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Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 15.12.1999
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| Title: | Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 15.12.1999 |
| Description: | Prof. Dr. Volker Schurig referiert über das Thema: Rechts- und Linkshändigkeit (Chiralität) in der Chemie und in den Biowissenschaften |
| Creator: | Volker Schurig (author), Günter Häfelinger (author) |
| Contributor: | Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer) |
| Publisher: | ZDV Universität Tübingen |
| Date Created: | 1999-12-15 |
| Subjects: | Studium Generale, Chemie, Chiralität, Rechtshändigkeit, Linkshändigkeit, Chemie, Biowissenschaften, Schurig, Stereochemie, Symmetrie, Chirale Diskriminierung, Luther, Prolegomena, Kant, Kelvin, |
| Identifier: | UT_19991215_001_chemiering_0001 |
| Rights: | Rechtshinweise |
| Abstracts: | Rechts- und Linkshändigkeit (Chiralität) in der Chemie und in den Biowissenschaften Prof. Dr. Volker Schurig Die Symmetrie als Ausdruck von Vollkommenheit hat auf die Menschheit seit jeher eine besondere Faszination ausgeübt. Während sich seit der Antike Malerei, Musik und Architektur oft einem Höchstmaß an Symmetrie bedienen, wurde zugleich auch das Auftreten von Asymmetrie in der Natur beobachtet. Der Begriff Chiralität (Hand) besagt, daß eine geometrische Form aufgrund des Fehlens von Reflexionselementen mit dem Spiegel nicht zur Deckung gebracht werden kann. Objekte, z.B. rechte und linke Hand, die sich zueinander wie inkongruentes Bild und Spiegelbild verhalten, werden als Enantiomere (gegensätzlich) bezeichnet. Jeder chiraler Körper, jedes chirale Objekt, jedes chirale Molekül kommt als Enantiomerenpaar vor. Die Anordnung der Atome eines Moleküls im Raum wird als Stereochemie bezeichnet. Als Folge des Postulats der tetraedrischen Anordnung der Atome im vierfach koordinierten Kohlenstoff durch van't Hoff und Le Bel in 1874 wurde erkannt, dass die Bausteine des Lebens nicht nur chiral sind, sondern immer nur in einer der beiden enantiomeren Formen auftreten, z.B. L-Aminosäuren und D- Zucker, gleichgültig, ob es sich um ein Virus, eine Alge, eine Pflanze oder ein Säugetier handelt. Enantiomere sind optisch aktiv, da sie die Ebene des linear polarisierten Lichtes drehen. Die Ursachen und Mechanismen, der optischen Urzeugung, d.h. der Bevorzugung eines der energetisch identischen Enantiomere, sind bis heute unbekannt. Genau wie ein rechter Handschuh (Selektor) eine rechte und eine linke Hand (Selektanden) unterscheiden kann, diskriminieren chirale Rezeptoren die Enantiomere von Arzneimitteln, Riechstoffen und Pflanzenschutzstoffen. Aus diesem Grund müssen chirale Wirkstoffe enantiomerenrein hergestellt werden. Dies geschieht durch enantioselektive (asymmetrische Synthese) oder durch direkte Trennung der Enantiomere mittels Chromatographie oder kinetischer Racematspaltung. Die von Regulierungsinstanzen weltweit vorgeschriebene Verwendung von reinen Enantiomeren hat in den letzten Jahren eine hochentwickelte chirale Technologie hervorgebracht, die sich mit dem Zugang zu stereochemisch einheitlichen Verbindungen und deren Analytik beschäftigt. Nach einer neuen Studie beläuft sich der weltweite Verkauf chiraler Produkte 1999 auf 150 Milliarden US $ für Pharmaka, 8 Milliarden US $ für Agrochemikalien und 1,8 Milliarden US $ auf Zwischenprodukte mit jährlichen Wachstumsraten von ca. 15 %. Neben der Synthese von chiralen Verbindungen ist die Analytik von Enantiomeren zur Bestimmung ihrer Reinheit von zentraler Bedeutung. Der derzeitige Umsatz der Enantiomerenanalytik beläuft sich auf 100 Millionen US $. Hierbei wird hauptsächlich die enantioselektive Chromatographie und Elektromigration herangezogen, wobei optisch aktive Selektoren als chirale stationäre Phasen (CSP) eine weite Verbreitung gefunden haben. