Industrie + Technik

Die Chemiewirtschaft spricht derzeit über Nachfrageschwäche. Wann kommt es dazu? Das verraten Nachfrage-Funktionen.In der einfachsten Form ist die Nachfrage umgekehrt proportional zum Preis, und die Tangente an die monoton fallende Nachfragefunktion beschreibt die Elastizität, die angibt, wie stark die Nachfrage auf eine Preisänderung reagiert. Die Basischemie ist von Oligopolen geprägt. Dann ist die Nachfragefunktion doppelt geknickt: Im Bereich niedrigerer Preise fällt die Nachfrage stark mit steigendem Preis, dann flacht die Kurve ab, um schließlich bei hohen Preisen wieder steil zu fallen. In Deutschland wird diese Form der Preis-Absatz-Kurve mit Lehrbüchern meines Großvaters Erich Gutenberg aus den frühen 1950er Jahren verbunden und deswegen Gutenbergkurve genannt.Die Elastizität ist zwischen den beiden Knicks gering. Eine Preiserhöhung führt dort zu wenig Nachfrageverlust, und die Kosten bei einem Lieferantenwechsel sind für Kunden hoch. Basis für die geringe Preiselastizität sind Kundenbindung und regulatorische Hürden für Markteintritt und -austritt. Auch bei vermeintlich gleicher Qualität ist der Preis für die Nachfrage nicht alles. Dazu eine Analogie aus der Polymerphysik: Die Vernetzungsdichte eines Polymernetzwerks bestimmt, wann es reißt. Lieferzuverlässigkeit und -flexibilität, zuverlässige Ökobilanzen und Zusammenarbeit definieren die Reißfestigkeit des Kunden-Lieferanten-Netzwerks und damit den unelastischen Bereich zwischen den zwei Knicks in der Nachfragekurve. So sind Optionsgeschäfte – vertraglich vereinbarte bedingte Termingeschäfte – in der Chemie implizite Geschäftstradition, beispielsweise Lieferungen zu vom Kunden frei definierbaren Zeitpunkten zu einem fixierten Produktpreis, der mehrere Monate gültig ist. Nun bedeutet Kundenorientierung aus Lieferantensicht neuerdings oft, dass der Kunde nur noch bekommt, was er aus Sicht des Lieferanten bezahlt. Wie dies das Netzwerk schwächt, wird ausgeblendet. In der Nachfragekurve wird dadurch der unelastische Bereich schmaler.Wir Menschen in Chemie und Technik tragen zur Vernetzungsdichte des Kunden-Lieferanten-Netzwerks bei, das durch die Digitalisierung teils virtuell wird. Reisezeit und -kosten sowie Unterschiede in Sprache und Kultur schwächen Netzwerke mit zunehmender Entfernung. Die Aufforderung an uns: Reißfeste Netzwerke auch über weite Distanzen bilden, um den unelastischen Bereich zwischen den beiden Knicks in der Gutenbergkurve zu erhalten.Rolf Albach leitet F+E-Projekte für Kreislaufwirtschaft, Automobilinnenraum und Flammschutz. Zudem lehrt der promovierte Chemiker mit einem Master of Business Administration an der Fachhochschule Aachen. Der Vorsitzende der GDCh-Vereinigung für Chemie und Wirtschaft führt uns mit dieser Kolumne im Wechsel mit Hannes Utikal und Stephan von Delft durch die Welt der Wirtschaftschemie.

Der Wirtschaftschemiker

Reißfeste Netzwerke

Die Chemiewirtschaft spricht derzeit über Nachfrageschwäche. Wann kommt es dazu? Das verraten Nachfrage-Funktionen.In der einfachsten Form ist die Nachfrage umgekehrt proportional zum Preis, und die Tangente an die monoton fallende Nachfragefunktion beschreibt die Elastizität, die angibt, wie sta...

