Die amerikanische TV-Serie Breaking Bad handelt von dem hochintelligenten und krebskranken Chemiker Walter H. White, der aus Sorge um die finanzielle Zukunft seiner Familie beginnt, N-Methylamphetamin (Crystal Meth) herzustellen und damit in das Drogengeschäft einsteigt. Walter nutzt seinen überragenden Intellekt und seine naturwissenschaftlichen Kenntnisse, um sich in der von Gewalt beherrschten Drogenszene durchzusetzen. Dabei entwickelt er sich von einem desillusionierten Menschen und biederen Familienvater zu einem zielgerichtet handelnden und skrupellosen Charakter, der auch vor drastischen Maßnahmen nicht zurückschreckt.

The American TV series Breaking Bad is starring a highly intelligent, cancer-afflicted chemist, Walter H. White. His worries about his family's financial future lead him to begin producing N-methylamphetamine (Crystal Meth) and he starts dealing the drug. Walter uses his superior intelligence and scientific knowledge to become successful in a drug scene characterised by violence. He transforms from a disillusioned man and respectable father into a determined, unscrupulous character who is not afraid of taking the most drastic actions.

Dekarbonisierung, der Weg in eine Low Carbon Economy, zielt darauf ab, die Treibhausgasemissionen durch deutliche Reduktion des Verbrauchs an fossilem Kohlenstoff zu reduzieren. Gleichzeitig soll der Einsatz von Biomasse als Kohlenstoffträger deutlich erhöht werden. Dieser Anstieg wird starke Auswirkungen auf die Landnutzung (“land use change”) haben und weiteren Druck auf die biologische Vielfalt ausüben. Technologien zur Erzeugung von Biokraftstoffen und von Strom und Wärme auf Basis von Biomasse bedürfen in großem Umfang der Dienstleistungen der pflanzlichen Photosynthese. Sie benötigen dort mehr Kohlenstoffeinheiten als sie in Form von Klimagasen vermeiden. Dies wird am Beispiel der deutschen Energiestrategie beispielhaft dargestellt. Solche Strategien sind für den propagierten Einstieg in eine Nachhaltige Entwicklung kontraproduktiv.

Decarbonisation, the way into a Low Carbon Economy, will reduce the use of fossil carbon drastically in order to lower greenhouse gas emissions. On the other hand, the use of biomass as carbon source will increase distinctly. This increase will have strong impacts on land use change and biodiversity. Technologies to produce bio fuels, and to produce electricity and heat from biomass need more services from natural photosynthesis in terms of carbon equivalents than they help to avoid carbon in greenhouse gases. This is exemplified by the German energy policy and its roadmaps. This strategy counteracts our embarking on sustainable development.

Natürliche Enzyme sind unübertroffen in ihrer Stereoselektivität, aber sie beherrschen nicht alle Reaktionen, die man in der organischen Synthese gerne katalysieren würde. Vor zwei Jahren gelang das Design einer Diels-Alderase, und jetzt haben Forscher das Spektrum der enzymatischen Synthesen um die Herstellung des stark gespannten Cyclopropan-Dreiecks erweitert.

Natürliche Enzyme sind unübertroffen in ihrer Stereoselektivität, aber sie beherrschen nicht alle Reaktionen, die man in der organischen Synthese gerne katalysieren würde. Vor zwei Jahren gelang das Design einer Diels-Alderase, und jetzt haben Forscher das Spektrum der enzymatischen Synthesen um die Herstellung des stark gespannten Cyclopropan-Dreiecks erweitert.

Biomimese ist die Nachahmung von Lebensvorgängen, sei es physikalisch, chemisch oder physiologisch. Sie ist immer erstrebenswert, weil die Natur aus ihrer äonenlangen Erfahrung, in und mit der Umwelt zu überleben, meist “das Beste daraus gemacht hat”, also: Nachhaltigkeit, Schonung der Ressourcen, Rezyklisierung, Umweltfreundlichkeit, Auskommen mit den Gegebenheiten von Luft, Wasser und Mineralien, wenig wirklich nutzloser Abfall; alles was heute in der Gesellschaft propagiert (und selten realisiert) wird. Aber die Chemiker geben sich Mühe, wieder Image zu gewinnen, indem sie von den grobschlächtigen Verfahren der hemdsärmeligen Pioniere ins Bio(techno)logische – oder Biomimetische gehen.

