Inhalt

<h2>  103 Leitartikel</h2>
Ein Lernort für unsere Zukunft
R. Hempelmann


<h2>Magazin</h2>


<h2>112 Nanobiotechnik</h2>
Hybride aus DNA, Proteinen und Kolloiden
K. S. Rabe, C. M. Niemeyer 
Neuartige halbsynthetische Hybride sollen als Funktionseinheiten für Sensorik, Katalyse und Materialwissenschaft dienen.


<h2>117 Polymerforschung</h2>
Abbaubare Polymere in der Medizin
A. Lendlein, D. Hofmann, N. Scharnagl
Multifunktionale Polymere werden wesentliche Beiträge zur regenerativen und minimalinvasiven Medizin sowie zu gezielten Therapien mit Nanopartikeln leisten.


<h2>121 Bisphenol A</h2>
Eine Chemikalie scheidet die Geister
B: Osterath
Die EU-Kommission verbietet ab Juni Bisphenol A in Babyflaschen.


<h2>124 Bisphenol A</h2>
“Die Kritik an Bisphenol A ist reine Ideologie”
H. Greim


<h2>125 Bisphenol A</h2>
“Kompromisse zulasten der Gesundheit sind nicht akzeptabel”
H. Wefers 


<h2>126 Chemiegeschichte</h2>
Streit der Gelehrten um das Atomgewicht
W. Reschetilowski, H. Hegewald
Um die Atomgewichtsfrage tobte um die Wende des 19. zum 20. Jahrhunderts ein heftiger Disput.


<h2>130 Chemieindustrie</h2>
“We have to move on to the next step”
C. Remenyi
Ger Spork, head of the management team, about sustainability at Suschem.


<h2>Blickpunkt</h2>


<h2>133 Biowissenschaften</h2>
Unordentliche Proteine
M. Groß


<h2>135 Chemie und Computer</h2>
Systemchemie — interdisziplinär und komplex
A. Dieckmann


<h2>138 Chemiewirtschaft</h2>
Wie Reach die Produktion verändert
F. Geldsetzer
Wie wirken sich die neuesten EU-Verordnungen bei Industrieanlagen aus?


<h2>142 Chemiewirtschaft</h2>
Die Seltenheit der Selten-Erd-Exporte
K. Wildemann
Fast den gesamten Weltbedarf an Seltenen Erden deckt China — aber es schränkt die Exporte immer stärker ein.


<h2>144 Thomas Seuß: Woher bekomme ich die Beispiele?</h2>


<h2>145 Analytik</h2>
Nanoanalytische Methoden und ihre Anwendungsfelder
P. Albers
Morphologie und chemische Zusammensetzung bis in den Subnanometerbereich zu kontrollieren und zu optimieren, setzt verlässliche nanoanalytische Messdaten voraus.


<h2>150 Fürs Laboratorium</h2>


<h2>Karriere</h2>


<h2>201 Verdienen Sie genug?</h2>
202 Als Chemiker beim Umweltbundesamt
205 Stellenanzeigen


<h2>Notizen</h2>
106 Chemie 109 Wirtschaft
110 Forschung und Bildung 111 Ausgeforscht


<h2>Journal</h2>
152 Impressum, Interskriptum
153 Personalnachrichten
155 Rührfisch
157 Rezensionen
159 Tagungskalender 160 Bundesfachschaftstagung
161 Jahreskalender
166 Fortbildungskalender 2011
169 Vorstandswahlen
177 Datenschutz in der GDCh
180 Internationales Jahr der Chemie 2011
181 Fachgruppen und Arbeitskreise
184 Jungchemikerforum
186 Neuaufnahmen
187 Die GDCh vor Ort 
nach 188 Euchems-Newsletter
189 Generalversammlung 2010
190 GÖCH-Arbeitsgruppen
191 Ehrungen
192 Lehrgang, Geburtstage
193 Chemietage 2011
194 Veranstaltungen, Stellenmarkt
195 Neuer Euchems-Präsident
196 “Neue Chemie” der TU Graz
198 Preise, Veranstaltungen
199 Fortbildung Arbeitsgruppen

Artikel

103 Leitartikel Ein Lernort für unsere Zukunft R. Hempelmann Magazin 112 Nanobiotechnik Hybride aus DNA, Proteinen und Kolloiden K. S. Rabe, C. M. Niemeyer Neuartige halbsynthetische Hybride sollen als Funktionseinheiten für Sensorik, Katalyse und Materialwissenschaft dienen. 117 Polymer...

