Materialien für den resonanten Fluoreszenzenergietransfer (FRET): jenseits klassischer Donor‐Acceptor‐Kombinationen

Der resonante Förster‐ oder Fluoreszenzenergietransfer (FRET) wird seit über 50 Jahren als Grundlage spektroskopischer Techniken genutzt. Eine Suche im ISI Web of Science mit dem Begriff “FRET” liefert mehr als 2300 Literaturzitate aus so unterschiedlichen Bereichen wie Strukturaufklärung biologischer Moleküle, In‐vitro‐Tests, In‐vivo‐Überwachung in zellulären Systemen, Nucleinsäureanalysen, Signaltransduktion, lichtsammelnde und metallische Nanomaterialien etc. Der entscheidende Faktor für die weite Verbreitung von FRET‐Methoden war und ist die Entwicklung von neuartigen Fluorophortypen einschließlich Nanokristallen, Nanopartikeln, Polymeren und genetisch codierten Proteinen, zusammen mit der Einführung hochentwickelter Apparaturen. Dieser Aufsatz gibt einen kritischen Überblick über die Hauptklassen fluorophorer Materialien, die als Donoren, Acceptoren oder beides in FRET‐Anordnungen dienen können. Insbesondere betrachten wir die Vorteile und Grenzen dieser Materialien und ihrer Kombinationen sowie die verfügbaren Verfahren zur Biokonjugation.     

Ueber die physiko-chemische Attraktionskraft. II

Ohne Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit stellt keineswegs eine abgeschlossene Untersuchung vor; dazu hat mir vor allem das erforderliche chemische Material gefehlt; auch verfüge ich nicht über die neuere Literatur und habe nur sporadisch die Gelegenheit gehabt in einige nach dem Jahre 1914 erschienenen Zeitschriften einen Einblick zu gewinnen. Wenn ich meine Arbeit dennoch schon jetzt publiziere, so geschieht es aus dem Grunde, weil ich in den Arbeitsverh?ltnissen der Jetztzeit keine M?glichkeit habe, die vielen Lücken der Arbeit auszufüllen und auch keine Hoffnung hege, da? sich diese Verh?ltnisse in absehbarer Zeit radikal bessern werden.     

Ueber die rasche Koagulation polydisperser Systeme

Ohne Zusammenfassung Am Schlusse dieser Arbeit danken wir Herrn Hans Müller bestens dafür, da? er die theoretische Durcharbeitung dieses Gebietes, das uns seit Jahren interessierte, übernommen hat. P. Tuorila wird über seine zahlreichen Versuche, aus denen der vorstehende Bericht nur einen kleinen Auszug darstellt, in Kürze in den Kolloidchemischen Beiheften ausführlicher berichten.     

Katalysatoren für die Sonnenenergie

Die Entwicklung der künstlichen Photosynthese und somit die mehr oder minder direkte Nutzung der Sonnenenergie ist seit Jahren ein zentrales Thema. Wie kann man Sonnenenergie billiger und besser zugänglich machen? Konkrete Empfehlungen für die zukünftige Forschung sprechen Wissenschaftler nach dem ersten Chemical Sciences and Society Symposium (CS3) zur Nutzung von Sonnenlicht aus.     

Zur quantitativen Ermittlung der Citronensäure durch Überführung in Aceton

Analytical and Bioanalytical Chemistry - Mit der weiteren Ausgestaltung der neuen Arbeitsvorschrift und ihrer Anwendung zur Untersuchung biologischer Flüssigkeiten sind wir seit längerem...     

Erste Totalsynthesen des Taxols

Taxol 1a, ein Naturstoff, der weltweit außergewöhnliche Beachtung findet und seit über 20 Jahren Biologen, Mediziner und Chemiker gleichermaßen beschäftigt [1], wurde kürzlich von zwei amerikanischen Arbeitsgruppen unabhängig voneinander und fast zeitgleich durch eine Totalsynthese hergestellt [2,3]. Erste Naturstoffsynthesen sind fast alltäglich geworden und beeindrucken oft nur Insider. Über diese Arbeiten wurde jedoch nicht nur in Fachjournalen berichtet, sondern die Synthesen wurden auch in vielen Tageszeitungen und Nachrichtenmagazinen als Sensation gefeiert. Was ist die Ursache für das öffentliche Interesse?     