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich seit drei Jahrzehnten mit der Enantiomerendiskriminierung anhand enantioselektiver Synthesen, chromatographischer Methoden der Enantiomeranalytik, Bestimmung der Absolutkonfiguration chiraler Verbindungen und Herstellung enantioselektiver Antikörper. Antikörper unterscheiden sich links und rechts, Tübinger Universitäts Nachrichten, 21.12.1998 - Jahrgang 18 - Nr.91 |
Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 08.12.1999
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| Title: | Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 08.12.1999 |
| Description: | Prof. Dr. Peter Krauß referiert über das Thema: Kompost aus Siedlungsabfällen. |
| Creator: | Peter Krauss (author), Günter Häfelinger (author) |
| Contributor: | Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer) |
| Publisher: | ZDV Universität Tübingen |
| Date Created: | 1999-12-08 |
| Subjects: | Studium Generale, Chemie, Krauß, Organische Chemie, Kompost, Siedlungsabfälle, Kompostieranlage, Schwermetalle, Klärschlammkompost, SANECOM-Anlagen, Bioabfälle, Fungizide, Grapefruitkonservierung, Bleikonzentration, |
| Identifier: | UT_19991208_001_chemiering_0001 |
| Rights: | Rechtshinweise |
| Abstracts: | Kompost aus Siedlungsabfällen Stinkende Giftschleuder oder abfallwirtschaftliches Nonplusultra? Prof. Dr. Peter Krauß Bis Anfang dieses Jahrhunderts, zur Zeit des Ascheimers, gab es erste Ansätze zu abfallwirtschaftlichen Anlagen nur in wenigen Großstädten Deutschlands. Erst nach dem zweiten Weltkrieg, mit Wirtschaftswunder, Freßwelle und Verpackungsboom stiegen die Abfallmengen drastisch an und mit ihnen die Beseitigungsprobleme. Da neben Verpackungsmaterialien vor allem Küchen- und Gartenabfälle einen hohen Anteil am Müllaufkommen hatten, wurde zunächst versucht, aus Hausmüll in geeigneten Anlagen Komposte herzustellen (bis etwa 1990) und erst, als bekannt wurde, daß mit diesen Komposten Schwermetalle und Dioxine auf die Felder ausgebracht werden, wurde versucht, Qualitätskomposte aus getrennt gesammelten organischen Abfällen herzustellen. Ist die Belastung der Umwelt durch die heutigen Biokomposte nun geringer geworden? Bringen also Kompostierungsansätze überhaupt etwas oder schaden sie der Umwelt mehr? Tübinger Forschungsergebnisse der letzten zwei Jahrzehnte sollen darüber Auskunft geben. |
Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 01.12.1999
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| Title: | Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 01.12.1999 |
| Description: | Prof. Dr. Klaus Albert referiert über das Thema: "Was gibt es Neues vom Spinat?". |
| Creator: | Klaus Albert (author), K. P. Zeller (author) |
| Contributor: | Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer) |
| Publisher: | ZDV Universität Tübingen |
| Date Created: | 1999-12-01 |
| Subjects: | Studium Generale, Chemie, Albert, Organische Chemie, Spinat, Eisengehalt, Gemüse, |
| Identifier: | UT_19991201_001_chemiering_0001 |
| Rights: | Rechtshinweise |
