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Journal Cover Chemie in Unserer Zeit
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   ISSN (Print) 0009-2851 - ISSN (Online) 1521-3781
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  • Synthetischer Impfstoffkandidat gegen Krankenhauskeim
    • Authors: Larissa Tetsch
      Abstract: Clostridium difficile ist einer der häufigsten Krankenhauskeime und kann schwere Durchfallerkrankungen verursachen. Eine Impfung existiert noch nicht, obwohl der Erreger ein Oberflächenpolysaccharid besitzt, das starke Immunreaktionen auslöst. Allerdings kann dieses nicht in ausreichender Menge für die Impfstoffentwicklung gewonnen werden. Eine Alternative bietet die Herstellung synthetischer Polysaccharide. Clostridium difficile ist einer der häufigsten Krankenhauskeime und kann schwere Durchfallerkrankungen verursachen. Eine Impfung existiert noch nicht, obwohl der Erreger ein Oberflächenpolysaccharid besitzt, das starke Immunreaktionen auslöst. Allerdings kann dieses nicht in ausreichender Menge für die Impfstoffentwicklung gewonnen werden. Eine Alternative bietet die Herstellung synthetischer Polysaccharide.
      PubDate: 2016-08-25T06:30:14.320599-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201680053
       
  • Vielfalt organischer Arsenverbindungen
    • Abstract: Arsen, berüchtigt als Mordgift, ist im biogeochemischen Kreislauf allgegenwärtig. Seine Oxidationsstufen V, III, 0 und ‐III erlauben eine Vielfalt von Redox‐Reaktionen im Zellstoffwechsel, vor allem bei Mikroorganismen. Eine bislang unbekannte Vielfalt an organischen Arsenverbindungen mit Ähnlichkeiten zu Stickstoff‐ oder Phosphor‐haltigen Metaboliten stellt die toxikologische Forschung vor neue Herausforderungen. Arsen, berüchtigt als Mordgift, ist im biogeochemischen Kreislauf allgegenwärtig. Seine Oxidationsstufen V, III, 0 und ‐III erlauben eine Vielfalt von Redox‐Reaktionen im Zellstoffwechsel, vor allem bei Mikroorganismen. Eine bislang unbekannte Vielfalt an organischen Arsenverbindungen mit Ähnlichkeiten zu Stickstoff‐ oder Phosphor‐haltigen Metaboliten stellt die toxikologische Forschung vor neue Herausforderungen.
      PubDate: 2016-08-25T06:30:13.388662-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201680054
       
  • ChiuZ – damals und heute
    • Authors: Elke Schumacher
      Abstract: Im März 1967 erschien das erste Heft des ersten Jahrgangs der “Chemie in unserer Zeit”. Es liegt heute wieder vor mir und ich versuche mich zu erinnern, was ich empfand, als ich vor 50 Jahren dieses Heft zum ersten Mal in der Hand hielt. Es gelingt mir nicht im Detail – aber in Erinnerung ist geblieben, dass ich die ChiuZ von Anfang an stets mit Interesse gelesen und als große Bereicherung empfunden habe. Diese Zeitschrift hat mich mit ihrem breiten Spektrum und den Anregungen, sich auch mit schwierigen Themen auseinanderzusetzen, ein halbes Jahrhundert lang kontinuierlich bei Studium, Beruf und ehrenamtlicher Tätigkeit begleitet. Alle Hefte wurden von mir sorgfältig aufbewahrt, so dass sich nun die komplette Ausgabe in Bücherregalen zu Hause aufreiht. Inwieweit ist sich die ChiuZ über die Jahrzehnte hinweg treu geblieben? Hierzu ein kurzer Rückblick: Im März 1967 erschien das erste Heft des ersten Jahrgangs der “Chemie in unserer Zeit”. Es liegt heute wieder vor mir und ich versuche mich zu erinnern, was ich empfand, als ich vor 50 Jahren dieses Heft zum ersten Mal in der Hand hielt. Es gelingt mir nicht im Detail – aber in Erinnerung ist geblieben, dass ich die ChiuZ von Anfang an stets mit Interesse gelesen und als große Bereicherung empfunden habe. Diese Zeitschrift hat mich mit ihrem breiten Spektrum und den Anregungen, sich auch mit schwierigen Themen auseinanderzusetzen, ein halbes Jahrhundert lang kontinuierlich bei Studium, Beruf und ehrenamtlicher Tätigkeit begleitet. Alle Hefte wurden von mir sorgfältig aufbewahrt, so dass sich nun die komplette Ausgabe in Bücherregalen zu Hause aufreiht. Inwieweit ist sich die ChiuZ über die Jahrzehnte hinweg treu geblieben?
      PubDate: 2016-08-18T05:40:08.30516-05:0
      DOI: 10.1002/ciuz.201680052
       
