes deutlich zu senken: Die Module müssen entweder effizienter oder preiswerter werden. Durch den Einsatz der in diesem Artikel vorgestellten Perowskit-Solarzellen könnte einmal beides gelingen.
      PubDate: 2017-08-17T06:00:34.292209-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700789
       
  • Bakterieller „Leibwächter“
    • Authors: Larissa Tetsch
      Abstract: In einer von Mikroorganismen dominierten Umwelt ist die Raupe der Afrikanischen Baumwolleule einem hohen Infektionsrisiko ausgesetzt. Ein Bakterium ihrer eigenen Darmflora schützt sie davor, indem es mit Hilfe eines Antibiotikums gezielt pathogene Darmbakterien tötet, nützliche dagegen verschont. Das antibakterielle Peptid schädigt die Integrität der Bakterienzelle, indem es Poren in der Zellmembran bildet.In einer von Mikroorganismen dominierten Umwelt ist die Raupe der Afrikanischen Baumwolleule einem hohen Infektionsrisiko ausgesetzt. Ein Bakterium ihrer eigenen Darmflora schützt sie davor, indem es mit Hilfe eines Antibiotikums gezielt pathogene Darmbakterien tötet, nützliche dagegen verschont. Das antibakterielle Peptid schädigt die Integrität der Bakterienzelle, indem es Poren in der Zellmembran bildet.
      PubDate: 2017-08-08T07:26:48.945354-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201780888
       
  • HMBC- und NOESY-NMR-Spektroskopie
    • Authors: Matthias Findeisen; Hans Ullrich Siehl, Stefan Berger
      Abstract: In diesem Artikel diskutieren wir zunächst die NMR-Pulssequenz HMBC (heteronuclear multiple bond correlation) und zeigen ihre Mächtigkeit bei der endgültigen Strukturabsicherung des Naturstoffs Cytisin, dessen 1H-, 13C-, COSY- und HSQC-Spektren wir in den ersten beiden Artikeln dieser Serie vorgestellt haben. Danach wird die Physik des NOESY-Experiments (nuclear Overhauser effect spectroscopy) erläutert und zur Klärung stereochemischer Zuordnung der Protonensignale verwendet. Ein Korrelationsdiagramm zwischen den NOE-Integralen und den Kernspinabständen bestätigt die korrekte Analyse der vorgestellten Spektren.In this article we first discuss the NMR pulse sequence HMBC (heteronuclear multiple bond correlation) and demonstrate its importance for the final structure verification of the natural product cytisine. The 1H-, 13C-, COSY- und HSQC-spectra of this compound have been shown in the first two articles of this series. After this we explain the physics of the NOESY-experiment (nuclear Overhauser effect spectroscopy) and apply this for the stereochemical assignment of the proton signals. A correlation diagram between NOE integrals and hydrogen atom distances proofs the correct analysis.Im ersten Artikel dieser Serie [1] haben wir gezeigt, wie man mit den 1H- und 13C-NMR-Spektren eines Naturstoffs zu vernünftigen Strukturfragmenten gelangt und eine wahrscheinliche Summenformel entwickeln kann. Im zweiten Artikel [2] konnten wir dann mittels 2D COSY- und 2D HSQC-NMR diese Strukturelemente zu einem überzeugenden Strukturvorschlag zusammenfassen. In diesem abschließenden Bericht folgt die endgültige Absicherung mittels der 2D HMBC- sowie die Klärung stereochemischer Details durch 2D NOESY-NMR-Spektroskopie. Damit wird gezeigt, dass der „organische Satz“ [3] (1H-, APT-13C-, COSY- HSQC- HMBC- und NOESY-NMR-Spektren) im Allgemeinen für eine Strukturaufklärung im Molekulargewichtsbereich bis 1000 Da ausreicht.
      PubDate: 2017-07-25T01:50:46.230082-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700778
       