Biomimese ist die Nachahmung von Lebensvorgängen, sei es physikalisch, chemisch oder physiologisch. Sie ist immer erstrebenswert, weil die Natur aus ihrer äonenlangen Erfahrung, in und mit der Umwelt zu überleben, meist “das Beste daraus gemacht hat”, also: Nachhaltigkeit, Schonung der Ressourcen, Rezyklisierung, Umweltfreundlichkeit, Auskommen mit den Gegebenheiten von Luft, Wasser und Mineralien, wenig wirklich nutzloser Abfall; alles was heute in der Gesellschaft propagiert (und selten realisiert) wird. Aber die Chemiker geben sich Mühe, wieder Image zu gewinnen, indem sie von den grobschlächtigen Verfahren der hemdsärmeligen Pioniere ins Bio(techno)logische – oder Biomimetische gehen.

Die antibiotische Wirkung von p-Aminosalicylat (PAS) wird auf eine kompetitive Hemmung der Folatsynthese zurückgeführt, aber nicht jeder wirksame Hemmer der Folatsynthese eignet sich gleichermaßen als Antibiotikum. Die Besonderheit von PAS liegt offenbar darin, dass es nicht nur die Folatsynthese hemmt, sondern darüberhinaus in ein unwirksames Folsäureanalog eingebaut wird.

Die antibiotische Wirkung von p-Aminosalicylat (PAS) wird auf eine kompetitive Hemmung der Folatsynthese zurückgeführt, aber nicht jeder wirksame Hemmer der Folatsynthese eignet sich gleichermaßen als Antibiotikum. Die Besonderheit von PAS liegt offenbar darin, dass es nicht nur die Folatsynthese hemmt, sondern darüberhinaus in ein unwirksames Folsäureanalog eingebaut wird.

Der Hedgehog-Signalweg steuert die Wanderung, Vermehrung und Spezialisierung von Zellen. Entsprechend wurden Blocker entwickelt, um sie bei der Krebstherapie einzusetzen. In Studien verloren Testpatienten so massiv Gewicht, dass sie die Studie abbrechen mussten. Die Erklärung ist ein nun gefundener, zweiter Signalweg: Hedgehog greift auch in den primären Energiestoffwechsel der Zellen ein.

Der Hedgehog-Signalweg steuert die Wanderung, Vermehrung und Spezialisierung von Zellen. Entsprechend wurden Blocker entwickelt, um sie bei der Krebstherapie einzusetzen. In Studien verloren Testpatienten so massiv Gewicht, dass sie die Studie abbrechen mussten. Die Erklärung ist ein nun gefundener, zweiter Signalweg: Hedgehog greift auch in den primären Energiestoffwechsel der Zellen ein.

Ein professionelles Produkt zum Mitnehmen, an einem Arbeitstag von Schülern entworfen, getestet und produziert. Geht das? Diese schier unlösbare Aufgabe wird im Baylab plastics bei Bayer MaterialScience in Leverkusen mit viel Vertrauen in die verborgenen Fähigkeiten der ein geladenen Schülergruppen, mit Kreativität, straffer Organisation und in dennoch lockerer Arbeitsatmosphäre mit Bravour bewältigt.

Ein professionelles Produkt zum Mitnehmen, an einem Arbeitstag von Schülern entworfen, getestet und produziert. Geht das? Diese schier unlösbare Aufgabe wird im Baylab plastics bei Bayer MaterialScience in Leverkusen mit viel Vertrauen in die verborgenen Fähigkeiten der ein geladenen Schülergruppen, mit Kreativität, straffer Organisation und in dennoch lockerer Arbeitsatmosphäre mit Bravour bewältigt.

Alle Pflanzen stellen Polyphenole her, die sowohl strukturell als auch in ihren chemischen und biologischen Eigenschaften eine faszinierende Vielfalt zeigen. Während den pflanzlichen Organismen Polyphenole als UV-Lichtschutz, als chemische Verteidigung gegen Mikroorganismen und Pflanzenfresser dienen und durch ihre Färbung Insekten anlocken, nutzen Menschen ihre Eigenschaften in industriellen Prozessen, dabei vor allem zur Verbesserung unserer Gesundheit. Polyphenole sind sowohl als Bestandteil unserer täglichen Nahrung als auch als Bestandteil traditioneller Arzneipflanzen in der Lage, in vielfältiger Weise mit den biochemischen Strukturen des menschlichen Stoffwechsels zu interagieren und Symptome wie auch Ursachen vieler Erkrankungen zu beeinflussen. Die Wirkung der Polyphenole als Antioxidantien, die viele Jahre lang zur Erklärung der gesundheitsförderlichen Eigenschaften der Polyphenole herangezogen wurde, ist nach neuesten Erkenntnissen in den Hintergrund getreten. Neue Ansätze zur Erklärung der biologischen Eigenschaften der Polyphenole haben sich in den letzten Jahren entwickelt, die die chemischen Veränderungen der Polyphenole durch Lebensmittelprozessierung und Metabolismus berücksichtigen und sich nur auf Verbindungen konzentrieren, die gut bioverfügbar sind. Die Verstoffwechselung und die Wirkweise der Polyphenole im menschlichen Körper hat sich in den letzten Jahren als komplizierter erwiesen als lange angenommen. Eine klare Antwort auf die Frage, welche Verbindungen gesund sind und wie diese wirken, ist erneut Gegenstand aktueller Forschung geworden.

