Angewandte Chemie

In einem ungewöhnlich langen Aufsatz beschreibt Ferdinand Henrich (Erlangen) neueste Arbeiten auf dem Gebiet der Radioaktivität 1911/12, die damals in der Pionierphase steckte: Marie Curie hatte ihren zweiten Nobelpreis erhalten (für die Entdeckung des Radiums und Poloniums), die Einheit der Radioaktivität (Zerfälle pro Sekunde, SI: Becquerel) wurde aufgrund der Aktivität von Radium definiert und nach ihr benannt. Weitere Beiträge u. a. von Rutherford, Geiger, Hahn, Meitner und Gray werden diskutiert: Wilson beschrieb die Nebelkammer; von Strutt stammt ein Verfahren zur Altersbestimmung von uranhaltigen Mineralien. Über Nutzen und Risiken der Radioaktivität scheint man sich damals noch keine Gedanken gemacht zu haben.

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Heinrich Franck fasste für den Berliner Ortsverein den Stand der Forschung in der Reduktions- und Oxidationskatalyse zusammen. Breiten Raum nehmen die Ammoniaksynthese von Haber et al. und die Hydrierungen von Doppelbindungen in organischen Verbindungen ein. Die Arbeiten von Willstätter, Paal, Wallach, Sabatier und anderen – Oxidationen durch Osmiumtetraoxid (K. A. Hoffmann) -- werden nur ganz kurz erwähnt. Franck (1888–1961) erhielt später Positionen in Hochschule und Industrie, 1937 wurde ihm eine Professur an der TH Berlin aberkannt, weil er SPD-Mitglied und mit einer Jüdin verheiratet war. Nach dem Krieg war er zunächst wieder an der TU Berlin tätig, trat 1946 in die SED ein und ging 1949 an die Humboldt-Universität; später fungierte er in der DDR als Technikkammer-Präsident und Volkskammerabgeordneter.

In der Rubrik „Bücherbesprechungen” wird ausführlich die 3. Auflage von „Mercks Reagenzienverzeichnis” vorgestellt. Damals umfasste das Werk rund 5000 Reaktionen und Reagenzien; 2013 erscheint die 15. Auflage des „Merck Index” zeitgemäß auch auf CD und als Datenbank im Internet mit 18 000 Verbindungen bei der Royal Society of Chemistry.

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Jeder Käse ist heute mit einer Angabe seines Fettgehalts in der Trockenmasse (% Fett i. Tr.) versehen. Diese Form der Beschreibung, welche sich vor etwa hundert Jahren durchsetzte, nimmt der Kgl. Oberstabsapotheker Utz zum Anlass für einen Vortrag über Bestimmungsmethoden des Wassergehalts in verschiedenen Käsesorten. In vielen vorgeschlagenen Verfahren wird der Käse mit gereinigtem Seesand verrieben und mehrere Stunden auf 100 °C oder knapp darüber erhitzt; bei Proben wie „Romatourkäse, ca. 40%” oder „Limburger, 6–8 Wochen alt” wünscht man dem Experimentator auf jeden Fall einen gut funktionierenden Abzug.

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Rubriken in Hülle und Fülle zeichnen die Angewandte Chemie seit jeher aus, selten geworden sind jedoch Beiträge unter der Überschrift „Preisausschreiben”. Just einen solchen enthält der Wirtschaftsteil vom 16. Mai 1913: Die „Deutsche Bromkonvention G. m. b. H.” setzt für kluge Köpfe einen Preis von 10000 Mark aus, die ein Verfahren oder eine Verbindung erfinden, „deren Ausnutzung geeignet ist, zu einem neuen, bedeutenden Bromverbrauch zu führen.” Ob diese Ausschreibung das spezifische Absatzproblem lösen konnte, ist unklar, fest steht aber, dass organische Bromverbindungen heute unter anderem im Flammschutzsektor und in der Schädlingsbekämpfung (CH₃Br) genutzt werden.