  • DNA-Forensik
    • Authors: Kerstin Kremer; Sabrina Fritzsch, Frank Stahl
      Abstract: Der Begriff Forensik fasst die wissenschaftlichen Arbeitsmethoden zusammen, mit denen Straftaten untersucht, analysiert und aufgeklärt werden können. Dienen der Aufklärung DNA-Spuren, die am Tatort vorgefunden wurden, spricht man von DNA-Forensik oder forensischer Genetik. Häufig liegt am Tatort nicht nur die DNA-Spur des Täters vor, sondern es sind auch die DNA von Opfer, Zeugen und berechtigten Personen (Ersthelfer, Polizeikräfte, etc.) usw. aufzufinden. Dann wird die Analyse komplex und das Verhältnis der DNA-Spuren zueinander bedeutsam. Seit einigen Jahren steht die DNA-Forensik vor völlig neuen Möglichkeiten, die neu entwickelte, moderne Sequenzierungstechniken, die zusammengefasst als Next Generation Sequencing (NGS) oder inzwischen sogar als Third Generation Sequencing (SMRT) bezeichnet werden, bieten. Diese Techniken erlauben eine schnelle Sequenzierung des gesamten Genoms und damit Merkmale wie Augenfarbe und Haarfarbe einer Person zu bestimmen. So könnte aus dem abstrakten DNA-Profil in den nächsten Jahren ein plastisches DNA-Phantombild werden. Die Entwicklungen erfordern eine Anpassung der gesetzlichen Regelungen und öffentliche Akzeptanz. Im vorliegenden Artikel werden die aktuellen Praktiken der DNA-Forensik am Tatort und in den Laboratorien beschrieben und ein Ausblick auf zukünftige Möglichkeiten der forensischen DNA-Analyse gegeben werden.Forensics deals with the scientific methods to gather information at a crime scene for solving criminal actions. DNA forensics uses genetic material for these purposes. DNA fingerprinting is established as an important method for police detective work since the end of the 1980s. Currently, DNA forensics faces completely new possibilities through the application of more efficient high-throughput sequencing methods, summarized as Next Generation Sequencing (NGS). Using NGS it could be possible to predict numerous externally visible characteristics including the complete facial shape of an unknown perpetrator. This article aims at presenting practices of forensic DNA analyses used to date and extending the picture for future possibilities and challenges.Die Ausstrahlung von Fernsehserien wie CSI: Miami, oder Navy CIS fördert ein öffentliches Interesse an den forensischen Wissenschaften und schafft Alltagsvorstellungen vom forensischen Arbeiten. Häufig wirken die in den Serien verwendeten analytischen Methoden jedoch im Vergleich zu den wirklich im Labor angewendeten Techniken wie Science Fiction. So führt in den Fernsehserien eine in wenigen Minuten durchgeführte DNA-Analyse zur direkten Identifizierung des Täters mit komplettem Strafregister und aktueller Adresse. Diese Unterhaltungsserien bilden die Komplexität im kriminaltechnischen Labor und bei der Ermittlung jedoch nicht real ab, wodurch dem Zuschauer ein falscher Eindruck vermittelt wird. Hieraus kann sich eine Einstellung gegenüber der Forensik in der echten Kriminalistik ergeben, die nicht auf den tatsächlichen wissenschaftlichen Möglichkeiten beruht. Ziel dieses Beitrages ist es, aus wissenschaftlicher aber auch aus rechtlicher und bewertender Perspektive die aktuell realen Möglichkeiten und Grenzen der DNA-Forensik aufzuzeigen.
      PubDate: 2017-07-21T04:10:33.780633-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700728
       