Polyphenolics are ubiquitous secondary plant metabolites. Polyphenolics serve in plants as UV protecting agents, flower pigments und protecting agents against microorganisms and herbivores. Humans have taken advantage of the chemical properties of phenolics for centuries in leather tanning, herbal remedies or food production. Most importantly all dietary plants contain ample amounts of polyphenolics able to protect them from multifactorial diseases such as cardiovascular disease, cancer or diabetis. Which compounds, however, are responsible for the beneficial health effect of a diet rich in plants and how do they function in the human body? This contribution summarises various aspects of polyphenol chemistry and biology with an emphasis on polyphenolics in the human diet.

Alle Pflanzen stellen als Sekundärmetaboliten beachtliche Mengen an Polyphenolen her, die ihnen als Blütenfarbe, UV-Lichtschutz und Fraßschutz dienen. Polyphenole gelten als gesund, da sie den Menschen vor Zivilisationskrankheiten wie Herz-Kreislauferkrankungen, Krebs oder Diabetes schützen sollen. Doch welche Verbindungen sind für diese krankheitsvorbeugenden Wirkungen verantwortlich und wie wirken diese?

Bislang ist die Thermoelektrik eine Nischentechnologie, die ihre Stärken hat, wenn es auf Zuverlässigkeit oder Komfort ankommt. Die Technologie bietet aber darüber hinaus in Zukunft die Chance, Energie effizienter zu nutzen und die CO₂-Emmission zu reduzieren. Thermoelektrik kann zur Abwärmenutzung angewendet werden und ist damit vor allem für die Automobilindustrie und Industriezweigen mit großen Abwärmemengen interessant. Für den Erfolg auf einem großen Markt gilt es jedoch, einige Herausforderungen zu lösen: Effizienz-steigernde Materialien, verbesserte Modultechnologie und die Systemintegration stehen dabei im Fokus. Der vorliegende Artikel beleuchtet diese Herausforderungen aus industrieller Sicht.

Thermoelectrics is already used in niche applications, when reliability or comfort are more important than costs. In future the potential of this technology is higher for waste heat. Main areas will be in the automotive industry and industrial waste heat. For a huge market entry, there are several challenges: materials for higher efficiency, improved module technology and the integration of thermoelectric devices into systems are the main focus of interest. This article reflects these actual challenges from an industrial point of view.

Thermoelektrik ist die Umwandlung von thermischer Energie in elektrische und umgekehrt. Praktischen Nutzen hat dies bislang vor allem in Kühlaggregaten für eher spezielle Anwendungen wie vibrationsfreie Kühler für analytische Instrumente. Seit einigen Jahren wird die Technologie für die Nutzung von Abwärme zunehmend interessant. Ein Bericht über Entwicklung und Anwendungen aus industrieller Perspektive.

Campher wurde aus dem Wasserdampfdestillat des Campherbaums durch fraktionierte Destillation isoliert und aus Ethanol umkristallisiert. Die UV-, CD-, IR- NMR- und MS-Spektren sind vollständig in den supporting informations unter www.chiuz.de wiedergegeben. Die NMR- sowie die Massenspektren werden eingehend interpretiert und mit theoretischen Berechnungen der ¹³C chemischen Verschiebungen verglichen. Das Projekt stellt eine Fortsetzung des Buches “Classics in Spectroscopy” von S. Berger und D. Sicker (Wiley-VCH 2009) dar.

Camphor was isolated from camphor tree oil by by fractional destillation and recrystallized from ethanol. The UV-, CD-, IR- NMR- und MS-spectra were recorded and are reproduced in the supplementary material. The NMR- and mass-spectra have been interpreted and compared with theoretical calculations of the 13C chemical shifts. The project is a follow up of the recent book “Classics in Spectroscopy” by S. Berger und D. Sicker (Wiley-VCH 2009).

Aus dem Wasserdampfdestillat des Campherbaums wurde Campher durch fraktionierte Destillation isoliert. Damit wurden alle in der modernen Analytik verlangten Spektren aufgenommen. Das Projekt war Gegenstand von Bachelor- und Vertiefungsarbeiten zur Naturstoffisolierung. Die Studierenden lernen neben den Techniken der Isolierung und der spektroskopischen Interpretation auch den kulturhistorischen Hintergrund kennen.

