Inhalt

<h2>1097 Leitartikel</h2>
A Challenge for Even the Boldest
V. Milata


<h2>Magazin</h2>


<h2>1105 Nobelpreise 2010</h2>
Kuppler unter sich
B. Osterath, C. Remenyi
Chemie-Nobelpreis für die palladiumkatalysierte C-C-Kupplung: Ein Gespräch mit Matthias Beller.


<h2>1107 Nobelpreise 2010</h2>
 ”Our work showed how pretty damn good that material is“
B. Osterath
Ist Graphen das neue Silicium? Andre Geim im Interview.


<h2>1109 Vulkanologie</h2>
Was Isotope verraten
A. K. Schmitt, F. Wetzel, G. Wörner
Die Analyse von Kristallen des Laacher-See-Vulkans zeigt, dass dessen Eruption eine lange Vorgeschichte hatte.


<h2>1115 Nanochemie</h2>
Ein Zwerg wird erwachsen
R. von Hagen, T. Fischer, S. Mathur
Nanochemie macht manches möglich, woran thermodynamisch kontrollierte Reaktionswege scheitern.


<h2>1121 Nobelpreis</h2>
”Scientists don't usually throw eggs“
C. Remenyi
Nobelpreisträgerin Ada Yonath im Interview.


<h2>1124 Chemiegeschichte </h2>
Berliner Blau — ein Pigment aus dem frühen 18. Jahrhundert
A. Kraft
Vor dreihundert Jahren, im Jahr 1710, erschien die erste Veröffentlichung zum Berliner Blau.


<h2>1128 Arbeitsschutz</h2>
Sicher arbeiten mit Nanopartikeln
G. Weber, R. Höres, O. Mück
Klassische Methoden sind nutzbar, um die Gefahren von Nanomaterialien zu analysieren.


<h2>Blickpunkt</h2>


<h2>1131 Synthese</h2>
Elegant und nützlich:
Biomimetische Synthesestrategien
T. Harschneck, S. F. Kirsch
Biomimetische Schlüsselschritte sind aus modernen Totalsynthesen nicht mehr wegzudenken.


<h2>1136 Chemie und Computer</h2>
Daten sammeln und deuten
G. Kirsten


<h2>1139 Chemiewirtschaft</h2>
Life Science in Austria
K. Hermann


<h2>1141 Thomas Seuß: Prüfungsantrag stellen oder nicht?</h2>
1142 Chemiewirtschaft
Reife macht erfolgreich
D. Spath, T. Rogowski, D. Artelt 


<h2>1144 Analytik</h2>
Was riecht, wenn's gebrannt hat?
K. Heitmann, H. Wichmann, M. Bahadir


<h2>1148 Analytik</h2>
Jede Metallspezies ist anders
M. Hollmann


<h2>1151 Analytik</h2>
Polar modifizierte HPLC-Umkehrphasen 
F. C. Leinweber


<h2>1155 Analytik</h2>
Ein Spektrometer für die spektral aufgelöste Niederfeld-NMR
M. Cudaj, G. Guthausen, A. Kamlowski, D. Maier, T. Hofe, M. Wilhelm


<h2>1158 Fürs Laboratorium</h2>


<h2>Notizen</h2>
1100 C hemie 1103 Wirtschaft
1104 Forschung und Bildung


<h2>Journal</h2>
1160 Impressum, Interskriptum
1161 Personalnachrichten
1164 Korrespondenz
 Rezensionen
1172 Tagungskalender und -berichte
 Fortbildungskalender 2010/11
1180 Frontiers of Chemistry 1183 Satellitensteuerung und Jugendstil
1184 Transatlantische Brücke
1185 NSYCC-JCF-Austausch
1189 IYC 2011
1196 Die GDCh vor Ort
nach 1198 Euchems-Newsletter
1199 Chemietage, Asac News
1200 Zweigstellen
1201 In Memoriam Hanns Malissa
1202 Geburtstage, Welsbach Lecture
1203 WFC 1204 Neumitglieder
1205 Stellenmarkt


<h2>Karriere</h2>
1206 Chemie im Schloss1209 Stellenmarkt

Artikel

1097 Leitartikel A Challenge for Even the Boldest V. Milata Magazin 1105 Nobelpreise 2010 Kuppler unter sich B. Osterath, C. Remenyi Chemie-Nobelpreis für die palladiumkatalysierte C-C-Kupplung: Ein Gespräch mit Matthias Beller. 1107 Nobelpreise 2010 ”Our work showed how pretty damn good t...