Notizen

Prof.Dr.habil.

Prof.Dr.

PD Dr.

<h2>Übergangsmetallfrei (diesmal wirklich)</h2>
Bei mehreren katalytischen Kupplungsreaktionen, die bisher eine Domäne der Übergangsmetallkatalyse waren, wurde in jüngster Zeit von übergangsmetallfreien Varianten berichtet. Dabei stellte sich bei genauer Betrachtung aber oft heraus, dass doch Spuren von Übergangsmetallen in (Hilfs)reagenzien oder selbst im Reaktionsgefäß vorhanden waren, die noch katalytisch wirkten. Sun und Mitarbeiter berichten nun zeitgleich zu anderen Gruppen, dass die Kupplung von Arylhalogeniden (1) mit Aromaten (2) zu Biarylen (4) übergangsmetallfrei in guten Ausbeuten verläuft und nur durch Phenanthrolin (3) katalysiert wird. Sie nutzten kinetische Untersuchungen und Kontrollreaktionen, prüften alle eingesetzten Materialien auf die Anwesenheit von Übergangsmetallspuren und ließen die Reaktionen auch von anderen Gruppen wiederholen. Die Reaktionen verlaufen wahrscheinlich via Metallierung von (2) und nachfolgende Kupplung mit (1) über einen Radikalmechanismus. UJ


<h2>Neues von der SDS-PAGE</h2>
Die Sodiumdodecylsulfat-Polyacrylamidgelelektrophorese (SDS-PAGE) ist mit Abstand die populärste Methode, um Proteine zu trennen und zu analysieren. Leider sind gängige Molekulargewichtsmarker für Peptide sowie für kleine und hydrophobe Proteine nur sehr bedingt tauglich für die SDS-PAGE. Zu den Problemfällen zählen u. a. antimikrobielle Peptide, welche die Membranen von Bakterien lysieren können, sowie a-helikale integrale Membranproteine. Die Arbeitsgruppe um Charles Deber hat über die Polymerisation von leucinreichen Peptiden neue hydrophobe Marker definierter Länge generiert. Die Peptide bestehen im Kern aus einer Sequenz von 20 Leucinresten, die von je fünf polaren Aminosäuren (Serin und Lysin) flankiert werden. Die Polymerisation erfolgt über Bis-maleimidoethan und N- und C-terminale Cysteinreste. Die dabei gebildete Thioetherverknüpfung ist stabil gegenüber Reduktion und pH-Wert-Veränderungen. Die Trennung des Reaktionsgemischs auf einer SDS-PAGE zeigte Banden von 3,5 bis 41 kDa, entsprechend 1 bis 11 Peptideinheiten. Die neuen Marker verbessern die Genauigkeit der Molekulargewichtsbestimmung von einigen repräsentativen Membranproteinen, wie dem Halobacterium-salinarium-small-multidrug-resistance-Protein (Hsmr2). JA


<h2>Zeitaufgelöste Holografie von Atomen</h2>
 Die Arbeitsgruppe von Marc Vrakking hat die zeitaufgelöste Photoelektronenholografie von Xenon-Atomen vorgestellt. Dazu ionisierten sie die Atome mit einem Freie-Elektronen-Laser und maßen die Interferenz zwischen Elektronen, die direkt zum Detektor fliegen, und solchen, die auf dem Weg an Ihrem Ursprungsatom gestreut werden. Diese Experimente demonstrieren, dass mit der Methode das räumliche und zeitliche Verhalten von Elektronen und Löchern mit extrem hoher Auflösung (beispielsweise sub-Femtosekunden und Pikometer) vermessen werden kann. JK


<h2>Dinitroxyldiradikale</h2>
Nitronylnitroxyle und verwandte Verbindungen sind sowohl theoretisch als auch praktisch für die Materialforschung interessant. Suzuki und Kollegen haben jetzt die ersten stabilen Dinitroxyldiradikale (1) und (2), in dem die Radikalzentren direkt benachbart sind, synthetisiert. Sie charakterisierten die Verbindungen durch Röntgenstrukturanalyse. EPR-spektroskopische Daten sprechen für einen Triplett-Grundzustand. Obwohl der Singulett-Zustand in beiden Verbindungen leicht erreichbar sein sollte, wurde kein Anhaltspunkt für die Bildung einer cyclischen Struktur gefunden. Die sublimierbaren, stabilen Verbindungen zeigen starke intramolekulare ferromagnetische Wechselwirkungen der Spinzentren und schwache intermolekulare antiferromagnetische Wechselwirkungen im Kristall. Dies macht sie interessant für Anwendungen als Liganden in magnetischen Materialien. UJ