Die Chlorfluorkohlenwasserstoff/Ozon-Theorie. Ein wissenschaftlicher Lagebericht

Die Professoren Rowland und Molina von der University of California at Irvine haben 1974 eine Theorie über die mögliche Schädigung des Ozonschildes der Erde durch Chlorfluorkohlenwasserstoffe entwickelt. Diese Verbindungen sind als Arbeitsflüssigkeiten für die Sicherheit und Effizienz fast aller Klima- und Kühlanlagen verantwortlich und werden als Treibmittel für vielerlei Aerosole benutzt. – Der vorliegende Aufsatz besteht aus fünf Abschnitten. Im ersten wird die wissenschaftliche Situation geschildert, die Ende 1974 bestand; im zweiten werden die Befunde und Beobachtungen analysiert, die der Theorie zugrundeliegen, und die seit Anfang 1975 gewonnenen neuen Erkenntnisse diskutiert. Der dritte Abschnitt ist dem möglichen Ausmaß der Ozonabnahme gewidmet, während der vierte und fünfte sich mit dem Risiko beschäftigen, das der Aufschub der Entscheidung über den Produktionsstop mit sich bringt.     

Di‐tert‐butyldiphosphatetrahedran: Katalytische Synthese des freien Phosphaalkin‐Dimers

Die Tetrahedrane sind eine bisher nur wenig entwickelte Verbindungsklasse und insbesondere ist mit AsP₃ bisher nur ein einziges neutrales, heteroatomares Tetrahedran bekannt. Hier berichten wir über die Synthese eines neutralen, molekularen X₂Y₂‐Tetraeders (X, Y=p‐Blockelemente), der gleichzeitig das erste Beispiel des seit langem postulierten freien Phosphaalkindimers ist. Di‐tert‐butyldiphosphatetrahedran, (tBuCP)₂, lässt sich aus dem Monomer tBuCP in einer nickelkatalysierten Dimerisierungsreaktion unter Verwendung von [(NHC)Ni(CO)₃] (NHC=1,3‐Bis(2,4,6‐trimethylphenyl)imidazolin‐2‐yliden (IMes) bzw. 1,3‐Bis(2,6‐diisopropylphenyl)imidazolin‐2‐yliden (IPr)) als Katalysator darstellen. Die Einkristallröntgenstrukturanalyse eines Silber(I)‐komplexes bestätigt die tetraedrische Struktur. Der Einfluss des N‐heterocyclischen Carbenliganden auf die katalytische Reaktion wird diskutiert und auf Basis von synthetischen, kinetischen und quantenmechanischen Untersuchungen wird ein möglicher Bildungsmechanismus vorgestellt.     

Fortlaufende Literaturübersicht über Arbeiten mikrochemischen Inhaltes

Ohne ZusammenfassungAbgeschlossen mit sämtlichen am 15. Juni 1941 vorliegenden Zeitschriften.     

Über poröses Glas

Zusammenfassung Schaumglas ist ein durch Gasentwicklung im flüssigen Zustand künstlich erzeugter Bimsstein. In frühren Zeiten wurden im „Frittproze?“ die Glasgemengebestandteile einer Vorsinterung unterworfen. Die Sinterung bildet den entscheidenden Vorgang bei der antiken Glaserzeugung vor Erfindung der Glasmacherpfeife, und auch heute noch bei der Herstellung von Schmelzemails. Die Glas- und Quarzfilterplatten, die seit 1923 in Jena entwickelt wurden, beruhen auf der Sinterung der betreffenden Grie?e und Pulver. ?hnlich verh?lt es sich beim Frittenporzellan und den Filtersteinen auf Quarz- oder Kieselgurbasis mit geeigneten Bindemitteln. Bei Ganzglas-Bakterienfiltern wird auf keramischem Wege die feine Filterschicht erzeugt und auf eine Unterlage aufgetrocknet und gebrannt. Die Prüfung der Filter und ihre Technologie werden dargestellt, die Vorg?nge bei der Verarbeitung von Ton zum Vergleich herangezogen. Einige neuartige Anwendungsgebiete der Glasfilter werden am Schlu? erw?hnt. Bei den Vorarbeiten für diesen Aufsatz haben mich durch wertvolle Ratschl?ge unterstützt meine Kollegen DDr. Bartsch, Geffcken und Kn?ll. Letzterer hat zusammen mit Frau v. Ekkesparre im Mikro-Labor von Carl Zeiss die Bilder aufgenommen. Allen Mitarbeitern spreche ich hiermit meinen herzlichen Dank aus.     