Notizen

Prof.Dr.habil.

Prof.Dr.

PD Dr.

<h2>Ein Naturstoff als Proteinöffner</h2>
Einen Einblick in die Wirkungsweise der Acyldepsipeptide gewährten Untersuchungen der Gruppe um Ortega. Acyldepsipeptide sind Naturstoffantibiotika mit neuartigem Wirkmechanismus. Sie binden an die bakterielle Protease ClpP und bewirken einen unkontrollierten Abbau bakterieneigener Proteine. In ClpP sind die katalytisch aktiven Zentren im Inneren der Protease lokalisiert und der Zugang potenzieller Substrate zu diesen streng reguliert. Die Autoren zeigten mit enzymatischen und strukturellen Studien, dass die Bindung der Acyldepsipeptide zur Bildung eines strukturell definierten, großen Proteinkanals in ClpP führt. Dieser bewirkt, dass auch nicht zum Abbau vorgesehene, zelleigene Proteine ungehindert an die proteolytischen Zentren gelangen und dort gespalten werden können. Dieser so induzierte Selbstverdau tötet die Bakterien. MK


<h2>NMR mit Laserdreh</h2>
Für empfindliche NMR-Techniken sind Laser wichtig. Ikäläinen, Romalis, Lantto und Vaara demonstrieren nun mit quantenchemischen Coupled-Cluster- und Dichtefunktional-Berechnungen, dass die durch das Magnetfeld von ausgerichteten Kernspins induzierte optische Rotation nicht nur, wie bereits bekannt, für verschiedene Kerne detektierbar ist, sondern für Laserwellenlängen nahe optischer Resonanzen auch stark von der chemischen Umgebung der Kerne abhängt. So erhält man je nach Laserwellenlänge unterschiedliche optische Rotationen für gleiche Kernsorten in verschiedenen Molekülen (1H, 13C, 17O in Wasser, Ethanol, Nitromethan, Harnstoff) oder verschiedenen Molekülgruppen (z.B. Methyl- und Methylenprotonen in Ethanol und Retinal). Ursache ist der Faraday-Effekt, nach dem ein Magnetfeld, (hier das der Kernspins) eine optische Rotation bewirken kann. Umgekehrt kann zirkularpolarisiertes Laserlicht eine Verschiebung aller Resonanzsignale hervorrufen. RB


<h2>Ein ganzheitlicher Blick auf die Signaltransduktion</h2>
Schröder et al. nutzen die dynamische Massenumverteilung (DMR, dynamic mass redistribution) in lebenden Zellen, um ein ganzheitliches Bild der Signaltransduktion durch G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) zu zeichnen. Dabei strahlt polarisiertes Licht in die Zellen und man misst die Wellenlängenverschiebung des reflektierten Lichts in Echtzeit. Nach Aktivierung der GPCR verteilen sich je nach Art der Aktivierung die subzellulären Strukturen um, und damit kommt es zu dynamischen Änderungen der optischen Dichte in den Zellen. Der resultierende komplexe optische Fingerabdruck der Zellen ist abhängig vom Zelltyp und den beteiligten Faktoren und lässt sich eindeutig individuellen G-Protein-Signalwegen zuordnen. Mit dem Verfahren beobachtet man also nicht wie bisher mit biochemischen Verfahren üblich einen isolierten (und markierten) Botenstoff in den Zellen, sondern die Gesamtheit der Signalwege. Es ist zu erwarten, dass dieser systemische Ansatz Bedeutung bei der Suche und Evaluation von pharmakologisch relevanten Wirkstoffen erlangt. JA