  • Van der Waals: erstmals gemessen
    • Authors: Sylvia Feil
      Abstract: Bei Kondensationen oder Aggregation wirken die zwar schwachen, doch in ihrer Summe maßgeblichen Van‐der‐Waals‐Kräfte. Sie treten bei der Adsorption wie auch der Reibung auf und können die Phasenbildung von atomaren wie molekularen Stoffen beeinflussen. Gleichwohl wurden sie bislang noch nie direkt gemessen, sondern nur vorhergesagt. Bei Kondensationen oder Aggregation wirken die zwar schwachen, doch in ihrer Summe maßgeblichen Van‐der‐Waals‐Kräfte. Sie treten bei der Adsorption wie auch der Reibung auf und können die Phasenbildung von atomaren wie molekularen Stoffen beeinflussen. Gleichwohl wurden sie bislang noch nie direkt gemessen, sondern nur vorhergesagt.
      PubDate: 2016-08-17T02:30:04.858004-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201680049
       
  • Experimente mit Erdalkalimetallen
    • Abstract: Erdalkalimetalle bieten sich für den experimentellen Schulunterricht an, um die Reaktivitätssteigerung innerhalb dieser Gruppe von Elementen aufzuzeigen. In der Vergangenheit konnte dies in der Gruppe der Alkalimetalle anhand der Auflösung von Lithium, Natrium und Kalium in Wasser eindrucksvoll demonstriert werden. Da aufgrund der Sicherheitsrisiken bei Lagerung und Handhabung ein Verzicht auf Kalium notwendig ist, sind für diesen Versuch nur noch zwei Vertreter der Alkalimetalle verwendbar. Die vorliegende Arbeit beschreibt analoge Reaktionen der Erdalkalimetalle Magnesium, Calcium, Strontium und Barium mit Wasser, wässriger Phenolphthalein‐Lösung, verdünntem Rotkohlsaft, verdünnter Salzsäure und mit flüssigem Ammoniak.
      PubDate: 2016-08-02T03:02:12.694286-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690032
       
  • Ist Pudding mit Vanille‐Geschmack mutagen?
    • Authors: Klaus Roth
      Abstract: In dem 2015 publizierten Lehrbuch “Technische Biochemie” liest man, dass “Synthetisches Vanillin nicht ohne Bedenken ist”. Deshalb ist es durch das “Beratergremium für umweltrelevante Altstoffe” (BUA) der Gesellschaft Deutscher Chemiker mit der höchsten Gefährdungsstufe “+3” als “krebserzeugend, mutagen, DNS‐Schäden verursachend und Chromosomen verursachend” eingestuft worden. Es wurde wissenschaftlich dargestellt, warum diese Behauptung aufgestellt wurde, wie sie wissenschaftliche widerlegt wurde und warum sie so lange als Gerücht überlebt hat. In the textbook “Technical Biochemistry” published in 2015, one can read that “Synthetic vanillin is not without concerns”. That's why it has been classified by the Advisory Board for Environmentally Relevant Existing Chemicals of the German Chemical Society with the highest hazard level as carcinogenic, mutagenic, DNA and chromosome damaging. We will scientifically explain why this statement came about, how it is false, and why it has survived as a rumor so long. Vanillin ist die aromaprägende Komponente des Vanilledufts. Während aber Vanilleschoten und das darin enthaltene Vanillin als gesundheitlich unbedenklich gelten, werden immer wieder Zweifel laut, ob dies auch für synthetisches Vanillin gilt. Diese Meinungen haben nun, trotz gegenteiliger Auffassung der wichtigsten internationalen Gesundheitsorganisationen, erstmals Eingang in ein Lehrbuch der Biochemie gefunden. Allerhöchste Zeit also, die Duftspur aufzunehmen und die Quelle des Zweifels aufzuspüren.
      PubDate: 2016-07-14T03:50:09.444739-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600758
       