<h2>Bleiakku mit Lichtgeschwindigkeit</h2>
Autos starten dank endlicher Lichtgeschwindigkeit. Dies ist die Quintessenz der Untersuchungen von Ahuja, Blomqvist, Larsson, Pyykkö und Zaleski-Ejgierd. Sie haben die Standardzellspannung Ecell0 für die Bleiakkumulatorreaktion mit nicht-, skalar- und quasi-relativistischen sowie (vierkomponentigen) relativistischen Verfahren abgeschätzt. Im Grenzfall unendlicher Lichtgeschwindigkeit beträgt Ecell0 den Autoren zufolge etwa 0,4 V. Mit relativistischen Effekten wird ein Wert von 2,13 V erhalten, der gut mit dem Experiment übereinstimmt. Den Hauptbeitrag zur Korrektur liefert demzufolge das PbO2, für PbSO4 und Pb sind die Korrekturbeiträge kleiner. Qualitativ ist der relativistische Einfluss auf das Redoxverhalten von Bleiverbindungen schon seit den frühen Untersuchungen für das Bleiatom als Absenkung der s-Orbitalenergien bekannt. RB


<h2>Proteaseinhibitoren finden</h2>
Von einem alternativen Ansatz, um selektive Proteaseinhibitoren zu finden, berichtet die Gruppe um Singh. Sie entwickelte einen irreversiblen, mit einer Cysteinseitenkette der Protease kovalent reagierenden Inhibitor der HCV-Protease. Anstatt jedoch — wie bei der Identifizierung von Proteaseinhibitoren üblich — die kovalente Modifikation im hochkonservierten aktiven Zentrum einzuführen, wurde ein nicht katalytisches, am Rande des aktiven Zentrums liegendes und somit in anderen Proteasen nicht vorkommendes Cystein mit einer reaktiven Acryleinheit adressiert (Abbildung). Der so rational entworfene, irreversible Inhibitor zeigt ein viel versprechendes Wirkprofil in verschiedenen HCV-Testsystemen. Dies belegt, dass der neuartige Ansatz zur Entwicklung selektiver Enzyminhibitoren anwendbar ist. MK


<h2>Neue Oligothiophene binden an Lektine</h2>
Die Gruppe um Bäuerle hat eine Studie zu Synthese von kohlenhydratterminierten Oligothiophenen und deren Wechselwirkung mit Concanavalin A veröffentlicht, einem Lektin aus der Jackbohne (Canavalia enisformis). Lektine erkennen und binden an Kohlenhydrate auf Zelloberflächen und können dort chemische Reaktionen auslösen. Verzweigte Oligothiophene mit vier Mannoseeinheiten zeigten eine starke Bindung zu Concanavalin A und konnten in Konkurrenzexperimenten mit a-Methylmannosid nur zu einem kleinen Teil aus dem Komplex vertrieben werden. Es wird vermutet, dass die Struktur des verzweigten Oligothiophens derjenigen des natürlichen Liganden ähnelt, einem 3,6-verzweigten tri-a-Mannosid. Da bei der Bildung des Concanavalin-A-Komplexes die Fluoreszenz des Oligothiophens gelöscht wird, könnten sich solche Moleküle für Anwendung in der Diagnostik eignen. OW


<h2>Calcium und Phosphonate: Bifunktionale asymmetrische Katalyse</h2>
 In den vergangenen Jahren haben sich chirale Binap-abgeleitete Brönstedt-Säuren als stereoselektive Katalysatoren etabliert. Die entsprechenden Anionen dienen in der Metallkatalyse ebenfalls zur Stereoinduktion. Auf Calcium basierende Lewis-Säuren könnten Lewis-Säuren, die auf Seltenerdmetallen basieren, ersetzen — insbesondere vor dem Hintergrund der befürchteten Verknappung der Seltenen Erden (diese Nachr. S. 142). Zhu et al. berichten über die Kombination beider Elemente: Ein enantiomerenreines Calcium-Organophosphat erwies sich als potenter Katalysator zur enantioselektiven a-Aminierung von Enamiden. BP