Steady Impact Factor Growth for MDPI Open Access Journals

For the past three years MDPI has announced the newly released impact factors for its Open Access journals by the means of an annual editorial [1-3]. In 2012 we are-once again-pleased to report that the growth of the impact factors of MDPI's Open Access journals continues. This year's edition of the Journal Citation Reports (JCR), which is published annually by Thomson Reuters, includes 10 journals published by MDPI, including three that have received their first official Impact Factors-International Journal of Environmental Research and Public Health (IJERPH), Materials and Nutrients. Table 1 reports the latest Impact Factors for 2011. Figure 1 graphically depicts the evolution of the Impact Factors for four MDPI open access journals that have received Impact Factors in the past. Table 2 reports the ranking of the MDPI journals within the subject categories of the Science Citation Index Expanded (SCIE).     

Chalkogenbrückenkatalyse einer Nitro‐Michael‐Reaktion

Chalkogenbrücken sind nicht‐kovalente Wechselwirkungen zwischen Lewis‐aziden Chalkogensubstituenten und Lewis‐Basen. Hierin präsentieren wir die erste Anwendung dikationischer, Tellur‐basierter Chalkogenbrückendonoren als Katalysatoren in einer Nitro‐Michael‐Reaktion zwischen trans‐β‐Nitrostyrol und Indolen. Dies ist außerdem die erste Aktivierung einer Nitro‐Gruppe durch Chalkogenbrücken (und Halogenbrücken). Die Katalysatoren zeigten eine mehr als 300‐fache Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit im Vergleich zu stark Lewis‐sauren Wasserstoffbrückendonoren. Durch mehrere Vergleichsexperimente, Titrationen und DFT‐Rechnungen konnte die Aktivierung des Nitrostyrols durch Chalkogenbrücken nachgewiesen werden.     

Open Probe fast GC–MS — combining ambient sampling ultra‐fast separation and in‐vacuum ionization for real‐time analysis

An Open Probe inlet was combined with a low thermal mass ultra‐fast gas chromatograph (GC), in‐vacuum electron ionization ion source and a mass spectrometer (MS) of GC–MS for obtaining real‐time analysis with separation. The Open Probe enables ambient sampling via sample vaporization in an oven that is open to room air, and the ultra‐fast GC provides ~30‐s separation, while if no separation is required, it can act as a transfer line with 2 to 3‐s sample transfer time. Sample analysis is as simple as touching the sample, pushing the sample holder into the Open Probe oven and obtaining the results in 30 s. The Open Probe fast GC was mounted on a standard Agilent 7890 GC that was coupled with an Agilent 5977A MS. Open Probe fast GC–MS provides real‐time analysis combined with GC separation and library identification, and it uses the low‐cost MS of GC–MS. The operation of Open Probe fast GC–MS is demonstrated in the 30‐s separation and 50‐s full analysis cycle time of tetrahydrocannabinol and cannabinol in Cannabis flower, sub 1‐min analysis of trace trinitrotoluene transferred from a finger onto a glass surface, vitamin E in canola oil, sterols in olive oil, polybrominated flame retardants in plastics, alprazolam in Xanax drug pill and free fatty acids and cholesterol in human blood. The extrapolated limit of detection for pyrene is <1 fg, but the concentration is too high and the software noise calculation is untrustworthy. The broad range of compounds amenable for analysis is demonstrated in the analysis of reserpine. The possible use with alternate standard GC–MS and Open Probe fast GC–MS is demonstrated in the analysis of heroin in its street drug powder. The use of Open Probe with the fast GC acting as a transfer line is demonstrated in <10‐s analysis without separation of ibuprofen and estradiol. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

A Golden Ten: A Decade of Open Access Society Publishing

Shining On! Happy first 10 years, ChemistryOpen! From little more than a new trend in chemistry publishing, the Open Access model has grown into a major theme in publishing in the last decade. The idea of Open Science has become instrumental for the collaboration among scientists, not only during the pandemic, and ChemistryOpen is ready to start its next decade in a much more open world!     