  • Chlorophyll
    • Abstract: Chlorophyll existiert seit ca. 3 Mrd. Jahren und steht mit am Beginn der Evolution. Dieser chirale, grüne Magnesium‐Porphyrin‐Komplex absorbiert als Photosensibilisator in den Antennen der Lichtsammelkomplexe der Chloroplasten alle Anteile des sichtbaren Lichts außer Grün. Diese Energie wird an die Reaktionszentren der oxygenen Photosynthese weitergeleitet. In dieser Redoxreaktion entstehen aus Kohlendioxid und Wasser Kohlenhydrate und Sauerstoff. Wir beschreiben die Strukturaufklärung der Chlorophylle, diskutieren Struktur und Eigenschaften, ihre Verwandtschaft zum Häm des Blutes, Alltagsanwendungen und denken über Grünes in der Sprache nach. Die Reinisolierung von Chlorophyll a aus Spinat ist eine experimentelle Herausforderung, die wir im Detail schildern. Alle analytischen Spektren werden vollständig entweder im Hauptteil oder in der supporting information wiedergegeben und interpretiert. Chlorophyll exists since ca. 3 billion years and is at begin of the evolution. This chiral, green Mg‐porphyrin‐complex absorbs as a photosensitizer in the antennas of the light‐harvesting complexes of chloroplasts all parts of visible light except of green light. This energy is transferred to the reaction centres of oxygenic photosynthesis. By this redox reaction carbon dioxide and water are transformed into carbohydrates and oxygen. We describe how the structures of chlorophylls were elucidated, discuss structure‐property relations, the relationship to heme of blood, everyday uses, and how Green has influenced our language. The isolation of pure chlorophyll a from spinach is an experimental challenge, which we report in detail. All analytical spectra were recorded and are reproduced and interpreted either in the main part or in the supporting information. Chlorophyll ist ein Volltreffer der Evolution. Seit Milliarden Jahren verschafft dieser grüne Magnesium‐Porphyrin‐Komplex allen Lebewesen, welche die Kohlenhydrate‐erzeugende Photosynthese betreiben, die dazu nötige Energie aus Licht. Faszinierend ist die strukturelle Verwandtschaft zu Häm, dem eisenhaltigen, sauerstoffbindenden tierischen Blutfarbstoff. Chlorophyll, das “Blattgrün”, bot Anlass zur Vergabe von drei Nobelpreisen. Den chiralen Hauptfarbstoff Chlorophyll a aus Spinat rein zu isolieren und zu analysieren ist auch heute eine Herausforderung. Warum, das beschreiben wir ausführlich in diesem Beitrag. Er setzt die Reihe zur Isolierung und Spektroskopie von Naturstoffen fort und entspringt mehreren studentischen Arbeiten.
      PubDate: 2016-07-14T03:50:07.686084-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600751
       
  • Samuel Pickles Formel des Naturkautschuks
    • Authors: Dietrich Braun; Aubrey Jenkins
      Abstract: Obwohl Faraday schon 1826 die Summenformel C5H8 des Naturkautschuks ermittelt, Williams 1860 Isopren durch Pyrolyse von Kautschuk erhalten und Tilden 1882 die Strukturformel des Isoprens vorgeschlagen hatte, wurde die chemische Natur des Kautschuks als Polymeres des Isoprens erst in den 1920er Jahren nach den Arbeiten von Hermann Staudinger allgemein akzeptiert. Wenig bekannt ist, dass der englische Chemiker Samuel Shrowder Pickles bereits 1906, also über 10 Jahre vor Staudinger, die bis heute gültige Strukturformel des Kautschuks aufgestellt hat. Obwohl Faraday schon 1826 die Summenformel C5H8 des Naturkautschuks ermittelt, Williams 1860 Isopren durch Pyrolyse von Kautschuk erhalten und Tilden 1882 die Strukturformel des Isoprens vorgeschlagen hatte, wurde die chemische Natur des Kautschuks als Polymeres des Isoprens erst in den 1920er Jahren nach den Arbeiten von Hermann Staudinger allgemein akzeptiert. Wenig bekannt ist, dass der englische Chemiker Samuel Shrowder Pickles bereits 1906, also über 10 Jahre vor Staudinger, die bis heute gültige Strukturformel des Kautschuks aufgestellt hat.
      PubDate: 2016-06-22T05:20:11.370038-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600754
       