<h2>CD14 als multifunktioneller Korezeptor</h2>
Endosomale Toll-like-Rezeptoren des angeborenen Immunsystems (TLR7 und 9) detektieren einzelsträngige RNA und nichtmethylierte DNA viralen oder bakteriellen Ursprungs. Da TLRs nicht direkt stimulierbar sind, stellt sich die Frage, welche Proteine als Korezeptoren der TLRs fungieren. Baumann et al. weisen nun nach, dass das über Glykosylphosphatidylinositol (GPI) verankerte Membranprotein CD14 , das u. a. als Korezeptor für bakterielles Lipopolysaccharid (TLR4) in der Plasmamembran agiert, auch für die Stimulation der endosomalen TLRs essenziell ist. Zum Nachweis der Interaktion von CD14 mit den endosomalen TLRs wurden diese stabil in Makrophagen von Mäusen exprimiert, dann mit Tandem-Affinitäts-Chromatographie gereinigt, auf einem SDS-Gel getrennt und proteolytisch verdaut. In einer anschließenden massenspektrometrischen Analyse waren nicht nur die Peptidfragmente der TLRs, sondern auch die von CD14 nachweisbar. Eliminierung von CD14 blockierte in vitro die TLR7- und TLR9-abhängige Induktion entzündungsfördernder Zytokine durch Nukleinsäuren sowie die TLR9-abhängige Immunantwort in Mäusen. Zudem scheint CD14 Nukleinsäuren schon extrazellulär zu binden und damit deren Aufnahme zu verstärken. Auch in der Detektion von Viren spielt CD14 eine Rolle: Während es die zelluläre Aufnahme von Viren nicht beeinflusst, ist es unabdingbar für die durch Viren vermittelte Aktivierung der Immunzellen. JA


<h2>Neue posttranslationale Modifikation</h2>
 Eine neuartige posttranslationale Modifikation (PTM) von Lysin mit Bernsteinsäure stellt die Arbeitsgruppe um Zhao vor. Als Cofaktor der chemischen Reaktion scheint Succinyl-CoA zu dienen. Dabei waren in Abhängigkeit von den physiologischen Bedingungen unterschiedliche Succinylierungsmuster in Proteinen nachweisbar, so dass eine biologische Relevanz dieser PTM wahrscheinlich ist. Weitere Studien sind notwendig, um die genaue zelluläre Funktion dieser bislang unbekannten PTM aufzuklären. MK


<h2>Ursprung der chemischen Elemente</h2>
Rauscher und Patk'os geben einen Überblick über die Entstehung der chemischen Elemente auf kosmischen Skalen. Sie beschreiben die Nukleosynthese aus Sicht der Astro-, Kern- und Teilchenphysik. Die Autoren diskutieren die Häufigkeit der Elemente im Universum und in unserem Sonnensystem, wobei sie insbesondere auf Probleme der Altersbestimmung eingehen. JK


<h2>Neutrales B12Cl12</h2>
Borhalogenclusterverbindungen bestechen vielfach durch ihre hohe Symmetrie, wobei der ikosaedrische B12-Käfig (Ih-Symmetrie) von besonderem Interesse ist. Knapp et al. stellen jetzt eine einfache Synthese von B12Cl12—·-Radikalanionen durch Oxidation von M2[B12Cl12] (M = Li, Na, K) mit AsF5 in flüssigem SO2 vor. SO2 ist aufgrund seines großen elektrochemischen Fensters für die Reaktion essenziell. Neben dem Radikalanion entsteht auch neutrales B12Cl12. Aus der Reaktionslösung lässt es sich als blaue, kubische Einkristalle isolieren. Die B12Cl12-Cluster sind kubisch dicht gepackt. Außerdem zeigt die Kristallstrukturanalyse, dass die Symmetrie der neutralen hypercloso-Verbindung nach D3d reduziert ist. Weitere Untersuchungen zur elektronischen Struktur der neutralen Verbindung und die Ausweitung auf andere Halogene (F, Br) sind jetzt möglich. AS
Jörg Andrä, Borstel
Robert Berger, Darmstadt
Ullrich Jahn, Prag
Jochen Küpper, Hamburg
Markus Kaiser, Essen
Klaus Müller-Buschbaum, Würzburg
Bernd Plietker, Stuttgart
Andreas Schnepf, Essen
Oliver Weichold, Aachen