Wissenschaft + Forschung

Wie f-Orbitale zu Komplexbindungen von Actinoiden beitragen | Mit schwefelhaltigen Chelatbildnern lassen sich Actinoide vonLanthanoiden trennen, beispielsweise aus abgebranntem Kernbrennstoff. Für einen davon zeigten Beck et al. experimentell: Je stärker 5f-Orbitale beteiligt sind, desto kürzer sind die Metall-Schwefel(M-S)-Bindungen. Dazu untersuchten sie systematisch Maleonitril-1,2-Dithiolat-Komplexe dreiwertiger Actinoide (Np, Pu, Am, Cm, Cf) und Lanthanoide (La, Ca, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy). Die M-S-Bindungen für die Actinoide in diesen Komplexen sind tendenziell kürzer als bei Lanthanoiden mit gleichen Ionenradien. Besonders groß sind die Unterschiede bei den Actinoiden Np und Pu. Theoretische Rechnungen deuten darauf hin, dass höherer 5f-Orbitalbeitrag zu den bindenden Orbitalen dazu führt, dass die M-S-Bindungen kürzer werden. Bei den späteren Actinoiden Am, Cm und Cf ist der Beitrag geringer; das führt zu Kristallstrukturen, die stärker denen der Lanthanoidkomplexe ähneln. ESCd-Aluminyl aktiviert Bindungen | Ob niedervalente Cadmiumverbindungen Bindungen aktivieren, ist bisher kaum erforscht. Das Team um Dankert hat nun Cd{N(TMS)2}2 mit [AlCp*] zu zwei heterobimetallischen Cd-Aluminylen umgesetzt. Eines davon, [{N(TMS)2}(Cp*)Al]2Cd, überträgt reversibel AlI auf B, Cd, Zn und Ag. Mit Heterocumulenen, etwa Carbodiimiden oder CO2, reagiert die Cd-Verbindung nukleophil. DFT-Rechnungen zufolge beginnt diese Reaktion, indem das Al-Atom von [{N(TMS)2}(Cp*)Al]2Cd an das Kumulen koordiniert. Daraufhin spaltet sich die Al-Cd-Bindung, und die Verbindung lagert sich um. Der Einschub eines zweiten Äquivalents Carbodiimid spaltet die Cd-N(TMS)2-Bindung, woraufhin sich das Guanidinat bildet. FT<img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmhcyvzvl6jv007um66vr52ja">Gold(I)-Carbenkomplex stabilisiert | Gold(I)-Carbenkomplexe sind Zwischenstufen in der Goldkatalyse, sie zu isolieren ist jedoch oft schwierig. Der Gold(I)-Difluorocarben-Komplex wurde bisher mehrfach postuliert, bisher aber nie direkt nachgewiesen. Nun haben Navarro, Campos und Team ein NMR-Spektrum von [L–Au=CF2]+ (L = Tris-2-(4,4‘-Di-tertbutylbiphenylyl)phosphin) aufgenommen. Der sterisch anspruchsvolle Phosphanligand verhindert die Zersetzung, und mit [AlF(C6F5)]– als Gegenion ist die Substanz bei Raumtemperatur stabil. Das 13C-NMR-Spektrum enthält das charakteristische Triplett von Dubletts bei 247,1 ppm mit Kopplungskonstanten von 1JCF = 524 Hz und 2JCP = 134 Hz. Die Verbindung cyclopropaniert Stilbene, was den carbenartigen Charakter bestätigt. Quantenchemische Rechnungen belegen eine π-Rückbindung vom Goldfragment in das leere p-Orbital des Carbenkohlenstoffs. FT<img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmhcyw1jf68zj07ti87jp6q29">Stoff in Elastomeren wirkt östrogenartig | Die östrogenartigen Effekte in wässrigen Auszügen von Elastomermembranen stammen größtenteils vom Inhaltsstoff 4-Hydroxydiphenylamin (4HDPA), wie Forschende um Süssmuth von der Bundesanstalt für Gewässerkunde herausfanden. Dazu trennten die Forschenden den wässrigen Extrakt über Dünnschichtchromatographie auf und analysierten die Spots mit einer Kombination aus einem Test auf Östrogenität (p-YES) mit chemischem Screening durch LC-HRMS. In den aktiven Spots wurden 4HDPA und N-Phenyl-p-benzochinonmonoimin (QMI) nachgewiesen – Abbauprodukte von Antioxidationsmitteln. Beide Substanzen stehen in einem komplexen Redoxgleichgewicht; unter den Bedingungen des Tests wird QMI zu 97 % zu 4HDPA reduziert. Damit ein 4HDPA-Referenzstandard dieselbe östrogenartige Wirkung wie β-Estradiol erreicht, war im YES-Test etwa die sechzehnfache Menge nötig. GeDKorallen bilden Gencluster wie Mikroben | Forschende in den USA beschreiben