  • Elektrotauchlackierung gegen Korrosion
    • Pages: 289 - 289
      Abstract: Um Stahloberflächen gegen Korrosion zu schützen, bedient man sich der Elektrotauchlackierung. „Rostlauben” gehören der Vergangenheit an, seit Autokarosserien in riesigen Tauchbädern eine Schutzschicht erhalten. Das Verfahren eignet sich auch für Freizeit- oder Haushaltsgeräte.Die energiesparende und ausfallsichere KTL-Lösung EcoDC MACS von Dürr erzeugt mit ihrer modularen Anodensteuerung ein mit der Karosse mitlaufendes Spannungsprofil im Tauchbad. Dieses Konzept zur zielgenauen Strom- und Spannungsversorgung wirkt sich positiv auf den Energiebedarf und die Beschichtungsqualität der Karosserie aus. [Bild: Dürr AG/ www.durr.com]Um Stahloberflächen gegen Korrosion zu schützen, bedient man sich der Elektrotauchlackierung. „Rostlauben” gehören der Vergangenheit an, seit Autokarosserien in riesigen Tauchbädern eine Schutzschicht erhalten. Das Verfahren eignet sich auch für Freizeit- oder Haushaltsgeräte.Die energiesparende und ausfallsichere KTL-Lösung EcoDC MACS von Dürr erzeugt mit ihrer modularen Anodensteuerung ein mit der Karosse mitlaufendes Spannungsprofil im Tauchbad. Dieses Konzept zur zielgenauen Strom- und Spannungsversorgung wirkt sich positiv auf den Energiebedarf und die Beschichtungsqualität der Karosserie aus. [Bild: Dürr AG/ www.durr.com]
      PubDate: 2017-10-05T08:07:17.935172-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770501
       
  • Advertorial
    • Pages: 290 - 290
      PubDate: 2017-10-05T08:07:15.244457-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770502
       
  • Lieblingsfach Chemie'
    • Authors: Doris Fischer-Henningsen; Katja Führer
      Pages: 291 - 291
      PubDate: 2017-10-05T08:07:18.640397-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770503
       
  • Inhalt: Chemie in unserer Zeit 5/2017
    • Pages: 292 - 293
      PubDate: 2017-10-05T08:07:16.248769-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770504
       
  • Kontroverse um Raupen und PE
    • Authors: Michael Groß
      Pages: 294 - 294
      PubDate: 2017-10-05T08:07:16.195524-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770506
       
  • Ammoniaksynthese bei Zimmertemperatur'
    • Authors: Michael Groß
      Pages: 294 - 294
      Abstract: Die Haber-Bosch-Synthese verwandelt seit über 100 Jahren Luftstickstoff in Ammoniak, der zu Düngemitteln und anderen Stickstoffverbindungen weiterverarbeitet wird. Doch die Suche nach besseren, energiesparenden Methoden geht weiter.
      PubDate: 2017-10-05T08:07:16.100324-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770505
       
  • Wo Mathematik Wirklichkeit wird
    • Authors: Andreas Neidlinger
      Pages: 295 - 295
      Abstract: Wetter ist heute ein alltägliches Thema und Wettervorhersagen erscheinen uns bereits selbstverständlich (deren Genauigkeit hingegen nicht immer [1,2], wobei die Meteorologie jedoch den meisten als eine wunderliche Mischung aus Wahrsagerei und Wissenschaft erscheint. Hier wollen wir uns heute einmal mit einer tatsächlich sehr überraschenden Kombination auseinandersetzen: Der Demonstration eines mathematischen Satzes am Beispiel des Wetters.Wetter ist heute ein alltägliches Thema und Wettervorhersagen erscheinen uns bereits selbstverständlich (deren Genauigkeit hingegen nicht immer [1,2], wobei die Meteorologie jedoch den meisten als eine wunderliche Mischung aus Wahrsagerei und Wissenschaft erscheint. Hier wollen wir uns heute einmal mit einer tatsächlich sehr überraschenden Kombination auseinandersetzen: Der Demonstration eines mathematischen Satzes am Beispiel des Wetters.
      PubDate: 2017-10-05T08:07:15.625054-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770507
       
  • Ein Parfum mit Hintergedanken
    • Authors: Larissa Tetsch
      Pages: 296 - 297
      Abstract: Pflanzen, die von einem tierischen Bestäuber abhängen, locken diesen oft mit chemischen Duftstoffen an. Der Kojotentabak wird dabei von seinem Bestäuber vor ein Dilemma gestellt, denn dessen Larven ernähren sich von den Blättern der Tabakpflanze. Diese hat im Sesquiterpen (E)-α-Bergamoten ein Mittel gefunden, den Bestäuber zum Verweilen an der Blüte zu motivieren und gleichzeitig die gefräßigen Larven zu vertreiben.Pflanzen, die von einem tierischen Bestäuber abhängen, locken diesen oft mit chemischen Duftstoffen an. Der Kojotentabak wird dabei von seinem Bestäuber vor ein Dilemma gestellt, denn dessen Larven ernähren sich von den Blättern der Tabakpflanze. Diese hat im Sesquiterpen (E)-α-Bergamoten ein Mittel gefunden, den Bestäuber zum Verweilen an der Blüte zu motivieren und gleichzeitig die gefräßigen Larven zu vertreiben.
      PubDate: 2017-10-05T08:07:18.517911-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770508
       