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Versammlungsberichte waren vor 50 Jahren ein fester Bestandteil der Angewandten Chemie. So veranstaltete die Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina im Januar 1963 die Vortragstagung „Biochemische und klinische Problematik der Molekular-Genetik” in Halle an der Saale, wo sich auch heute noch der Sitz der Leopoldina, der ältesten naturwissenschaftlich-medizinischen Gelehrtengesellschaft im deutschsprachigen Raum, befindet. Zu den Vortragenden gehörte unter anderem J. H. Matthaei, der für seine Entschlüsselung des Aminosäure-Codes mittels In-vitro-Experimenten bekannt ist. In Heft 41/2011 wurden diese und andere Experimente, die zur Entdeckung des genetischen Codes führten, in einem Essay von V. A. Erdmann und J. Barciszewski zusammengefasst.

Beim Makromolekularen Kolloquium in Freiburg im Breisgau wurden 1963 u. a. „N- und S-haltige Polymere als mögliche Schutzstoffe gegen radioaktive Strahlung” diskutiert. Das Problem niedermolekularer Verbindungen mit der Gruppierung -N-(CH₂)_2,3-S- ist ihre kurze Verweilzeit im Körper, und durch den Aufbau von Makromolekülen mit dieser Gruppierung sollte dieser Nachteil umgangen werden. Es stellte sich heraus, dass die langsame hydrolytische Spaltung bestimmter Polymere und Copolymere dieses Typs unter Körperbedingungen außer SH- und NH-haltigen Makromolekülen auch das hochaktive β-Mercaptoethylamin liefert.

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Über die wirtschaftliche Bedeutung der Erdgasfunde für Ungarn schreibt Dr. Herbing aus Halle (Saale). Das fragliche Gebiet (in der Nähe von Klausenburg/Cluj) kam nach dem Ersten Weltkrieg zu Rumänien und wird wohl noch heute ausgebeutet. E. Peschek vom zootechnischen Institut der königlich landwirtschaftlichen Hochschule Berlin stellt einen von ihm entwickelten Kühler für die Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl vor und nimmt damit das Thema des ersten Beitrags, der in der Angewandten (genauer: ihrer Vorläuferin Zeitschrift für die Chemische Industrie) je erschien, wieder auf. An der kgl. landwirtschaftlichen Hochschule lehrte auch E. Buchner, der 1907 den Chemie-Nobelpreis erhielt. 1934 wurde sie der Berliner Universität angegliedert. Während der deutschen Teilung kam ihre Dahlemer Außenstelle zur Technischen Universität, heute gehören alle Teile zur Humboldt-Universität. Ein Beitrag mit dem Titel „Skizzen aus dem industriellen Leben Nordamerikas” enthält ironischerweise keine einzige Illustration.

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Die Stadt Paris genehmigte die Aufstellung einer Bronzestatue von Marcellin Berthelot auf dem Platz vor dem Collège de France, der kurz nach dem Tod des Chemikers 1907 dessen Namen erhielt. Berthelot prägte beispielsweise die Begriffe exotherm und endotherm. Die Statue wurde 1917 aufgestellt, jedoch unter der deutschen Besatzung und Vichy-Regierung 1941 bis auf eine Büste eingeschmolzen, die bis 1944 im Collège versteckt, jedoch nicht wieder aufgestellt wurde.

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Die Geschichte der Tinte vom dritten Jahrtausend vor unserer Zeitrechnung in China bis zum Erlass amtlicher Grundsätze für die Tintenprüfung unter Reichskanzler Bismarck 1888 fasst Paul Martell zusammen. Das Thema bleibt der Angewandten Chemie bis heute erhalten, z. B. in der Zuschrift von C. Giordano et al. über die Herstellung strukturierter Kohlenstoffelektroden durch Tintenstrahldruck in Heft 8/2013.