Wasser ist ein komplexes Netzwerk von H₂O-Molekülen, die über schwache Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind. Alle anomalen physikalischen und chemischen Eigenschaften basieren auf diesen Wasserstoffbrückenbindungen und deren kurzer Lebensdauer in der Größenordnung von Pikosekunden. Obwohl Untersuchungen an Eis und Wasserdampf strukturelle Hinweise geben, ist flüssiges Wasser immer noch voller Geheimnisse. Das eröffnet besonders in Hinblick auf unser Trinkwasser Raum für wilde Spekulationen, abwegige Theorien und Hokuspokus. Die Fülle der vorgeschlagenen Verbesserungsmethoden sind Zeugnisse sowohl für die schier grenzenlose Fantasie und wissenschaftliche Kreativität, als auch für die Scharlatanerie, kriminelle Energie und blinde Vertrauensseligkeit der Menschen.

Water is a complex network of H₂O molecules connected by weak hydrogen bonds. All its anomalous physical and chemical behaviour is due to these hydrogen bonds with lifetimes in the order of picoseconds. Although we get structural hints from studies of ice and steam, liquid water is still full of secrets. That leaves space for wild speculations, weird theories and hocus-pocus especially with respect to the quality of drinking water. All of the suggested water improvement methods bear witness to the incredible amount of fantasy and scientific creativity but also to charlatanism, criminal recklessness and innocent trust of the human race.

Wasser ist eine außergewöhnliche Flüssigkeit. Zwar verstehen wir heute viele seiner Anomalitäten, aber manches liegt noch im Dunkeln. Dort bietet sich eine Spielwiese für wissenschaftliche Nonkonformisten, naive Amateurforscher und bauernschlaue Geschäftemacher. Beleuchten wir die bunte Welt an und jenseits der Grenze exakter Naturwissenschaften mit Wohlwollen, kritischer Distanz und einer Portion Humor.

Im vorliegenden Beitrag werden einige in der Natur vorkommende, fluoreszierende Pflanzen- und Pilzinhaltsstoffe vorgestellt. Dieses Gebiet der Naturstoffchemie wurde und wird bis dato nur wenig bearbeitet. In vielen Originalarbeiten findet man zwar die einzelnen Stoffe beschrieben, aber nur in den seltensten Fällen gibt es Hinweise auf ein eventuelles Fluoreszenzvermögen. Ausgestattet mit einer UV-Lampe, Reagenzgläsern und einigen ausgewählten Lösemitteln lassen sich Naturstoffe leicht auf eine eventuelle Fluoreszenz testen. Im Rahmen dieser Publikation wird von den Autoren die noch nicht bekannte Hypericin-sensibilisierte Peroxyoxalat-Chemolumineszenz beschrieben.

In this paper we describe some fluorescent plant and mushroom dyes. This part of natural product chemistry was of little interest for most natural scientists until today. Most of these substances are published in scientific papers, but there are only rare hints for eventually fluorescence-phenomenones. Equipped with an UV-lamp, test tubes and some common solvents, natural products can easily be tested to show fluorescence. In the context of this publication the authors discovered a new Hypericin sensibilized Peroxyoxalate-Chemoluminescence (strong orangered emission).

Die Schönheiten der Natur offenbaren sich nicht nur in der äußeren Form der Dinge, sondern oft auch in der phantastischen Welt der Inhaltsstoffe. Besonders die Fluoreszenz von Naturprodukten ist leicht zu beobachten; Experimente dazu lassen sich selbst mit komplizierten Naturstoffen und komplexen Mischungen einfach durchführen und auswerten.

Eine der merkwürdigsten Personen des 18. Jahrhunderts war Gottfried Christoph Beireis. Man erzählte über ihn, er sei unvergleichlich reich und besäße eine große Sammlung von Kunstschätzen und Raritäten. Er galt als universell gebildeter Professor. Seine Wirkungsstätte Helmstedt gehörte zu den bedeutendsten protestantischen Universitäten und Professor Beireis verschaffte ihr eine besondere Anziehungskraft.

Eine der merkwürdigsten Personen des 18. Jahrhunderts war Gottfried Christoph Beireis. Man erzählte über ihn, er sei unvergleichlich reich und besäße eine große Sammlung von Kunstschätzen und Raritäten. Er galt als universell gebildeter Professor. Seine Wirkungsstätte Helmstedt gehörte zu den bedeutendsten protestantischen Universitäten und Professor Beireis verschaffte ihr eine besondere Anziehungskraft.