  • TV-Tipps
    • Pages: 297 - 297
      PubDate: 2017-10-05T08:07:17.592304-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770509
       
  • Mikroglia – Wächter im Gehirn
    • Authors: Michael Groß
      Pages: 298 - 299
      Abstract: Die Mikroglia in Gehirn und Rückenmark sehen zwar aus wie Nervenzellen, sind aber in Wirklichkeit Fresszellen des Immunsystems, die dort stationiert sind. Sie werden mit zahlreichen Erkrankungen des Nervensystems in Verbindung gebracht. Die Erforschung ihrer genetischen Programmierung und epigenetischen Verknüpfung mit ihrer Umgebung soll klären, ob die beobachteten Veränderungen Ursachen oder Auswirkungen der Krankheit sind.Die Mikroglia in Gehirn und Rückenmark sehen zwar aus wie Nervenzellen, sind aber in Wirklichkeit Fresszellen des Immunsystems, die dort stationiert sind. Sie werden mit zahlreichen Erkrankungen des Nervensystems in Verbindung gebracht. Die Erforschung ihrer genetischen Programmierung und epigenetischen Verknüpfung mit ihrer Umgebung soll klären, ob die beobachteten Veränderungen Ursachen oder Auswirkungen der Krankheit sind.
      PubDate: 2017-10-05T08:07:17.980861-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770510
       
  • Elektrotauchlackierung
    • Authors: Thomas Brock
      Pages: 300 - 307
      Abstract: Die Elektrotauchlackierung ist ein modernes Lackierverfahren zur organischen Beschichtung insbesondere von komplex geformten Metallteilen mittels elektrischen Gleichstroms. Das Prinzip der Elektrotauchlackierung beruht auf der Entladung und sich anschließenden Abscheidung von Polymerionen auf einem als Elektrode dienenden metallenen Untergrund. Das nachfolgende Einbrennen mit physikalischer Filmbildung und chemischer Vernetzung führt zu einem hervorragendem Korrosionsschutz und weiteren chemischen und mechanischen Schutzeigenschaften. Die extrem gleichmäßige Schichtausbildung sogar in Hohlräumen beruht auf dem zunehmenden elektrischen Widerstand von abgeschiedenem und verdichtetem Lackmaterial auf der Metalloberfläche.The principle of the electro-dip-coating is based on the discharge of polymer-ions and subsequent film formation. A subsequent oven-burning with physical film-formation and chemical crosslinking leads to an outstanding corrosion-protection and further chemical and mechanical qualities. The extremely uniform layer thickness even in cavities is founded on the increasing electric resistance of deposited and condensed lacquer-material on the metal-surface.Um Stahloberflächen gegen Korrosion zu schützen, bedient man sich der Elektrotauchlackierung. „Rostlauben“ gehören der Vergangenheit an, seit Autokarosserien in riesigen Tauchbädern eine Schutzschicht erhalten. Das Verfahren eignet sich auch für Freizeit- oder Haushaltsgeräte.
      PubDate: 2017-05-11T08:40:31.469091-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700742
       