Alfred Werner,der Vater der Komplexchemie,publiziert 2001 in „Inorganic Chemistry”︁

Kürzlich erschien in einem der führenden internationalen Journale für Anorganische Chemie eine Notiz zur Kristallstruktur von (μ‐amido)(μ‐hydroxo)(μ‐superoxo)dicobalt(III)‐tri‐nitrat‐hydrat [1]. Autoren dieser Arbeit sind neben Bernhard Spingler und Stephen J. Lippard vom Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA auch Marie Scanavy‐Grigorieff, Alfred Werner und Heinz Berke vom Anorganisch‐Chemischen Institut der Universität Zürich. Alfred Werneř Ja, es ist jener Alfred Werner, der von 1866 bis 1919 lebte und der für seine bahnbrechenden Arbeiten über die Konstitution von Koordinationsverbindungen (die bezüglich ihrer Bedeutung für die Entwicklung der Chemie vielleicht mit denen von A. Kekulé zu vergleichen sind) 1913 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurde.     

Linus Carl Pauling - 28. 2. 1901 - 17.8. 1994

Das Jahr 1939 steht, wie in der Geschichte der Menschheit, auch in der der Chemie wie eine Zeitenwende: Während von Berlin aus in der Welt die Lichter ausgelöscht wurden, erschien in New York ein Buch von mäßigem Umfang: Linus Pauling: „The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals - An Introduction to Modern Structural Chemistry”︁. Man kann seit diesem fokussierenden Genieblitz tatsächlich die Chemie in ihren weitesten Ausstrahlungen als Zeit vor (B. P.) und nach Pauling (A. P.) zählen, denn dieses Buch hatte einen ungeheuren Einfluß auf alles, das chemisch ist - und das ist alles Tote und Lebende, weil es durch chemische Bindungen in Form und im Raum gehalten wird. Und es ist nicht ein Zufallsstreich, sondern das Ergebnis einer phänomenalen Zusammenschau und einer, durch Gespür für das, was die Natur zusammenhält, zielvoll gelenkten, von Intuition beflügelten und seismorgraphisch alle Anregungen aufnehmenden, ungeheuer optimistischen geistigen und experimentellen Arbeit eines Mannes, der zugleich die Phantasie hatte, die neuen Vorstellungen auf viele in den Kulissen stehende Fragen anzuwenden, so daß wir heute reflexmäßig die Vorgänge in uns und um uns herum als Yin/Yang(Paß)-Kommunikation zwischen Atomen, Molekülen und höher strukturierten Verbänden, Organisationen interpretieren.     

Praktische Anleitung zur Messung und Interpretation magnetischer Eigenschaften

Hier werden Verfahrensweisen empfohlen, um vor Irrtümern sowohl bei der Messung als auch bei der Interpretation magnetischer Daten zu schützen. Die Magnetfeldstärke ist bei der Messung magnetischer Suszeptibilitäten sorgfältig zu wählen, um die Aufnahme unverfälschter Daten zu garantieren. Mit Beispielen wird belegt, wie durch zu starke Felder magnetische Sättigung verursacht wird und schwache ferro‐/antiferromagnetische Spin‐Spin‐Kopplungen unterdrückt werden. Fehlinterpretationen sind die Folge, es sei denn, man verwendet Suszeptibilitätsbeziehungen, die die Feldstärkeabhängigkeit von χ_m explizit berücksichtigen. Des Weiteren werden Empfehlungen zur Darstellung experimenteller und theoretischer Daten gegeben. Die begrenzte Anwendbarkeit der am meisten überstrapazierten Beziehung im Falle von Paramagnetismus, des Curie‐Weiss‐Gesetzes χ_m=C/(T−θ), wird verdeutlicht (magnetisch kondensierte Systeme, reiner Spin‐Magnetismus). Während bei bestimmten 3d‐ und 4f‐Systemen einfache Suszeptibilitätsformeln anwendbar sind, verlangt die komplexe Situation für die übrigen d‐ and f‐Zentren – unter Einbeziehung der Actinoide – Computerprogramme, die gleichzeitig interelektronische Abstoßung, Ligandenfeld‐Potential, Spin‐Bahn‐Kopplung, interatomare Austauschwechselwirkung und äußeres Magnetfeld berücksichtigen.     