<h2>Vom haarigen Teilchen zum plastischen Film</h2>
Harte Nanoteilchen mit kovalent auf die Oberfläche gepfropften Polymerketten (Teilchenbürsten oder haarige Nanoteilchen) können plastische makroskopische Filme bilden. Voraussetzung ist, dass die Polymerketten lang genug sind. Bei hohen Pfropfdichten stehen kurze Ketten wegen intermolekularer Wechselwirkungen gestreckt von der Oberfläche ab. Jenseits eines kritischen Abstands zur Oberfläche ist jedoch ausreichend Platz, damit sich Knäuel binden. Ist die Kettenlänge darüber hinaus länger als die Verschlaufungsgrenze des Polymers, verschlaufen die Teilchen untereinander. Dies führt zu einem makroskopisch plastischen Verhalten. Da Nanoteilchen gewöhnlich meist nur spröde Filme bilden, ist dies ein Ansatz zur Herstellung plastisch verarbeitbarer Nanomaterialien. OW


<h2>Kalte Ionen</h2>
Eine neue Methode zur Erzeugung intern und extern kalter Ionen hat die Arbeitsgruppe um Willitsch in Basel demonstriert. Dazu hat sie per Schwellenphotoionisation zustandsselektierte Proben molekularer Ionen (hier N2+) innerhalb einer AC-Falle erzeugt und gefangen. Die Ionen werden dann sympathetisch durch gleichzeitig gefangene und lasergekühlte Ca+ Ionen gekühlt, so dass ein Ionenkristall entsteht. So sind Ionenproben in wohldefinierten rovibronischen Zuständen und bei etwa 10 mK Translationstemperatur in der Falle gefangen. Solche kalten Ionen sollten hervorragende Proben für die Untersuchung von Ionen-Molekül-Reaktionen sein, ebenso wie für Anwendungen in der Metrologie und als Quanten-Qubits. JK


<h2>Ein ungewöhnlicher Click</h2>
Einen Inhibitor der Histon-Deacetylase 8 (HDAC8) haben Suzuki, Finn und Miyata mit einem Click-Chemie-basierten Screen gefunden. Bei ihrer systematischen Suche nach HDAC8-Inhibitoren beobachteten die Autoren eine ungewöhnliche Erhöhung des Reaktionsumsatzes der In-situ-Click-Reaktion. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Reaktion auf eine geringfügige Verunreinigung mit Kupfer zurückzuführen war, die offensichtlich die Bildung eines definierten Kupfer-HDAC8-Komplexes mit katalytischen Eigenschaften bewirkte. Diese ursprünglich unerwünschte Kupferkatalyse ermöglichte gegenüber einem parallel durchgeführten nicht-katalysierten Screen die Identifizierung eines strukturell-andersartigen und potenteren HDAC8-Inhibitors. MK


<h2>Rhodiumkatalysierte cine-Kupplungen</h2>
Übergangsmetallkatalysierte Kupplungen von Vinyltosylaten oder -phosphaten sind heute Standardreaktionen. Kürzlich ist auch die Nutzung von Vinylacetaten (1) mit einem Rhodium-Katalysator und einem Diphosphin-Liganden gelungen. In der Kupplung mit Arylboronsäuren (2) entstand das ispo-Substitutionsprodukt (3). Wenn das Phosphin durch einen Dien-Liganden wie 1,5-Cyclooctadien (4) ersetzt wird, ändert sich die Regioselektivität der Kupplung von (1) mit (2) dramatisch und das cine-Substitutionsproduct (5) wird in meist guten Ausbeuten erhalten. Die Bildung von (5) wird über eine im Vergleich zu den klassischen Bedingungen nunmehr bevorzugte Transmetallierung der Boronateinheit von (2) durch den (Dien)rhodium-Katalysator und folgende Carborhodierung von (1) erklärt. Eine Isomerisierung und Eliminierung regeneriert den Katalysator. Die (5)/(3)-Regioselektivität ist außer für ortho-substituierte (1) sehr gut. UJ


<h2>Eine vereinheitlichte pH-Skala</h2>
Eine vereinheitlichte Brønstedt-Aciditätsskala auf Grundlage des absoluten chemischen Potenzials des Protons stellen jetzt Krossing et al. vor. Die Skala basiert auf dem Referenzzustand maximaler Acidität des Protons in der Gasphase, dessen absolutes chemisches Standardpotenzial willkürlich auf Null gesetzt wurde. Als universelles Maß für die Brønstedt-Acidität dient dann das nach µabs.(H+,solv) = ?solv.G0(H+)-[pH(5,71 kJmol-1)] berechenbare absolute chemische Potenzial, aus dem sich ein absoluter pH-Wert berechnen lässt. Mit der neuen Skala ist jetzt eine exakte thermodynamische Definition von Supersäuren gegeben und das Aciditätsniveau einer bestimmten Säure in unterschiedlichen Lösungsmitteln wird so quantitativ vergleichbar. Außerdem zeigen die Berechnungen, dass unterschiedliche Gasphasenspezies (z.B. H2Cl+, Cl2H- etc.) die reale Acidität in der Gasphase entscheidend beeinflussen. AS