  • The Air that I Breathe
    • Authors: Tunga Salthammer
      Pages: 308 - 323
      Abstract: In einer modernen Industriegesellschaft halten sich Menschen den größten Teil ihrer Zeit in Innenräumen auf. Daher ist eine gute Innenraumluft eine wichtige Basis für unsere Gesundheit und unser Wohlergehen. Die chemische Zusammensetzung der Raumluft ist von einer komplexen Zusammenwirkung mehrerer Faktoren wie Raumlufttemperatur, Luftfeuchte, Lüftung, Quellenstärke und Lebensgewohnheiten, abhängig. Die zuverlässige Beurteilung der menschlichen Exposition mit den gasförmigen und partikulären Raumluftkomponenten verlangt das detaillierte Verständnis von physikalischen und chemischen Stoffeigenschaften, ihrer Dynamik, Interaktion und chemischen Reaktionen.In a modern industrial society, indoor spaces represent a major part of the human environment. Therefore, good indoor air quality is an essential factor for our welfare and health. The chemical composition of indoor air pollutants depend on a complex interaction of different parameters like room temperature, humidity, ventilation, source strength and living behavior. The reliable assessment of human exposure to indoor pollutants requires a detailed understanding of the relevant contaminants, their sources, physical and chemical properties, dynamics, interaction and chemical reactions.In öffentlichen und privaten Gebäuden sowie in Transportmitteln ist der Mensch über Luft- und Staubpfad einem breiten Spektrum von Stoffen ausgesetzt. Neben den bauseitig bedingten Quellen tragen auch Personen mit ihren vielfältigen Aktivitäten wie Reinigen, Kochen, Büroarbeit, den Konsum von konventionellen und elektronischen Zigaretten oder durch metabolische Vorgänge zur Freisetzung chemischer Verbindungen in die Raumluft bei. Der nachfolgende Streifzug durch einige aktuelle Themengebiete mit Fokus auf Raumklima, gasförmige und partikuläre Stoffe verdeutlicht sowohl die Vielfalt als auch die Interdisziplinarität der Innenraumluftchemie.
      PubDate: 2017-06-22T06:45:43.688838-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700779
       
  • Kreativität und Chemie'
    • Authors: Markus Bliersbach; Christiane S. Reiners
      Pages: 324 - 331
      Abstract: Kreativität beschreibt das in jedem Menschen innewohnende Potenzial, mithilfe von verschiedenen metakognitiven Strategien, die vor allem auf dem Ausbrechen aus bekannten Strukturen und der Rekombination von Wissen beruhen, etwas für dessen jeweiliges Umfeld gleichsam Neues und Relevantes zu erschaffen. In der Chemie ist man vor allem beim Generieren von Forschungsfragen, bei der Hypothesenbildung, dem Planen von experimentellen Untersuchungen, dem Entwickeln von Theorien und Modellen und bei der Präsentation von Forschungsergebnissen auf Kreativität angewiesen. Jacobus Henricus van 't Hoff, der sich schon Ende des 19. Jahrhunderts mit der Rolle der Phantasie in der Wissenschaft beschäftigte, sowie Stefan Hell, der verschiedenen Widrigkeiten zum Trotz ein seit über 100 Jahren als unabänderlich geltendes wissenschaftliches Postulat umstieß, stellen Beispiele dar, die die Bedeutung von Kreativität in der Chemie verdeutlichen können.Creativity describes the potential of any human being to make something new and relevant for the environment, by means of metacognitive strategies which are particularly based on breaking out of familiar structures and recombining existing knowledge. In chemistry research, creativity most notably is needed in five moments: generating research questions, planning experimental investigations, formulating hypotheses, generating theories and models and presenting research results. Jacobus Henricus van 't Hoff, who reflected on the role of imagination in science as early as the 19th century, and Stefan Hell, who even in the face of adversity overthrew a scientific postulate, that seems to be irrevocable for more than 100 years, are two examples, which are suitable to illustrate the role of creativity in chemistry.„Die Kreativen sind eher gut in Sprachen, und Naturwissenschaftler sind logisch gut.“ Diese Gegenüberstellung von Kreativität und Naturwissenschaft ist ein gängiges Vorurteil, vor allem unter Schülern*. Das ist durchaus problematisch, denn es verstellt auch das Berufsbild des Chemikers. Chemische Forschung und Industrie benötigen nicht nur fachwissenschaftlich gut ausgebildete, sondern auch kreative Nachwuchswissenschaftler. Doch was ist mit Kreativität überhaupt gemeint' Und wo in der Chemie ist man auf Kreativität angewiesen' Diesen Fragen soll im Folgenden nachgegangen werden.
      PubDate: 2017-06-09T07:24:21.283458-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700755
       