  • Scherzonen
    • Authors: Robert Sturm
      Abstract: Innerhalb von Scherzonen, entlang derer die Verschiebung unterschiedlich großer Einheiten der Erdkruste erfolgt, kommt es durch chemische Reaktionen zu einem Umbau der Gesteinsmineralogie. Diese metamorphe Umwandlung erfährt vom Rand zum Zentrum der Scherzone eine fortwährende Intensitätssteigerung und wird von Druck, Temperatur und dem eventuellen Vorhandensein einer fluiden Phase kontrolliert. Wie anhand eines konkreten Beispiels demonstriert wird, sind für die chemische Massenbilanzierung in einer Scherzone neben der chemischen Analyse von Edukt und Produkt vor allem Veränderungen der Dichte und des Volumens zu dokumentieren. Diese entscheiden darüber, ob ein iso‐ oder anisochemischer Umwandlungsprozess vorliegt. Within so‐called shear zones, along which variably sized units of the earth crust are subject to a displacement, numerous chemical reactions result in the re‐structuring of the rock mineralogy. This metamorphic transformation is continuously intensified from the rim to the centre of the shear zone and is chiefly controlled by pressure, temperature, and the existence of a fluid phase. As documented with the help of a concrete example chemical mass balancing in a given shear zone requires both the chemical analysis of educt and product and the documentation of eventual changes of rock density and rock volume. The latter changes allow a final distinction between isochemical and anisochemical transformation processes. In der Natur finden zahlreiche chemische Reaktionsprozesse statt, unter denen die Gesteinsmetamorphose eine besondere Stellung einnimmt. Die Ergebnisse dieses Umwandlungsvorganges, welcher sich tief im Erdinneren abspielt, sind in den Scherzonen, den geochemischen Laboren der Natur ersichtlich.
      PubDate: 2016-06-22T05:20:10.318489-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600732
       
  • Reaktionen auf der Spur
    • Authors: Cornelia Boeser
      Abstract: Eine neue Methode aus dem Bereich der Massenspektrometrie, Desorptions‐Elektrospray‐Ionisation gekoppelt mit Massenspektrometrie (DESI‐MS), wurde angewendet, um kurzlebige Zwischenprodukte und Abbaumechanismen von Katalysatoren in chemischen Reaktionen zu identifizieren. Die Methode bietet den Vorteil, dass die ersten Millisekunden einer Reaktion analysiert werden können. Ein Zeitfenster, das mit bisherigen analytischen Methoden nicht einsehbar ist. Anhand zweier Beispiele wird dargestellt, wie Wissen, das durch DESI‐MS über den Ablauf einer Reaktion generiert wird, die Grundlage zur Optimierung der jeweiligen Reaktion schafft. A new technique, desorption electrospray ionization coupled to mass spectrometry (DESI‐MS), has been used as a tool for reaction analysis. Charged droplets of a reagent are sprayed onto the catalyst, which has previously been deposited on a surface in front of a mass analyzer. The reaction starts as the droplets impact the catalyst on the surface and continues inside secondary microdroplets that are desorbed from the surface. These are directed toward the mass spec inlet. Using this technique, the very first milliseconds of a reaction can be observed. The first example describes the discovery of an extremely short‐lived intermediate in a C‐H amination reaction cycle. Another example describes how DESI‐MS has been used to identify catalyst arrest mechanisms in ruthenium catalyzed C‐H hydroxylation. Der Bedarf an neuen Medikamenten wächst stetig und damit auch der Bedarf an innovativen und effizienten Synthesewegen für Wirkstoffe. Nur was macht man als synthetischer Chemiker, wenn eine Reaktion nicht effizient genug ist? Wenn alle Optimierungsversuche scheitern, muss der Sache auf den Grund gegangen werden – mit Hilfe neuer analytischer Methoden.
      PubDate: 2016-06-22T05:20:09.269945-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600694
       
  • Katalysatoren für die Produktion von Biokunststoffen
    • Abstract: Biokunststoffe stellen eine wichtige Möglichkeit dar, die Umweltbelastung durch nicht abbaubaren Plastikmüll langfristig zu senken sowie neue Ressourcen für die Kunststoffproduktion zu erschließen. Damit die Biokunststoffproduktion weite Anwendung findet, werden neue Katalysatoren dringend benötigt. Dieser Artikel zeigt neue Entwicklungen für robuste Katalysatorsysteme für die Lactidpolymerisation auf sowie die Einbettung des produzierten PLA in den Lebenszyklus von Biokunststoffen. Bioplastics represent an important possibility to reduce environmental pollution by non‐degradable plastics and open up new resources for plastics production. To promote wide application of bioplastics, new catalysts are urgently needed. This article summarises recent developments of robust lactide polymerisation catalysts as well as the embedding of the produced PLA into the life cycle of bioplastics. Immer mehr Kunststoffartikel gelangen täglich in unsere Haushalte. Plastiktüten und Co werden ohne große Beachtung benutzt und schnell wieder weggeworfen. Die lange Haltbarkeit der Kunststoffe ist eines der schwerwiegenden Probleme für die Umwelt. Neue Methoden zur Herstellung biologisch abbaubarer Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen stehen daher im Fokus der Forschung.
      PubDate: 2016-06-22T05:20:07.929764-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600691
       