<h2>Proteine im Kühlschrank</h2>
Forscher vom Fritz-Haber-Institut in Berlin haben Proteine in 0,4 K kalten superfluiden Heliumtropfen gefangen. In den Experimenten speicherten Sie nach Masse-zu-Ladung-Verhältnis selektierte Ionen, etwa von Cytochrom C, in der Gasphase in einer Falle, um definierte molekulare Spezies zu haben. Durch diese Falle sandten sie dann einen Überschallstrahl kalter Heliumtröpfchen, wie sie in vielen Spektroskopieexperiment mit neutralen Molekülen angewandt werden. Diese Tröpfchen nehmen einzelne Ionen auf, transportieren sie aus der Falle und kühlen sie auf die Verdampfungstemperatur der Tröpfchen (0,4 K) ab. Diese kalten Molekülproben sollten hochauflösende Spektroskopie ebenso ermöglichen wie die Ausrichtung der Moleküle für neuartige Beugungsexperimente. JK


<h2>Dianionenstabilität: Universelle Trends statt Zahlenwust</h2>
Für eine quantenchemisch äußerst aufwendig zu berechnende Eigenschaft mit breitem dynamischen Bereich (~10 eV) steht nach von Szentpαly ein überraschend simpler Zugang bereit: Die zweiten Elektronenaffinitäten (A2) und damit die Stabilitäten von Dianionen lassen sich mit der von Szentpαlyschen Methode trivial aus bekannten oder berechneten ersten Ionisierungsenergien I1 und ersten Elektronenaffinitäten A1 der neutralen Grundsysteme vorhersagen. In guter Näherung gilt A2 = A1 — (7/12) (I1 — A1). Sofern A2 positiv bleibt, sind die entsprechenden Dianionen elektronisch stabil. Schlüsselkonzept zur Erklärung dieser Universalität ist der von Parr, von Szentpαly und Liu bereits im Jahr 1999 entwickelte Elektrophiliezugang. Auf der Grundlage der jüngsten Arbeit lassen sich nun das Konzept harter und weicher Säuren und Basen (HSAB) quantitativ auf die Klasse der geschlossenschaligen Dianionen ausdehnen sowie elektronische Stabilitäten sogar der Trianionen abschätzen. RB


<h2>Ein Köder für den Wurm</h2>
Niu et al. haben flüchtige organische Verbindungen identifiziert, mit denen Bakterien der Art Bacillus nematodica ihren Wirt, den Fadenwurm Caenorhabditis elegans ködern. Wenn C. elegans den vermeintlichen Leckerbissen verschluckt hat, beginnen die Bakterien im Darm des Wurms Proteasen zu sezernieren, die Proteine als Nahrungsgrundlage der Bakterien aufschließen und dabei aber den Tod des Wurms zur Folge haben. Eine besondere Vorliebe hat C. elegans demnach für die bakteriellen Lockstoffe Benzaldehyd, Benzylbenzoat, Acetophenon und 2-Heptanon. JA


<h2>Neuer Regulationsmechanismus des proteasomalen Proteinabbaus</h2>
Durch Einsatz eines niedermolekularen Inhibitors der Deubiquitinase USP14 ist ein neuartiger Regulationsmechanismus des proteasomalen Proteinabbaus aufgeklärt worden. Hierzu identifizierten die Gruppen um King und Finley zuerst in einem Hochdurchsatzscreen selektive Inhibitoren von USP14. Die Hemmung von USP14 mit dem Inhibitor (1) bewirkte eine Aktivierung des Proteinabbaus, z.  B. von in neurodegenerativen Krankheiten relevanten Substraten wie Tau oder Ataxin-3. USP14 übernimmt somit die physiologische Rolle eines indirekten Inhibitors des proteasomvermittelten Proteinabbaus, vermutlich über eine Proteolyse der Ubiquitinketten an Proteasomsubstraten. Diese Befunde deuten darauf hin, dass die Inhibierung von USP14 — und die daraus resultierende Aktivierung des Proteinabbaus — eine alternative Strategie sein könnte, um fehlgefaltete Proteine in lebenden Zellen zu eliminieren. MK
Jörg Andrä, Borstel
Robert Berger, Frankfurt
Ullrich Jahn, Prag
Markus Kaiser, Essen
Jochen Küpper, Berlin
Andreas Schnepf, Essen
Oliver Weichold, Aachen