  • Patent und Publikation
    • Authors: Annekathrin Seifert; Jens Wortmann
      Pages: 332 - 337
      Abstract: Durch die Vorab-Veröffentlichung der für den Druck vorgesehenen Beiträge in Online-Plattformen, die Veröffentlichung in reinen Online-Journalen und die extrem rasche „Open Access“-Veröffentlichung hat sich die Zeit zwischen der Einreichung eines Manuskripts und seiner öffentlichen Zugänglichkeit drastisch verkürzt. Eine schnelle online Vorab-Veröffentlichung einer Publikation steht auch vor ihrer redaktionellen Bearbeitung einer Patentanmeldung neuheitsschädlich entgegen. Die öffentliche Zugänglichkeit wird aber nicht dadurch begründet, dass der Autor die Verfügungsgewalt darüber verliert, die Publikation noch verhindern zu können. Da etliche Industrieländer eine Neuheitsschonfrist gewähren, kann es deshalb sinnvoll sein, die Anmeldung möglichst rasch einzureichen, auch wenn die wissenschaftliche Publikation bereits veröffentlicht ist.The time-span between the filing of a document with the publisher and its public availability has become remarkably shorter due to online publication in advance to publication in print, sole publication in online journals and very rapid open access publication. The online publication of a document is novelty destroying for a to-be-filed patent application, even if it is effected prior to copyediting of the document. However, it is not enough for public availability that the author looses control to stop publication. As many industrial countries grant a grace period, it is worth-while to file the application as soon as possible, even if the invention was published beforehand.Als fortgeschrittener Chemiestudent oder Wissenschaftler an einer universitären, öffentlich-rechtlichen oder privaten Forschungseinrichtung ist man häufig in einem Spannungsfeld zwischen der offenen wissenschaftlichen Diskussion durch Publikation der erzielten Ergebnisse und der Notwendigkeit einer Geheimhaltung, bis die aus der Forschungstätigkeit resultierenden Erfindungen zum Patent angemeldet sind.
      PubDate: 2017-05-24T09:05:24.321477-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700794
       
  • CRISPR-Cas
    • Authors: Larissa Tetsch; Hartmut Böhm, Markus Hartung
      Pages: 338 - 343
      Abstract: CRISPR-Cas ist ein adaptives und vererbbares Immunsystem, mit dem sich Prokaryoten gegen invasive genetische Elemente wie Viren wehren. Es eignet sich aber auch hervorragend zur Manipulation von Genomen. Die Nuklease Cas9 wird durch eine Leit-RNA zu einem bestimmten DNA-Abschnitt geführt und fügt dort einen Doppelstrangbruch ein. Dieser wird durch ein zelleigenes Reparatursystem verknüpft, wobei Fehler entstehen, die das Gen zerstören. In unserem Experiment wird ein Knockout des stabil in eine menschliche Glioblastomzelllinie eingefügten, viralen Thymidinsynthase-Gens durchgeführt. Da letzteres mit dem Gen des Grün Fluoreszierenden Proteins fusioniert ist, lässt sich der Erfolg des Experiments an der abnehmenden grünen Fluoreszenz verfolgen. Gleichzeitig fluoreszieren Zellen, die Cas9 produzieren, orange-rot, da Cas9 immer zusammen mit dem Orange Fluoreszierenden Protein produziert wird. Aus grün wird rotCRISPR-Cas is an adaptive and heritable prokaryotic immune system which targets invasive genetic elements such as viruses and plasmids. In recent years it has been adapted for the site-specific manipulation of eukaryotic genomes by deleting or exchanging gene copies. The nuclease Cas9 recognizes a given sequence within a host cell by a complementary guide-RNA and inserts a double strand break which is repaired by the cell's own non-homologous recombination repair. Due to this unprecise repair mechanism mistakes are inserted and the gene is disrupted. In our experiment we destruct the gene of a viral thymidine kinase stably inserted into the genome of a human glioblastoma cell line. As the thymidine kinase gene is fused to the gene of Green Fluorescent Protein, the success of the experiment can be monitored by a disappearance of the green fluorescence. At the same time cells producing Cas9 show an orange-red fluorescence, because Cas9 is always produced together with the Orange Fluorescent Protein. Green will become redDas bakterielle Immunsystem CRISPR-Cas eignet sich bestens zur zielgenauen Manipulation des Genoms eukaryotischer Zellen. Im Rahmen der Ausbildung oder des Studiums kann unser Experiment an diese noch junge Methode heranführen. Mit Hilfe der Nuklease Cas9 wird ein stabil ins Genom einer menschlichen Zelllinie eingebrachtes virales Gen ausgeschaltet. Dies kann anhand eines Markers fluoreszenzmikroskopisch verfolgt werden.
      PubDate: 2017-05-30T14:01:25.298765-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700801
       