  • Besser aromatisch als aliphatisch
    • Authors: Herbert Vogler
      Abstract: In den Labors der britischen Textilfirma Calico Printers Association stellten John Rex Whinfield und James Tennant Dickson vor 75 Jahren erstmals Fasern aus Polyethylenterephthalat her. Sie schufen damit die ersten wirtschaftlich erfolgreichen Polyesterfasern. Vorausgegangen waren Arbeiten des berühmten Faserchemikers Wallace Hume Carothers, der aber keine Fasern mit brauchbaren textilen Eigenschaften auffinden konnte. Carothes arbeitete mit aliphatischen Säuren, der Austausch dieser Säuren durch die aromatische Terephthalsäure führte zum Erfolg von Whinfield und Dickson. Die Entwicklung von großtechnisch einsetzbaren Verfahren zur Herstellung von Polyesterfasern erfolgte bei dem britischen Chemiekonzern ICI sowie bei der amerikanischen Firma Du Pont, die in den frühen 1950er Jahren die ersten Polyesterfasern auf den Markt brachten. Heute sind die Polyesterfasern die Synthesefasern mit den größten Produktionsmengen. Wichtigstes Herstellerland ist die Volksrepublik China. 75 years ago the polyester fibre was invented by John Rex Whinfield und James Tennant Dickson in the laboratory of the British textile company Calico Printers Association. Pioneering work for polyester fibre was done by the famous fibre chemist Wallace Hume Carothers at the American company Du Pont. By replacing the aliphatic acid by the aromatic terephthalic acid Whinfield and Dickson received a polymer suitable for manufacturing fibres with good textile properties. The polyester fiber based on polyethyleneterephthalate became the most successful synthetic fibre. Bei den Synthesefasern spricht man oft von den Großen Drei. Gemeint sind Polyamid‐, Polyester‐ und Polyacrylnitrilfasern. Die ältesten sind die Polyamidfasern, die 1935 sowie 1938 aus der Taufe gehoben wurden. Dem berühmten amerikanischen Faserchemiker Wallace Hume Carothers gelang 1935 die Erfindung von Nylon (Polyamid 6.6). Drei Jahre später folgte Perlon (Polyamid 6), das von Paul Schlack in Deutschland erstmals synthetisiert wurde. An das 75jährige Jubiläum beider Erfindungen wurde in dieser Zeitschrift bereits erinnert. Das Geburtsjahr der Polyesterfaser ist 1941 – sie wird in diesem Jahr 75.
      PubDate: 2016-06-15T06:10:19.442283-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600752
       
  • Visualisierung der DNA‐Doppelhelixstruktur mit einfachen Mitteln
    • Abstract: Die Doppelhelix der DNA ist zur Ikone der modernen Biologie und der Medizin geworden. Inzwischen begegnen uns ständig Abbildungen dieser molekularen Struktur. Dabei handelt es sich in der Regel um die B‐Form der DNA, die in der Natur vorherrscht und um die es auch in diesem Artikel geht. Es ist allerdings erstaunlich, wie oft deren Darstellungen falsch sind oder Unzutreffendes andeuten. Die Doppelhelix der DNA ist zur Ikone der modernen Biologie und der Medizin geworden. Inzwischen begegnen uns ständig Abbildungen dieser molekularen Struktur. Dabei handelt es sich in der Regel um die B‐Form der DNA, die in der Natur vorherrscht und um die es auch in diesem Artikel geht. Es ist allerdings erstaunlich, wie oft deren Darstellungen falsch sind oder Unzutreffendes andeuten.
      PubDate: 2016-06-15T06:10:18.325706-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600753
       
  • Meine Lieblingsaufsätze in der ChiuZ
    • Authors: Uta Bilow
      Abstract: Viele Aufsätze in der ChiuZ habe ich gerne gelesen, mit Interesse, Genuss und dem sicheren Gefühl, etwas dabei gelernt zu haben. Aber es gibt einen Artikel in der ChiuZ, einen eher kurzen Text, mit dem mich etwas ganz Besonderes und Persönliches verbindet. Denn dieser Text hatte entscheidenden Einfluss auf meine Berufswahl, und hätte ich ihn damals nicht gelesen, wäre ich wahrscheinlich nie in die Situation gekommen, dass ich nun dem Kuratorium der ChiuZ angehöre und diese Zeilen zum Jubiläumsjahr schreiben darf.
      PubDate: 2016-04-29T01:40:08.394902-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201680045
       