<h2>— — — CO2- und H2O-Spaltung durch Licht und CeO2</h2>
Die Synthese von Kohlenwasserstoffen aus Wasser und CO2 unter Verwendung von Sonnenlicht ist aufgrund der freien Verfügbarkeit aller Komponenten von zentraler Bedeutung für die zukünftige Energiewirtschaft. Haile und Steinfeld et al. stellen jetzt einen Reaktor vor (Abbildung), in dem CeO2 als Katalysator wirkt, um CO2 und H2O in CO, H2 und O2 zu spalten. Dabei wird poröses CeO2 zuerst mit Sonnenlicht auf etwa 1600 °C erwärmt und dadurch in das Suboxid CeO2—ä und O2 überführt. Die anschließende Reaktion des Suboxids bei etwa 500 °C mit CO2 oder H2O ergibt dann CO bzw. Wasserstoff (etwa ein bis zwei Liter pro 325 g CeO2). Der vorgestellte Reaktor kann zyklisch gefahren werden, wobei ein Langzeitversuch über 500 Zyklen zeigt, dass nach einer primären Stabilisierung (etwa 100 Zyklen) ein stabiles System mit konstanter Ausbeute entsteht. AS


<h2>— — — Magnetische Änderungen unter Druck</h2>
Fundamentale Änderung der magnetischen Eigenschaften bei erhöhtem Druck haben Halder et al. am 1D-strangartigen Koordinationspolymer CuF2(H2O)2(pyz) (pyz = Pyrazin) beobachtet. Dabei handelt es sich um eine pseudo-Jahn-Teller-aktive Verbindung, bei der die gemäß Jahn-Teller-Verzerrung am Cu2+ elongierte Achse bei Normaldruck von der N-Cu-N-Atomachse repräsentiert wird (Abbildung a, b). Bei 0,9 GPa Druck wechselt die Elongation in die O-Cu-O-Achse und bei 3,1 GPa in die F-Cu-F-Achse (Abbildung c). Dies drückt sich in Sprüngen in den Gitterparametern aus. Die Änderungen gehen mit einem Umschalten des magnetischen Orbitals einher: Dabei ändern sich bei 0,9 GPa die magnetischen Eigenschaften drastisch und die zweidimensionale antiferromagnetische Kopplung wandelt sich in eine eindimensionale Kopplung (bei 2 bis 3 K). Abhängig vom Druck lassen sich so magnetisch unterschiedliche Phasen derselben Zusammensetzung bei einem Koordinationspolymer ansteuern. KMB



<ul>
<ul>
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1_1 


<source>Nat. Chem., 
2010, 
2, 
1044.

</li>
<li>
1_2 


<source>Biochemistry, 
2010, 
49, 
10589.

</li>
<li>
1_3 


<source>Science, 
2010, doi: 10.1126/science.1198450.

</li>
<li>
1_4 


<source>J. Am. Chem. Soc., 
2010, 
132, 
15908.

</li>
<li>
1_5 


<source>Phys. Rev. Lett., 
2011, 
106, 
018301.

</li>
<li>
1_6 


<source>Nat. Chem. Biol., 
2011, 
7, 
22.

</li>
<li>
1_7 


<source>Chem. Commun., 
2011, 
47, 
1324.

</li>
<li>
1_8 


<source>Org. Lett., 
2011, 
13, 
94.

</li>
<li>
1_9 


<source>J. Exp. Med., 
2010, 
207, 
2689.

</li>
<li>
1_10 


<source>Nat. Chem. Biol., 
2011, 
7, 
58.

</li>
<li>
1_11 


Kapitel <chapter-title>1</chapter-title> in “<source>Handbook of Nuclear Chemistry Vol. 2”, arXiv:1011.5627v1.

</li>
<li>
1_12 


<source>Angew. Chem., 
2011, 
123, 
572.

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


<source>Science, 
2010, 
330, 
1797.

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


<source>Angew. Chem., 
2011, 
123, 
439.

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

Artikel

Inhalt

103 Leitartikel

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112 Nanobiotechnik

117 Polymerforschung

121 Bisphenol A

124 Bisphenol A

125 Bisphenol A

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