  • Berberinchlorid aus Berberitzenrinde
    • Authors: Katrin Eckhardt; Klaus-Peter Zeller, Hans-Ullrich Siehl, Stefan Berger, Dieter Sicker
      Pages: 344 - 356
      Abstract: Berberin und Berberinchlorid zählen als quartäre Ammoniumsalze zu den seltenen basischen Naturfarbstoffen. Berberin kommt z.B. in der Rinde der Gemeinen Berberitze vor. Es ist ein von Färbern geschätzter gelber Naturfarbstoff, der schon ohne Beize auf Wolle und Leder zieht. Biosynthese und Totalsynthese von Berberin werden beschrieben. Es ist als Alkaloid vielfältig physiologisch wirksam. Früher volksmedizinisch genutzt, wird es heute intensiv pharmakologisch erforscht. Wir beschreiben die Isolierung von Berberinchlorid aus Berberitzenrinde ohne Chromatografie, präsentieren und interpretieren seine Spektren. Außerdem sind Berberitzenfrüchte als pikante Delikatesse der persischen Küche interessant. Ein Färbe- und ein Kochrezept runden diesen Artikel ab. Dieser Beitrag setzt die Reihe zur Isolierung und Spektroskopie von Naturstoffen fort und basiert auf einer Bachelorarbeit. Er ergänzt die Kapitel des Buchs „Classics in Spectroscopy“ von S. Berger und D. Sicker (Wiley-VCH 2009).Berberine and berberine chloride as quaternary ammonium salts belong to the rare “basic natural dyes”. Berberine is e.g. found in the bark of common barberry. It is a yellow natural dye, which dyers appreciate. It is possible to dye wool or leather even without a mordant. Biosynthesis and total synthesis of berberine are described. As an alkaloid, it shows a variety of physiological effects. Formerly used in traditional medicine it is now under intensive pharmacological investigation. We describe the isolation of berberine chloride from barberry bark without chromatography, present its spectra and their interpretations. Besides, barberry fruits are a piquant delicacy of Persian cuisine. A recipe for dyeing and another one for the kitchen round this paper off. Based on a Bachelor thesis this project is a follow up of the recent book “Classics in Spectroscopy” by S. Berger und D. Sicker (Wiley-VCH 2009).Berberinchlorid zählt als quartäres Ammoniumsalz zu den seltenen basischen Naturfarbstoffen. Die Stammverbindung Berberin, das analoge Hydroxid, kommt in der Rinde der Gemeinen Berberitze vor. Die Berberitze ist mehr als nur ein Strauch aus dem Vorgarten. Das Berberin ist ein von Färbern geschätzter gelber Naturfarbstoff, der schon ohne Beize auf Wolle zieht. Kein Wunder, dass es als Alkaloid auch physiologisch wirksam ist. Früher volksmedizinisch genutzt, ist es heute Gegenstand intensiver pharmakologischer Forschung. Damit nicht genug, sind Berberitzenfrüchte essbar und eine Delikatesse der persischen Küche. Also: Färben Sie mit, kochen sie mit Wir isolieren reines Berberinchlorid – ohne Chromatografie, präsentieren und interpretieren seine Spektren. Dieser Beitrag setzt die Reihe zur Isolierung und Spektroskopie von Naturstoffen fort und basiert auf einer Bachelorarbeit.
      PubDate: 2017-09-08T08:00:47.366037-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201700791
       
  • Pillen gegen die Dunkelheit'
    • Authors: Deike Hatscher
      Pages: 358 - 358
      PubDate: 2017-10-05T08:07:18.095766-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770511
       
  • Vorschau auf Heft 6/2017
    • Pages: 359 - 359
      PubDate: 2017-10-05T08:07:16.343019-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201770512
       
 
 
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