  • Experimente mit Erdalkalimetallen
    • Authors: Frauke Schimmele; Christiane Kaiser, Susanne Pitsch, Helmut Sitzmann
      Abstract: Reaktionen der Erdalkalimetalle Magnesium, Calcium, Strontium und Barium mit Wasser, Phenolphthaleinlösung, verdünntem Rotkohlsaft, verdünnter Salzsäure oder flüssigem Ammoniak eignen sich, um die Zunahme der Reaktivität innerhalb dieser Gruppe von Metallen mit zunehmender Ordnungszahl zu veranschaulichen. Bezieht man die Alkalimetalle Lithium und Natrium mit ein, so kann die Reaktivität von sechs s‐Block‐Elementen des Periodensystems im Reagenzglas mit kleinen Substanzmengen gezeigt werden. Reactions of the alkaline earth metals magnesium, calcium, strontium, and barium with water, phenolphthalein solution, diluted extract of red cabbage, diluted hydrochloric acid, or ammonia are well suited for a demonstration of the increase in reactivity within this group of metals with increasing atomic number. If the alkali metals lithium and sodium are included, the reactivity of six s‐block elements can be demonstrated in test tubes with small amounts of chemicals. Erdalkalimetalle bieten sich für den experimentellen Schulunterricht an, um die Reaktivitätssteigerung innerhalb dieser Gruppe von Elementen aufzuzeigen. In der Vergangenheit konnte dies in der Gruppe der Alkalimetalle anhand der Auflösung von Lithium, Natrium und Kalium in Wasser eindrucksvoll demonstriert werden. Da aufgrund der Sicherheitsrisiken bei Lagerung und Handhabung ein Verzicht auf Kalium notwendig ist, sind für diesen Versuch nur noch zwei Vertreter der Alkalimetalle verwendbar. Die vorliegende Arbeit beschreibt analoge Reaktionen der Erdalkalimetalle Magnesium, Calcium, Strontium und Barium mit Wasser, wässriger Phenolphthalein‐Lösung, verdünntem Rotkohlsaft, verdünnter Salzsäure und mit flüssigem Ammoniak.
      PubDate: 2016-04-14T04:12:10.934121-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600709
       
  • Ionenmobilitätsspektrometrie
    • Authors: Ansgar T. Kirk; Stefan Zimmermann
      Abstract: Ionenmobilitätsspektrometer sind extrem schnelle und sensitive Sensoren für Spurengase, welche diese anhand ihrer Bewegung durch ein Neutralgas unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes identifizieren. In diesem Artikel wurden die Grundlagen der Ionenmobilität zusammengefasst, verschiedene Anwendungsgebiete von Ionenmobilitätsspektrometern erläutert und drei grundlegende Bauformen eines Ionenmobilitätsspektrometers vorgestellt. Ion mobility spectrometers are extremely fast and sensitive sensors for trace gases, which identify these according to their motion through a neutral gas under the influence of an electric field. In this work, the basics of ion mobility are summarized, different areas of application for ion mobility spectrometers are explained and three basic types of ion mobility spectrometers are presented. Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) trennen Ionen anhand ihrer Bewegung in der Gasphase und eignen sich insbesondere als extrem schnelle und empfindliche Sensoren für Spurengase in Luft. Bei vergleichsweise geringem instrumentellem Aufwand erreichen sie Nachweisgrenzen im Bereich von einem Analytmolekül auf 1010 Gasmoleküle für Messdauern unter einer Sekunde. Zugleich bieten sie als Spektrometer ebenfalls eine gewisse Selektivität. Obwohl sie aufgrund dieser Vorteile bereits seit den 1960er Jahren in sicherheitstechnischen und militärischen Anwendungen starke Verbreitung gefunden haben, hat ihr Einsatz in der analytischen Chemie erst in den letzten zwei Jahrzehnten zugenommen.
      PubDate: 2016-03-31T05:20:10.918845-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600714
       
  • Der Warburg‐Effekt im Duell von Tumorzellen und Immunsystem
    • Abstract: Auch fast hundert Jahre nach der ersten Beschreibung des Warburg‐Effekts bleibt der Grundstoffwechsel proliferierender Zellen ein spannendes Forschungsfeld, von dem nicht nur die Grundlagenforschung profitiert, sondern auch neue Impulse für die Pathophysiologie und Pharmakologie zu erwarten sind. Die vorgestellten Befunde haben Konsequenzen für die Tumortherapie. Einerseits können Therapieansätze, die auf Intervention im Glucose‐Stoffwechsel der Tumorzelle basieren, die körpereigene Abwehr schwächen. Andererseits könnte der doppelbödige Wirkmechanismus der PD‐L1‐Antikörper neue Perspektiven für gezielte Interventionen im Stoffwechsel der Tumoren eröffnen. Bereits in den 1920er Jahren beschrieb Otto Warburg den erhöhten Glucose‐Bedarf und die aerobe Glycolyse von Tumorzellen. Dieser Warburg‐Effekt ist, anders als damals vermutet, in den meisten Fällen nicht durch Defekte im Stoffwechsel der Mitochondrien ausgelöst, sondern eine zweckmäßige Anpassung des Grundstoffwechsels an den Bedarf sich vermehrender Zellen.
      PubDate: 2016-03-31T05:10:19.54881-05:0
      DOI: 10.1002/ciuz.201600749
       