| Abstracts: | Was gibt's Neues vom Spinat? Untersuchung funktioneller Lebensmittel durch kombinierte Anwendung neuer Trennmaterialien und Analysenverfahren Prof. Dr. Klaus Albert Selbst angebauter Spinat enthält zwar keinen erhöhten Eisengehalt, er schmeckt jedoch besser als kommerzielle Fertigprodukte und besitzt einen deutlich höheren Anteil an den Inhaltsstoffen Lutein und Zeaxanthin, die dem Vitamin A verwandt sind und wichtige Funktionen im menschlichen Körper ausüben. Die Biomoleküle Lutein und Zeaxanthin sind wesentliche Bestandteile der Netzhaut und für den Sehprozess unentbehrlich. Neuere Studien deuten darauf hin, daß beide Inhaltsstoffe bei der Behandlung einer Augenkrankheit, der altersbedingten Makula-Degeneration, eine wichtige Rolle spielen. Damit könnte eine Diät mit dem "funktionellen Lebensmittel" Spinat den Verlauf der Augenkrankheit positiv beeinflussen. Lutein und Zeaxanthin treten in unterschiedlichen räumlichen Strukturen, sogenannten Stereoisomeren auf, deren biologische Wirksamkeit sehr unterschiedlich ist. Diese Verbindungen sind äußerst licht- und sauerstoffempfindlich, deshalb stellt die Bestimmung der unterschiedlichen Isomeren im funktionellen Lebensmittel Spinat eine große Herausforderung dar. Zur Auftrennung der unterschiedlichen Stereoisomere wurden im Rahmen der DFG-Forschergruppe "Chemie in Interphasen" in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Lindner vom Institut für Anorganische Chemie hochselektive Trennmaterialien entwickelt und ausgetestet. Die genaue Zuordnung der einzelnen empfindlichen Trennfraktionen gelang durch die Direktkopplung mit modernen Analysen-Verfahren in einem geschlossenen Kreislauf. Diese Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Bayer vom Institut für Organische Chemie und der Firma Bruker/Karlsruhe im Rahmen eines EU-Projekts durchgeführt. Durch Kombination beider Entwicklungen aus dem materialwissenschaftlichen und dem analytischen Bereich konnte erstmalig der genaue Gehalt an einzelnen Stereoisomeren in unterschiedlichen Spinatproben ermittelt werden. Hierbei schnitt die im eigenen Garten angebaute Spinatsorte am besten ab. Weiterführende Arbeiten zum Verständnis der Wirkungsweise einer Diät bei der Behandlung der altersbedingten Makula-Degeneration werden in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Kohler / Zrenner der hiesigen Universitäts-Augenklinik durchgeführt. Insbesondere der Einfluß der räumlichen Struktur der Wirkkomponente und deren Konzentration in der Netzhaut werden hierbei eingehend untersucht. Die Studien sollen damit verläßliche, reproduzierbare analytische Grundlagen zur Behandlung der altersbedingten Makula-Degeneration liefern. |
Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 24.11.1999
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| Title: | Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 24.11.1999 |
| Description: | Dr. Wolfhard Koch referiert über das Thema: "Kann Chemie auf Physik reduziert werden?". |
| Creator: | Wolfhard Koch (author), Günter Häfelinger (author) |
| Contributor: | Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer) |
| Publisher: | ZDV Universität Tübingen |
| Date Created: | 1999-11-24 |
| Subjects: | Studium Generale, Chemie, Physik, Koch, Elektromagnetische Wechselwirkung, Maxwell, Quantenmechanik, Quantenfeldtheorie, EPR-Korrelationen, Quasi-Elektronentheorie, Fraktale Geometrie, Physikalische Chemie, |
| Identifier: | UT_19991124_001_chemiering_0001 |
| Rights: | Rechtshinweise |
| Abstracts: | Kann Chemie auf Physik reduziert werden? Dr. Wolfhard Koch Unter dieser Fragestellung hat der Züricher Professor Hans Primas in zwei "Chemie in unserer Zeit"-Aufsätzen von 1985 das wissenschaftliche Fundament der Chemie eindrucksvoll erörtert. Seine Darstellung ist nicht nur für das Selbstverständnis forschender und lehrender Chemiker von großer Bedeutung, sondern sie kann sogar von allgemeinerem erkenntnistheoretischen Interesse sein, dazu geeignet, sie einem studium-generale-Publikum vorzutragen. Den Prismas'schen Thesen folgend soll deshalb versucht werden, die Ideenwelt der modernen Chemie (besonders der rechnerischen Quantenchemie) hinreichend einfach und verständlich zu skizzieren. Zunächst scheint es, als müsse man die Titelfrage mit "Ja" beantworten: Die für die Chemie relevanten Wechselwirkungen sind elektromagnetischer Natur. Spezifisch chemische Kräfte gibt es nach heutiger Auffassung nicht. Sowohl das mikroskopische Verständnis der Chemie als auch ihre makroskopisch-stoffliche Deutung können auf physikalische Fundamentaltheorien (Quantenmechanik bzw. Thermodynamik) zurückgreifen, die durch eine dritte (statistische Mechanik) hierarchisch miteinander verbunden werden können. Speziell die numerische Quantenchemie ist (auch dank der immer leistungsfähiger werdenden Computertechnik) zu einem Siegeszug angetreten, der 1998 mit dem Nobelpreis für Walter Kohn und John Pople belohnt wurde. Schon mit der stofflichen Thermodynamik, besonders aber mit dem Erfolg der Quantenmechanik hat ein Paradigmenwechsel stattgefunden, mit dem sich die Chemie bis heute nicht hat abfinden können: dem Ende des Atomismus. Die Vorstellungswelt der Chemiker ist nämlich gefüllt mit Atomen, Molekülen und Elektronen. In der Schrödinger'schen Formulierung der Quantenmechanik hingegen werden die energetisch diskreten Zustände eines physikalischen Systems allein durch eine komplizierte Zustandsfunktion (auch Wellenfunktion genannt) charakterisiert, deren stofflicher Träger gar nicht mehr erkennbar zu sein scheint. Zwar macht man mit den Rezepten des Bohr'schen Korrespondenzprinzips zur Konstruktion von Schrödingers berühmter Differentialgleichung noch einige Anleihen beim atomistischen Teilchenbegriff. Von nun an fasst die Quantenmechanik die Welt allerdings holistisch, d.h. ganzheitlich , auf. Atomare, molekulare oder elektronische Strukturen, wie sie der Chemiker postuliert, kennt die Quantenphysik nicht. Tatsächlich gibt es experimentelle Evidenz dafür, daß Quantensysteme in nichtatomistischer Weise durch wechselwirkungsfreie Fernkorrelationen (Einstein-Podolsky-Rosen-Korrelationen (EPR) miteinander "verschränkt"sind (Aspect 1982). Dennoch hat die Chemie gute Gründe, an der aus der Antike (Leukipp, Demokrit) überkommenen Idee des Atomismus festzuhalten. Sie verdankt ihr nämlich ihre Wissenschaftlichkeit, ihre Formelsprache, und ihre Ordnungsprinzipen (funktionelle Gruppen, Stoffklassen, Reaktionsfamilien). Die in unserem Zusammenhang wichtigen Meilensteine auf dem Weg der Chemie von einer Experimentierkunst zur molekular (d.h. atomistisch) gedeuteten Naturwissenschaft sind die folgenden: Verbindungen sind aus chemischen Elementen zusammengesetzt. Elementarsymbole und -verwandtschaften können dem "periodischen System" entnommen werden. Elemente werden als reine Stoffe aufgefasst, die sich durch keine Umsetzung in noch einfachere Grundsubstanzen zerlegen lassen. Mikroskopisch heißt das: Moleküle bestehen aus Atomen, den elementaren Partikeln der Chemie. Verhältnisformeln sind Ausdruck der Tatsache, daß verschiedene Elemente sich immer in konstanten, ganzzahligen (und oft auch multiplen) Proportionen zu neuen reinen Stoffen verbinden. Mikroskopisch symbolisieren sie die Molekülzusammensetzung. Verknüpfungsformeln werden notwendig, wenn man verschiedene Verbindungen gleicher Verhältnisformeln (Isomere) zu unterscheiden hat. In mikroskopischer Interpretation beschreiben sie die Molekültopologie. Strukturformeln sind erforderlich, um die Händigkeit (Enantiomerie) mancher isomerer Verbindungen zu erfassen. Sie postulieren eine Molekülgeometrie. Atome und Moleküle haben eine Gestalt. Diese ist Ausdruck ihrer Elektronendichteverteilung (elektronische Struktur). Jede dieser Beschreibungen konkretisiert den Molekülbegriff, indem er