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„Das Gebiet der Sicherheitssprengstoffe zeichnet sich von jeher durch eine Fülle von Patenten und Patentanmeldungen aus, von denen sich naturgemäß nur ein geringer Prozentsatz ... auf dem Markte zu behaupten vermag.” Wenn man die Anforderungen bezüglich Lager- und Wetterbeständigkeit berücksichtigt, so kann es wohl sein, dass auch die von C. Zahn vorgestellten Mischungen aus Nitraten, (Per)Chloraten und organischen Substanzen sich letztlich nicht praktisch bewährten. In seinem Beitrag „Explosivstoffe und Zündwaren im Jahre 1912” werden weiterhin Entwicklungen auf dem Gebiet der aromatischen Nitrokörper (z.B. Pikrinsäure oder Trinitrotoluol, das sprichwörtliche TNT) besprochen, die als „moderne Brisanzstoffe” zunehmende Bedeutung erlangten.

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Entscheidend für die Eisengewinnung ist naturgemäß das Eisenerz. Eine Definition dieses Begriffs liefert der anschauliche Kurzbeitrag „Die Rohstoffe in der Eisenindustrie”: Ein Eisenerz ist ein in der Natur in größeren Massen auftretendes Gestein, das einen Eisengehalt von mindestens 25 % aufweist. Wie Qualität und Tauglichkeit eines Erzes zu bewerten sind, hängt zum einen von seinem Eisengehalt ab, zum anderen aber auch von den übrigen Inhaltsstoffen, wobei Blei und Arsen als besonders problematisch gelten.

Vor hundert Jahren wurde das deutsche Eisenhüttenwesen vorwiegend aus Vorkommen in Lothringen, Schweden und Spanien versorgt. Von den drei bedeutendsten Eisenerz-Förderländern des 21. Jahrhunderts – China, Brasilien und Australien – ist noch nicht die Rede.

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Alkylzinn-Verbindungen könne man jetzt „mit fast beliebigen Substituenten an nahezu jeder Stelle des Moleküls herstellen”, heißt es in der Einleitung des Aufsatzes „Neues aus der Chemie der Organozinn-Verbindungen”. Der große Aufschwung der zinnorganischen Chemie werde durch ein „starkes industrielles Interesse vorangetrieben”. Heute werden solche Verbindungen zum größten Teil als Stabilisatoren für PVC eingesetzt, und auch vor 50 Jahren dienten sie in großem Umfang zur „Stabilisierung von halogenhaltigen Kunststoffen und Polyamiden”. Andere damals schon wichtige Anwendungen, etwa im Pflanzenschutz oder – was in der breiten Öffentlichkeit wahrscheinlich noch bekannter ist – bei Antifouling-Anstrichen für Schiffe, sind jedoch rückläufig.

Aus dem Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf stammt ein Aufsatz über mikroanalytische Untersuchungen des Gefüges von Legierungen. Hier wird in erster Linie die elektrolytische Zerlegung, Trennung und mikroanalytische Untersuchung von Legierungen geschildert, daneben werden aber auch schon elektronenmikroskopische Aufnahmen von Metallcarbiden erläutert.

„Erste Möglichkeiten einer Virus-Chemotherapie zeichnen sich ab”, heißt es in der Rubrik Rundschau: Ioduracildesoxyribosid wurde erfolgreich für die Behandlung einer viralen Augenhornhaut-Infektion eingesetzt.

In der Angewandten Chemie finden sich viele frühe Forschungsberichte späterer Nobelpreisträger. So enthält Heft 4/1963 den Beitrag „Umsetzung zwischen Pentafluorschwefelchlorid bzw. Schwefeltetrafluorid und Aminen” von Alan MacDiarmid, der im Jahr 2000 zusammen mit Alan Heeger und Hideki Shirakawa den Nobelpreis für die Entdeckung und Entwicklung leitfähiger Polymere erhielt. Seinen Nobel-Vortrag über „Synthetische Metalle” finden Sie in Heft 14/2001, einen hochaktuellen Beitrag von Alan Heeger in Heft 10/2013, welches das Festsymposium in Berlin anlässlich des 125. Jahrgangs der Angewandten Chemie begleitet.

In einem weiteren Beitrag beschrieb Eugene Rochow die Herstellung von 2-Silabenzimidazolen aus N,N'-Bis-(trimethylsilyl)-o-phenylendiamin mit multifunktionellen Chlorsilanen in Gegenwart von Triethylamin. Rochow ist Chemikern vor allem durch die Müller-Rochow-Synthese bekannt, die er fast zeitgleich mit Richard Müller 1940 entwickelte, sowie durch die Allred-Rochow-Skala der Elektronegativität.