<h2>— — — Ein stabiles Dialan(4)</h2>
Das erste unter Normalbedingungen handhabbare Dialan(4) haben Frenking, Jones, Stasch et al. vorgestellt. Die Reduktion von NHC(N-heterocyclisches Carben; :C(DipNCH)2; Dip = 2,6-iPr2-C6H3)-stabilisiertem AlH3 mit der MgI-Verbindung [LMg]2 (L = MesNacnac; Mes = 2,4,6-Me3-C6H2) führt sowohl zur wasserstoffverbrückten MgII-Verbindung LMg(µ-H)2MgL, als auch zum NHC-stabilisierten Dialan Al2H4·2NHC (1). Durch die NHC-Stabilisierung ist (1) außerordentlich stabil und zersetzt sich erst oberhalb von 170 °C. Außerdem zeigen quantenchemische Rechnungen, dass die gefundene Struktur mit Al-Al-Bindung (264 pm) erst durch die Wechselwirkung mit dem NHC-Liganden energetisch bevorzugt ist. AS 


<h2>— — — Grignard-Reaktionen katalytisch in Magnesium</h2>
Grignard-Reaktionen gehören zu den am häufigsten angewandten Reaktionen im Repertoire des Organikers, sie benötigen jedoch stöchiometrische Mengen Magnesium. Dunach und Mitarbeiter haben jetzt eine magnesiumkatalysierte Grignard-Reaktion gefunden. Benzylbromide (1) und Pinacolboran (2) reagieren in Gegenwart von nur 10 Mol-% Magnesium zu Benzylboronaten (4). Die Autoren untersuchten den Reaktionsverlauf mit DFT-Berechnungen, um einen möglichen Mechanismus zu bestimmen. Der günstigste Verlauf besteht in der Addition des katalytisch gebildeten Grignard-Reagens an das Boran. Der so gebildete Borat-Komplex (3) kann dann in Gegenwart von Triethylamin die Insertion von gebundenem Magnesium(II) in (1) bei gleichzeitiger Oxidation des Hydridsubstituenten in (3) zu einem Proton vermitteln. UJ



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<ul>
<li>
1_1 


<source>Chem. Biol., 
(2010), 
17, 
959.

</li>
<li>
1_2 


<source>Phys. Rev. Lett., 
(2010), 
105, 
153001.

</li>
<li>
1_3 


<source>Nat. Biotechnol., 
(2010), 
28, 
943.

</li>
<li>
1_4 


<source>J. Am. Chem. Soc., 
(2010), 
132, 
12537.

</li>
<li>
1_5 


<source>Phys. Rev. Lett., 
(2010), 
105, 
143001.

</li>
<li>
1_6 


<source>Angew. Chem., 
(2010), 
122, 
6969.

</li>
<li>
1_7 


<source>Angew. Chem., 
(2010), 
122, 
6540.

</li>
<li>
1_8 


<source>Angew. Chem., 
(2010), 
122, 
7037.

</li>
<li>
1_9 


<source>Phys. Rev. Lett., 
(2010), 
105, 
133402.

</li>
<li>
1_10 


<source>J. Phys. Chem. A, 
(2010), 
114, 
10891.

</li>
<li>
1_11 


<source>Proc. Natl. Acad. Sci., USA
(2010), 
16631.

</li>
<li>
1_12 


<source>Nature, 
(2010), 
467, 
179.

</li>
</ul>
<ul>
<li>
2_1 


<source>Nat. Chem., 
(2010), 
2, 
865.

</li>
</ul>
<ul>
<li>
3_1 


<source>J. Am. Chem. Soc., 
(2010), 
132, 
11825.

</li>
</ul>
</ul>

Artikel

Inhalt

1097 Leitartikel

Magazin

1105 Nobelpreise 2010

1107 Nobelpreise 2010

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