die erste Familie konservierter Biosynthesegene in vielzelligen Tieren. Wie ihre Studie zeigt, nutzen diese Tiere modular organisierte Gencluster, um spezialisierte Sekundärmetabolite herzustellen; dieses Konzept galt bislang Mikroben vorbehalten. Um die Funktion der Cluster zu entschlüsseln, analysierten und verglichen die Forschenden die Genome von 17 Oktokorallenarten. Die Teams um Moore von der University of California und Schmidt von der University of Utah fanden so eine Genclusterfamilie, die komplexe Diterpenoide der Briaran-Gruppe kodiert. Sie umfasst Gene für Cembran-produzierende Terpencyclasen und mehrere Cytochrom-P450-Enzyme, die spezifische Oxygenierungen katalysieren. LeBU-Sb-Mehrfachbindung | Forschende der Universitäten Manchester und Marburg haben erstmals Moleküle mit Uran-Antimon-Mehrfachbindungen isoliert. Tren-Liganden mit iPr3Si- und Cy3Si-Gruppen schirmen die Uran-Ionen ab. Mit den iPr-Liganden entstehen Zweikernkomplexe, mit den sterisch anspruchsvolleren Cy-Resten bilden sich dagegen Monomere. Die U-Sb-Bindungen sind stärker kovalent als in vergleichbaren Th-Sb-Verbindungen. 5f-Orbitale dominieren die Bindungen des Urans – die Bindungen des Thoriums haben quantenchemischen Rechnungen zufolge eher 6d-Charakter. Die Autor:innen vermuten daher, dass die Grenzorbitale von U und Sb energetisch und geometrisch besser kompatibel sind als die von Th und Sb. MRJ<img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmhcyw30o6toc06um05ha1p22">Isomerisieren und dabei Enantiomere anreichern | Prochirale 1-Acyl-2-alkylcyclopropene (1) lassen sich in enantiomerenangereicherte 2-Alkylidencyclopropane (3) isomerisieren, wie die Hamlin- und Dixon-Gruppen an der Freien Universität Amsterdam und der Universität Oxford herausfanden. Chirale Thioharnstoff-substituierte Phosphoranylidenimine (2) katalysieren die Reaktion. Die Harnstoffeinheit wechselwirkt über Wasserstoffbrückenbindungen mit der Acylgruppe des Edukts und positioniert die basische Phosphinimin-Gruppierung, sodass sich diese allylisch deprotonieren lässt. Stereoselektive Protonierung an der basischeren a-Position ergibt die Cyclopropancarbonsäure-Derivate (3) in 73–99 % Ausbeute und 86–99 % Enantiomerenüberschuss. (S)-Konfiguration an der tert-Leucinamid-Funktion in (2) führt bei Cyclopropenylketonen dazu, dass die Konfiguration am Cyclopropan invertiert wird. UJ<img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmhcyw4g8691x07tic1c3bvqz">Terminale Olefine (Z)-selektiv gekuppelt | US-amerikanische Forschungsgruppen haben terminale Olefine (Z)-selektiv mit Alkylketten versehen. Die Schreier-, Wickens- und Gutierrez-Gruppen an der University of Wisconsin und der UCLA elektrolysierten dazu beispielsweise zwei Äquivalente Thianthren (1) mit dem terminalen Alken (2) in einer ungeteilten Zelle. Dabei bilden sich S-vinylierte Thianthreniumsalze (3) in 62–93 % Ausbeute mit 72–87 % Z-Selektivität – die Z-Enantiomere lassen sich per Umkristallisation anreichern. Die Salze (3) wurden für unterschiedliche Kupplungsreaktionen genutzt, wobei die Konfiguration erhalten bleibt. So entsteht beispielsweise durch Suzuki-Miyaura-Kupplung das Seidenspinnerpheromon Bombykol (4). UJ<img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmhcyw5rb693m07ti7xxbs4c9"><ul class="references" cited="no" style="numbered" xml:id="nadc20254153840-bibl-0001"><li xml:id="nadc20254153840-bib-0001">1 Nat. Commun., doi: <accessionid ref="info:doi/10.1038/s41467-025-63129-3">10.1038/s41467-025-63129-3</accessionid></li><li xml:id="nadc20254153840-bib-0002">2 J. Am. Chem. Soc., doi: <accessionid ref="info:doi/10.1021/jacs.5c12746">10.1021/jacs.5c12746</accessionid></li><li xml:id="nadc20254153840-bib-0003">3 J. Am. Chem. Soc. 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