Weiterhin enthält das Heft den dritten aus einer Serie von vier Aufsätzen von Fritz Kröhnke über Synthesen mit Pyridinium-Salzen. Kröhnke wies darauf hin, dass für die Reaktivität der Pyridinium-Ionen das Zusammenspiel aller Eigenschaften dieses Heterocyclus, z. B. der aromatische Charakter, die Basizität und der elektronenziehende Stickstoff im Pyridinium-Ion, entscheidend ist.

Mineralien von Elementen der vierten Hauptgruppe – und hier insbesondere von Silicium in Form seiner Silicate – bilden den Schwerpunkt der Übersichtsartikel in diesem Heft. W. Noll liefert eine elektronentheoretische Betrachtung der Si-O-Bindung in Silicaten, und A. Weiss beschäftigt sich mit glimmerartigen Schichtsilicaten wie dem Tonmineral Montmorillonit. Zwischen den zweidimensional unendlichen Makroanionen dieser Mineralien befinden sich anorganische Kationen, die sich gegen vielfältige andere – insbesondere organische – Kationen austauschen lassen. Laut dem Autor wurden organische Derivate von Montmorillonit bereits „zur Herstellung thixotroper Lacke, temperaturbeständiger Schmierstoffe, von Emulsionsstabilisatoren usw. verwendet”. Zwischen den Schichten laufen auch Reaktionen ab, wie sie in freier Lösung nicht stattfinden (z. B. eine Oxidation von Arylammoniumionen durch Luftsauerstoff, wobei die Art des Produkts von der Schichtladung des Silicat-Ions abhängt).

Und mit einer Schichtverbindung geht es im Aufsatz von W. Rüdorff et al. auch weiter, nämlich mit Graphit und dessen Reaktionen mit wasserfreien Metallchloriden. Ähnlich wie bei dem zuvor genannten Silicat lagern sich die Gäste hier zwischen den Schichten des Minerals ein und beeinflussen u. a. seine katalytischen und magnetischen Eigenschaften, was z. B. dazu genutzt wurde, um durch magnetische Messungen die Oxidationsstufe eingelagerter Übergangsmetallkationen zu bestimmen.

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So wie diese Ausgabe der Angewandten Chemie ein Jubiläumsheft ist, war auch das erste Heft 1963 (75. Jahrgang der Zeitschrift) ein ganz besonderes Heft. Es begann mit einem Geleitwort des GDCh-Präsidenten Karl Winnacker, in dem er der Schriftleitung (d. h. der Redaktion) und dem Verlag Chemie Anerkennung ausspricht, da sie „es in den vergangenen Jahrzehnten verstanden haben, der stürmischen Entwicklung der Chemie und der chemischen Technik jederzeit gerecht zu werden”. Seine weiteren Ausführungen erscheinen geradezu zeitlos: „Wenn unser Wissensgebiet überhaupt noch mit der Flut neuer Erkenntnisse und Veröffentlichungen fertig werden will, dann kann dies zu einem wesentlichen Teil nur auf der Grundlage einer groß angelegten und vorbildlich redigierten Zeitschrift, wie es die Angewandte Chemie darstellt, geschehen.”

Hauptschriftleiter (also nach heutiger Nomenklatur Chefredakteur) Foerst erläutert das Programm der Angewandten Chemie – keine Trennung zwischen „reiner” und „angewandter” chemischer Forschung! – und blickt voraus: „Damit kann die Angewandte Chemie wohl auch noch hundert Jahre alt werden.” Jetzt sind es schon 125!

Nach einem Beitrag über die „Chemikergeneration zwischen Humanismus und Technik”, der heute wohl in der Rubrik Essays erschienen wäre, folgen etliche Aufsätze namhafter Chemiker wie W. v. E. Doering, G. Wilke, E. O. Fischer sowie J. D. Roberts, der als NMR-Pionier „Anwendungen der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie in der organischen Chemie” zu einer Zeit beschreibt, als diese spektroskopische Methode keineswegs alltäglich war.