  • Was Licht bewirken kann
    • Abstract: Licht basiert auf Photonen. Im Teil 1 wurde der gegenwärtige Kenntnisstand über Photonen behandelt. Außerdem standen die Sonne als natürliche Strahlungsquelle und verschiedene künstliche Strahlungsquellen und deren Bedeutung im Mittelpunkt. Im Fokus von Teil 2 stehen bedeutende Beispiele der Wechselwirkung von Photonen mit Materie. Die solare Einstrahlung ist mit der Photosynthese, die kurz behandelt wird, der Ausgangspunkt der irdischen Biosphäre. Photonen als kleinste Werkzeuge fließen mit ihrer Energie in chemische Prozesse der Photokatalyse und Photochemie ein. Solare Einstrahlung ist auch die Voraussetzung für physikalische Energiegewinnung in photovoltaischen Solarzellen und der Solarthermie. Photonen aus solarer Einstrahlung und auch künstlichen Strahlungsquellen werden eine zunehmende Bedeutung in einer Photonenwirtschaft spielen. Light is based on photons. Therefore, in Part 1 the current state of knowledge on photons was treated. Then this part concentrates on the importance of the sun as a natural source of radiation and various artificial radiation sources. In the focus of Part 2 are important examples of the interaction of photons with matter. The solar irradiation with photosynthesis, which is discussed briefly, is the starting point of the Earth's biosphere. Photons as the smallest tools are incorporated with their energy into chemical processes of photocatalysis and photochemistry. Solar irradiation is also a prerequisite for physical energy in solar cells and also thermal solar heat. Photons from solar radiation and also artificial radiation sources will play an increasing role in a photon economy. Mit Photonen haben wir täglich zu tun. Daher war es notwendig, im Teil 1 zu verstehen, was Photonen sind, welche Strahlungsleistung uns von der Sonne erreicht und welche künstlichen Lichtquellen uns zur Verfügung stehen. Photonen des sichtbaren Bereichs des elektromagnetischen Spektrums – Licht – sind mit der Photosynthese der Ausgangspunkt der irdischen Biosphäre. Solare Einstrahlung und auch künstliche Strahlungsquellen werden eine zunehmende Bedeutung in einer Photonenwirtschaft spielen. Photonen als kleinste Werkzeuge fließen mit ihrer Energie in chemische Prozesse der Photokatalyse und Photochemie ein. Wechselwirkung von Sonnenlicht mit Materie ist auch die Voraussetzung für Energiegewinnung in photovoltaischen Solarzellen und der Solarthermie.
      PubDate: 2016-03-03T05:15:50.330491-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201600733
       
  • Inhalt: Chemie in unserer Zeit 4/2016
    • Pages: 218 - 219
      PubDate: 2016-08-02T03:02:13.688481-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690033
       
  • Vogelspinne zeigt neue Schmerz‐Wege
    • Pages: 221 - 221
      Abstract: Im Gift einer handtellergroßen westafrikanischen Vogelspinne fanden Forscher zwei Peptide, die in Nervenzellen gezielt einen Ionenkanal blockieren, dessen Funktion bisher unbekannt war, aber nun mit diesen Molekülen untersucht werden kann. Im Gift einer handtellergroßen westafrikanischen Vogelspinne fanden Forscher zwei Peptide, die in Nervenzellen gezielt einen Ionenkanal blockieren, dessen Funktion bisher unbekannt war, aber nun mit diesen Molekülen untersucht werden kann.
      PubDate: 2016-08-02T03:02:13.390068-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690034
       
  • Fluor im Fokus der Forschung
    • Authors: Victoria Wagner; Christian Matheis
      Pages: 222 - 222
      Abstract: Eine neue Strategie zur Einführung pharmazeutisch wertvoller Fluorgruppen. Eine neue Strategie zur Einführung pharmazeutisch wertvoller Fluorgruppen.
      PubDate: 2016-08-02T03:02:14.700093-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690035
       
  • Die chemischen Elemente neu entdecken
    • Pages: 222 - 222
      PubDate: 2016-08-02T03:02:13.601358-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690043
       
  • Das Eis ist heiß
    • Authors: Andreas Neidlinger
      Pages: 223 - 223
      Abstract: Wer Eiswürfel herstellt, ist schneller am Ziel, wenn er kaltes Wasser ins Gefrierfach stellt und nicht heißes. Oder doch nicht?
      PubDate: 2016-08-02T03:02:14.770988-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690036
       