Spontane Kristallisation von Perowskit‐Nanokristallen in unpolaren organischen Lösungsmitteln: Ein vielseitiges Konzept für deren morphologiekontrollierende Synthese

Die wachsende Nachfrage an Perowskit‐Nanokristallen (NCs) für verschiedene Anwendungen hat ein großes Forschungsinteresse an der Entwicklung einfacher Synthesemethoden geweckt. Sie werden meist entweder durch ligandenunterstützte Umfällung (LARP) bei Raumtemperatur oder durch Heißinjektion bei hohen Temperaturen und inerter Atmosphäre synthetisiert. Die Verwendung von polaren Lösungsmitteln im Fall von LARP beeinflusst jedoch deren Stabilität. Hier berichten wir über die spontane Kristallisation von Perowskit‐NCs in unpolaren organischen Medien unter normalen Umgebungsbedingungen ausgelöst beim einfachen Mischen von Ausgangsmaterial‐Liganden‐Komplexen ohne Anwendung externer Stimuli. Die Morphologie der NCs kann von Nanowürfeln zu Nanoplättchen gesteuert werden, indem das Verhältnis zwischen einwertigem (z. B. Formamidinium⁺ (FA⁺) oder Cs⁺) und zweiwertigem (Pb²⁺) Kation‐Liganden‐Komplex variiert wird. Die Ausgangsmaterial‐Liganden‐Komplexe sind monatelang stabil, so dass Perowskit‐NCs direkt vor der Verwendung leicht hergestellt werden können. Darüber hinaus zeigen wir, dass dieser vielseitige Synthesevorgang skalierbar und allgemein für Perowskit‐NCs unterschiedlicher Zusammensetzung anwendbar ist.     

Energetics during proton transfer process in hydrated zündel ion complex

Zündel ion (H₅O) is one of the two important structures formed during the proton transfer process in aqueous system. This work reports microsolvation of Zündel ion using density functional theory based B3LYP method with aug‐cc‐pVTZ basis set. Interaction of Zündel ion with four water molecules in its first solvation shell is studied using many‐body analysis approach. A change in many‐body energies and their contribution to the binding energy of a complex during the proton transfer process from donor to acceptor water molecule in Zündel ion‐4H₂O complex is obtained. For the hydrated Zündel ion complex, the contribution from total two‐body, three‐body, four‐body, five‐body, and relaxation energy to the binding energy is 84.7, 14, 6.87, 1.6, and 4%, respectively, at B3LYP/aug‐cc‐pVTZ level. Relaxation energy and total five‐body energy have repulsive contribution to the binding energy of a hydrated Zündel ion complex. It is found that the relaxation energy and binding energy of a Zündel‐4H₂O complex is the maximum and minimum, respectively, when a shared proton is at equal distance from oxygen atom of donor and acceptor water molecules. A significant change in two‐body, three‐body, and four‐body energies for which Zündel ion is one of the many‐body terms is observed during the proton transfer process. A change in total two‐body, total three‐body, total four‐body, and relaxation energy is about 2.6, 1.8, 0.4, and 1.1%, respectively, during the proton transfer process. A change in two‐body, three‐body, and four‐body interaction energies between water molecules is very small during the proton transfer process. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Int J Quantum Chem, 2012     

Der “Chemie‐Baukasten” der Hochschule Fresenius

Für Chemie‐Interessierte, die auf die bewährten Merkmale eines Fachhochschul‐Studiengangs auch im Bachelor‐Studium nicht verzichten wollen, bietet die Hochschule Fresenius als derzeit einzige Hochschule in Deutschland einen 8‐semestrigen Chemie‐Bachelorstudiengang mit integriertem Auslands‐ und Praxissemester an. Darauf baut der zweisemestrige Master‐Studiengang Bio‐ and Pharmaceutical Analysis auf. Wer sich neben der Chemie auch für Management und Marketing interessiert, kann stattdessen den 6‐semestrigen Bachelorstudiengang Wirtschaftschemie wählen. Bis zum 4. Semester lernen die Studierenden gemeinsam und entscheiden sich dann für einen der beiden Bachelor‐Studiengänge.