ihm eine Struktur zuordnet. Solche Strukturvorstellungen können allerdings nicht unmittelbar aus den Prinzipien der Quantenphysik (durch "starke Theoriereduktion") abgeleitet werden - man wird sie in den axiomatischen Formulierungen der Quantenmechanik vergeblich suchen. Aber es ist möglich, der quantenphysikalisch-holistischen Theorie eine atomistische Interpretation aufzuprägen. Ein Chemiker, der so verfährt, wird zum "fabricator mundi": indem er seinen Gegenstand beschreibt, erzeugt er ihn überhaupt erst. Theoretisch kann die skizzierte Hierarchie der Molekülbegriffe aus der holistischen Quantenphysik deduziert werden, indem man von existierenden EPR- Korrelationen a priori absieht ("Theoriereduktion im schwachen Sinne"). Die wichtigste atomistische Überformung der nicht-atomistischen Theorie geht auf Born und Oppenheimer zurück. Sie filtert aus der Quantenphysik ein erstes quantenchemisches Bild mit atomarer Molekülstruktur. Indem sie für den Chemiker wesentliches überzeichnet oder unterstreicht, ist sie eine Karikatur. Diese Born-Oppenheimer-Karikatur liegt den meisten quantenchemischen Modellen (auch denen der aktuellen Nobelpreisträgern ) zugrunde. Doch sie geht nicht weit genug! Fragen wie "Was ist ein Alkohol, ein Aldehyd, eine Carbonsäure?" kann eine Quantenchemie auf Born-Oppenheimer'scher Grundlage nicht beantworten. Das allen Chemikern wohlvertraute und fruchtbare Baukastenprinzip ist der numerischen Quantenchemie immer noch fremd. Das sich Moleküle nach funktionellen Gruppen (z.B. -CHO, -COOH) als Verwandtschaftskriterium ordnen lassen - diese wichtige Einsicht ist einer solchen Quantenchemie grundsätzlich verstellt. Es gibt allerdings auch Versuche, das anschauliche Baukastenprinzip theoretisch zu fundieren. Besonders das Konzept der "lokalisierten Orbitale" von Edmiston und Rüdenberg hat sich als wertvoll erwiesen. Ähnliche Ideen werden nötig sein, um eine Quantenchemie zu etablieren, die den geometrischen Vorstellungen der vom Atomismus geprägten Chemiker entgegenkommt. Denn die Antwort auf unsere Titelfrage lautet jetzt natürlich: "im 'starken' Sinne: Nein". |
Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 17.11.1999
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| Title: | Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 17.11.1999 |
| Description: | Prof. Dr. Ernst Bayer referiert über das Thema: "Nachhaltigkeit in der Chemie: Chemie im Spannungsfeld zwischen Ökologie, Ökonomie und sozialen Aspekten". |
| Creator: | Ernst Bayer (author), Günter Häfelinger (author) |
| Contributor: | Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer) |
| Publisher: | ZDV Universität Tübingen |
| Date Created: | 1999-11-17 |
| Subjects: | Studium Generale, Chemie, Bayer, Wirtschaft, Green Chemistry, Brundtland Commission, Energierohstoffe, Weltvorräte, Ökonomie, |
| Identifier: | UT_19991117_001_chemiering_0001 |
| Rights: | Rechtshinweise |
| Abstracts: | Nachhaltigkeit in der Chemie: Chemie im Spannungsfeld zwischen Ökologie, Ökonomie und sozialen Aspekten Prof. Dr. Ernst Bayer 1987 hat die Brundlandt-Kommission der Vereinten Nationen eine Definition der nachhaltigen Entwicklung (sustainable development) gegeben, die Grundlage der Agenda 91 des Umweltgipfels in Rio de Janeiro war: Sustainable development means progress, globally and in both industrial and developing nations that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs. Diese Definition stellt auch eine grosse Herausforderung für die Chemie als Stoffwissenschaft dar. Wenngleich auch eine Übereinkunft der sozialen Bedürfnisse der jetzigen und zukünftigen Generationen noch nicht besteht, vor allem auch global zwischen Industrieländern