  • TV‐TIPPS
    • Pages: 223 - 223
      PubDate: 2016-08-02T03:02:12.314677-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690044
       
  • Calcium rundum vernetzt
    • Pages: 224 - 225
      Abstract: Calciumionen spielen in unserem Stoffwechsel mehrere wichtige Rollen – als Baumaterial in Knochen sowie als “second messenger” bei den Signalwegen innerhalb der Zelle. Weniger bekannt und erforscht ist, dass es auch außerhalb der Zelle Signale geben kann – die Kristallstruktur des dafür zuständigen Rezeptors wurde erst vor kurzem aufgeklärt. Somit umfasst das Kommunikationsnetz des Calciums unseren ganzen Körper. Calciumionen spielen in unserem Stoffwechsel mehrere wichtige Rollen – als Baumaterial in Knochen sowie als “second messenger” bei den Signalwegen innerhalb der Zelle. Weniger bekannt und erforscht ist, dass es auch außerhalb der Zelle Signale geben kann – die Kristallstruktur des dafür zuständigen Rezeptors wurde erst vor kurzem aufgeklärt. Somit umfasst das Kommunikationsnetz des Calciums unseren ganzen Körper.
      PubDate: 2016-08-02T03:02:13.482432-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690037
       
  • Rund ums Licht
    • Pages: 225 - 225
      PubDate: 2016-08-02T03:02:12.820856-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690038
       
  • CO2 – ein janusköpfiges Molekül
    • Authors: Heribert Offermanns; Martin Bertau
      Pages: 281 - 284
      Abstract: “Klimakiller” und Basis für eine Weltwirtschaft ohne fossile Rohstoffe “Klimakiller” und Basis für eine Weltwirtschaft ohne fossile Rohstoffe
      PubDate: 2016-08-02T03:02:13.763749-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690039
       
  • Klassiker Organikum
    • Pages: 285 - 285
      PubDate: 2016-08-02T03:02:14.024475-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690040
       
  • Grenzgänger
    • Pages: 285 - 285
      PubDate: 2016-08-02T03:02:12.357917-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690045
       
  • Nur eine Nummer?
    • Authors: Deike Hatscher
      Pages: 286 - 286
      PubDate: 2016-08-02T03:02:12.737552-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690041
       
  • Vorschau Heft 5/2016
    • Pages: 287 - 287
      PubDate: 2016-08-02T03:02:13.939573-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201690042
       
  • Die Küvette XXL
    • Abstract: Das Reagenzglas ist der Faustkeil der Chemie. Dieses bewährte Allzweck‐Werkzeug dient nach wie vor der Beobachtung und Präsentation von chemischen Reaktionen und physikalischen Phänomenen. Der rohrförmige Reaktionsraum hat allerdings zwei Nachteile. Die Demonstration ist nur bis zu einer bestimmten Entfernung gut sichtbar und überzeugend. Der zweite Nachteil tritt in unserer Zeit der fotografischen Dokumentation besonders in den Vordergrund. Durch das runde Glas kommt es zu Spiegelungen und optischen Verzerrungen. Günstiger wäre ein flächiger Reaktionsraum. In der Spektroskopie wird das Problem mithilfe von Küvetten gelöst. Diese sind allerdings nur kleinvolumig erhältlich. Größere Küvetten, wie sie manchmal in der Elektrochemie oder bei Ätzverfahren eingesetzt werden, sind in der Regel sehr teuer oder müssen selbst hergestellt werden. Dabei tritt ein schwieriges Problem auf, nämlich die Dichtigkeit der Ecken. Hier wird ein System vorgestellt, das sehr kostengünstig und leicht herstellbar ist, zugleich jedoch eine ungewöhnliche Variationsbreite aufweist. Das Reagenzglas ist der Faustkeil der Chemie. Dieses bewährte Allzweck‐Werkzeug dient nach wie vor der Beobachtung und Präsentation von chemischen Reaktionen und physikalischen Phänomenen. Der rohrförmige Reaktionsraum hat allerdings zwei Nachteile. Die Demonstration ist nur bis zu einer bestimmten Entfernung gut sichtbar und überzeugend. Der zweite Nachteil tritt in unserer Zeit der fotografischen Dokumentation besonders in den Vordergrund. Durch das runde Glas kommt es zu Spiegelungen und optischen Verzerrungen. Günstiger wäre ein flächiger Reaktionsraum. In der Spektroskopie wird das Problem mithilfe von Küvetten gelöst.
      PubDate: 2015-12-18T03:51:32.451833-05:
      DOI: 10.1002/ciuz.201580032
       
 
 
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