und sich entwickelnden Ländern, ist akuter Handlungsbedarf gegeben, über den schon jetzt kein Zweifel besteht. Dies ist einmal bei der Einführung umweltverträglicher Prozesse gegeben (green chemistry). Zum anderen ist die Sicherung der Rohstoffversorgung für Chemieprodukte und Energieträger ein zentrales Anliegen. Der fossile Energieträger Erdöl wird in 40-50 Jahren erschöpft sein, zumal die sich entwickelnden Länder die Nachfrage teilweise exponentiell erhöhen. Ökologisch vertretbare Konzepte für alternative Rohstoffquellen sind daher schon jetzt für die sich entwickelnden Länder vorzusehen. Dies erfordert neue Technologien und nicht die Überstülpung der Energie und Rohstoffe plündernden Technologien der Indurstrienationen oder gar eine Verzögerung der Entwicklung der Länder der südlichen Hemisphäre. Sowohl für Chemierohstoffe als auch für den mobilen Verkehr sollte möglichst ein dem Erdöl verwandtes Produkt zur Verfügung stehen und auf der Grundlage nachwachsender Biomasse entwickelt werden. Biomasse ist vor allem in sich entwickelnden Ländern in ausreichendem Maß vorhanden und wird z.B. in Brasilien schon genutzt. In jüngerer Zeit wurde eine flexible Reaktionskaskade zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe entwickelt und an brasilianischer und nigerianischer Biomasse experimentell überprüft. Eine zentrale Rolle bei dieser Reaktionskaskade spielt das in Tübingen entwickelte Verfahren zur Umwandlung von Biomasse zu Öl. |
Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 10.11.1999
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| Title: | Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 10.11.1999 |
| Description: | Prof. Dr. Heinz Oberhammer referiert über das Thema: Chemie im Weltall. |
| Creator: | Heinz Oberhammer (author), Günter Häfelinger (author) |
| Contributor: | Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer) |
| Publisher: | ZDV Universität Tübingen |
| Date Created: | 1999-11-10 |
| Subjects: | Studium Generale, Chemie, Weltall, Physikalische Chemie, Oberhammer, Astrochemie, Astronomie, Urknall, Kohlenstoffmodifikation, Orion A, Orion B, Spektroskopische Methoden, Atmosphäre, Rotationszustände, Rotationsspektroskopie, Molekülstrukturbestimmung, Absorptionsspektroskopie, Schock-Chemie, Andromeda-Galaxis, |
| Identifier: | UT_19991110_001_chemiering_0001 |
| Rights: | Rechtshinweise |
| Abstracts: | Chemie im Weltall Prof. Dr. Heinz Oberhammer Das Weltall, das wahrscheinlich vor ca. 10 Milliarden Jahren durch einen "Urknall" entstanden ist, besteht heute aus vielen Galaxien. Etwa 90% aller Materie sind in den Sternen gebunden und die restliche 10% liegen gasförmig oder als feiner Staub vor. Diese interstellare Materie ist in Wolken oder Nebeln in den Galaxien konzentriert. Die der Erde am nächsten liegenden Wolken in unserer Galaxie liegen mehr als 1000 Lichtjahre (10.000.000.000.000.000 km) von uns entfernt. Interstellare Materie wird seit einigen Jahren mit Hilfe spektroskopischer Methoden untersucht. Besonders die Rotationsspektroskopie im Radiowellenbereich liefert Informationen, welche Moleküle, Radikale oder Ionen in diesen Wolken vorkommen. Bisher hat man etwa hundert verschiedene Spezies entdeckt. Viele davon kennen wir auch aus der Chemie auf der Erde, wie z.B. Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Ammoniak, Ameisensäure, Ethanol, usw. Viele sind jedoch nur unter den in diesen Wolken herrschenden Bedingungen stabil und existieren nicht auf der Erde, wie z.B. Radikale, Ionen und lange Kohlenstoffketten. Wegen der sehr verschiedenen äußeren Bedingungen im interstellaren Raum (geringe Teilchendichte, tiefe Temperatur) unterscheiden sich auch die chemischen Prozesse, die zur Bildung dieser Substanzen führen, sehr stark von denen, die auf der Erde ablaufen. Besonders Reaktionen zwischen Ionen und Molekülen spielen eine große Rolle. Viele chemische Prozesse sind jedoch noch weitgehend unbekannt. Der Aufbau und die chemische Zusammensetzung dieser Wolken ist für die Astronomie von großem Interesse, da gerade in diesen Wolken die Bildung neuer Sterne erfolgt. |
Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 03.11.1999
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| Title: | Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 03.11.1999 |
| Description: | PD. Dr. Christiane Ziegler referiert über das Thema: "Riechen und riechen lassen: Die Welt der Gerüche und elektronischen Nasen". |
| Creator: | Christiane Ziegler (author), Günter Häfelinger (author) |
| Contributor: | Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer) |
| Publisher: | ZDV Universität Tübingen |
| Date Created: | 1999-11-03 |
| Subjects: | Studium Generale, Chemie, Göpel, Ziegler, Physikalische Chemie, Riechen, Gerüche, Elektronische Nasen, Nasen, Physik, Geruchssinn, Rezeptoren, Geruchsmoleküle, Schlüssel-Schloß-Wechselwirkung, Amoores Modell, Riechzell-Cilien, Riechrezeptoren, Transfuser, Schwingquarze, Halbleitersensoren, Neuronale Netze, Polarplots, Schwingquarzsensoren, Schnüffelroboter, Strychnin-Sensor, Bioelektronische Nasen, |
| Identifier: | UT_19991103_001_chemiering_0001 |
| Rights: | Rechtshinweise |
| Abstracts: | Riechen und riechen lassen: Die Welt der Gerüche und elektronischen Nasen PD Dr. Christiane Ziegler in memoriam Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Wolfgang Göpel "Das stinkt mir!", "Ich kann Dich nicht riechen!" oder "Ich habe die Nase voll!": Solche Ausrufe zeigen deutlich, wie stark der Geruchssinn unser Gefühlsleben beeinflussen kann. Dies machen sich viele Leute positiv zunutze, wenn sie sich parfümieren, ein wohlduftendes Gericht auf den Tisch bringen oder, ganz im neuen Wellness-Trend, eine Aroma-Therapie durchführen. Im ersten Teil des Vortrages wird deswegen ein kurzer Einblick in die heute immer noch nur zum Teil erforschte Funktionsweise unserer menschlichen Nase gegeben und unsere Erkennung verschiedener "chemischer Cocktails", denn nichts anderes sind Gerüche. Im zweiten Teil werden technische Entwicklungen vorgestellt, in denen Gerüche auf elektronischem Wege identifiziert werden, sogenannte elektronische Nasen. Deren Funktionsweise beruht auf dem perfekten Zusammenspiel aus Chemie, Mikroelektronik und Informatik. Sie werden in Zukunft in vielen Bereichen des Alltags und der industriellen Praxis eingesetzt werden, wo die objektive Analyse von Gerüchen oder anderen Stoffen in der Luft eine große Rolle spielt, beispielsweise bei der Beurteilung von Lebensmittelqualität und -frische, in der Ortung von Umweltverschmutzungen und in Zukunft vielleicht sogar bei der Diagnostik von Krankheiten über Körperausdünstungen. |
Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 27.10.1999
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| Title: | Chemie an der Schwelle des 21. Jahrhunderts, Studium Generale, WiSe 1999/2000, 27.10.1999 |
| Description: | Prof. Dr. Dr.h.c. Michael Hanack referiert über das Thema: "Materialwissenschaften: Ein neues Feld der Organischen Chemie". |
| Creator: | Michael Hanack (author), Günter Häfelinger (author) |
| Contributor: | Zentrum für Datenverarbeitung Universität Tübingen (producer) |
| Publisher: | ZDV Universität Tübingen |
| Date Created: | 1999-10-27 |
| Subjects: | Studium Generale, Häfelinger, Chemie, Biochemie, Kombinatorische Chemie, Computermodulation, Materialwissenschaften, Hanack, Organische Chemie, Elektrolumineszenz, Anorganische Chemie, Organische Materialwissenschaft, |
| Identifier: | UT_19991027_001_chemiering_0001 |
| Rights: | Rechtshinweise |
| Abstracts: | Materialwissenschaften: Ein neues Feld der Organischen Chemie Prof. Dr.Dr. h.c. Michael Hanack Die Organische Chemie am Anfang des neuen Jahrtausends ist einem strukturellen Wandel unterworfen. Die bisher weitgehend mechanistische und synthetische organische Chemie wendet sich immer mehr gezielt Problemen, wie z.B. der Synthese neuer Arzneimittel, Zucker, Peptiden und den Life Sciences zu. Die Organische Chemie ist deshalb als Grundlagenwissenschaft für die Biochemie, die Medizin, aber auch für die Landwirtschaft und für die Pharmaindustrie von grundlegender Bedeutung. Ein Strukturwandel der Organischen Chemie ist aber, beginnend etwa vor 20 Jahren, am Beginn des neuen Jahrtausends auch verstärkt in Richtung auf ein neues, sehr großes Arbeitsgebiet eingetreten: Der Materialwissenschaft. In diesem vergleichsweise neuen Arbeitsgebiet, das anders als die Life Sciences engeren Kontakt auch zur Physik sucht, werden, wie der Name sagt, neue Materialien auf organischer Grundlage entwickelt und zu einer praktischen Anwendung gebracht.Genannt seien z.B. Polymere (Kunststoffe), die den elektrischen Strom leiten, Kunststoffe mit besonderen optischen Eigenschaften, Kunststoffe, die z.B. beim Durchleiten von Strom Licht aussenden und damit als sogenannte Dioden verwendet werden können, organische Verbindungen als Photoleiter, als Supraleiter, als Verbindungen, die magnetische Eigenschaften besitzen, die in der Photovoltaik in Batterien und in Brennstoffzellen eingesetzt werden können. Dies ist nur eine kurze Auflistung von Gebieten, mit denen sich die organische Chemie in enger Zusammenarbeit mit der Physik in den letzten Jahren beschäftigt und auf der sie große Erfolge zu verzeichnen hat. Anhand einiger Beispiele und anhand einiger Demonstrationen soll versucht werden, dieses Gebiet auch dem Laien verständlich zu erläutern. Besprochen werden zunächst einige polymere Verbindungen, wie z.B. das sogenannte Polyacetylen, das Polythiophen und das Polypyrrol, die, obwohl Kunststoffe, als gute Isolatoren bekannt sind, durch eine Reihe chemischer Tricks in den elektrischen Strom leitende Verbindungen überführt werden können. Der Vorteil von leitenden polymeren Verbindungen liegt auf der Hand. Polymere zeichnen sich durch ein im Vergleich zu Metallen nur geringes Gewicht, durch gute Verformbarkeit und eine Reihe weiterer Eigenschaften aus, die Metalle nicht aufweisen. Organische Verbindungen werden besprochen, die durch ihre besonderen strukturellen und kristallinen Eigenschaften (der Formalismus wird so weit wie möglich erklärt) den elektrischen Strom (bei tiefen Temperaturen) ohne Widerstand leiten, d.h. sogenannte Supraleiter sind. Das jüngste Beispiel, das erst seit etwa 8 bis 9 Jahren intensiv und mit sehr hohem Aufwand in der organischen Chemie bearbeitet wird: Organische Leuchtdioden OLED's. Es wird erklärt und gezeigt werden, dass organische Verbindungen als Monomere und als Polymere in dünnen Schichten zwischen zwei Elektroden aufgebracht, unter bestimmten Voraussetzungen in der Lage sind, beim Durchleiten des elektrischen Stromes Licht mit hoher Intensität und je nach verwendeter organischer Verbindung, Licht verschiedener Farben auszusenden. Organische Leuchtdioden haben eine Fülle möglicher praktischer Anwendungen. Mit Hilfe praktischer Demonstrationen soll versucht werden, ein interessantes Arbeitsgebiet der Organischen Chemie, das am Beginn des neuen Jahrtausends immer mehr an Bedeutung gewinnt, in verständlicher Form darzustellen. |
