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Ascorbinsäure ist eine ringförmige Verbindung, die besser unter dem Namen Vitamin C bekannt ist. Obwohl der Stoff keine Carbonsäure ist, kann das Molekül zwei Protonen abgeben. Darauf und auf der reduzierenden Wirkung basiert der Einsatz als Konservierungsstoff in der Lebensmittelindustrie.
Dieser ist für die Industrie auch deshalb so interessant, weil Vitamin C einen essenziellen Stoff für den menschlichen Organismus darstellt. Ascorbinsäure ist an der Biosynthese von Hormonen und anderen Eiweißen beteiligt, stärkt das Immunsystem und wirkt als Radikalfänger. Die empfohlene tägliche Aufnahme von Vitamin C beträgt 70-100 mg, unter bestimmten Umständen sogar mehr. Allerdings sollte diese nicht im Zusammenhang mit Süßigkeiten, sondern durch vitaminreiche Obst- und Gemüsesorten aufgenommen werden.

Aspirin® ist das eingetragene Warenzeichen der Firma Bayer für Acetylsalicylsäure. Im Körper wirkt es in erster Linie schmerzstillend und fiebersenkend. Man kennt Aspirin heute als ein Medikament, für das nahezu täglich neue Anwendungen hinzukommen. Es scheint eines dieser Wunderarzneimittel zu sein, die jeder in seinem Medizinschrank beherbergt und die mehr versprechen, als im Beipackzettel steht.

Die eigentliche Geschichte des Aspirins begann schon sehr früh, nämlich im 5. Jahrhundert vor Christus, als der Vater der modernen Medizin, HIPPOKRATES lebte. Woher er die Wirkung von Aspirin kannte und wie es mit dieser Substanz weiterging, ist im folgenden Artikel zu erfahren.

Benzaldehyd ist der einfachste aromatische Aldehyd mit der Summenformel $C_2{H}_{5}CHO$. Es ist eine nach bitteren Mandeln riechende farblose Flüssigkeit. Benzaldehyd ist sehr reaktionsfreudig. Es ist in Ethanol und Ether gut löslich, in Wasser weniger.

Durch Autoxidation geht es leicht zu Benzoesäure über. Benzaldehyd ist in bitteren Mandeln und Kernen verschiedener Früchte zu finden, es kann aber auch technisch produziert werden. Verwendet wird es zur Herstellung von parfümierten Seifen, pharmazeutischen Präparaten, speziellen Farbstoffen, sowie Geruchs- und Geschmacksstoffen in Lebensmitteln.

Der Kohlenwasserstoff Benzen wurde 1825 von M. Faraday entdeckt. Die theoretische Erklärung der aromatischen Struktur gelang erst im 20. Jh. mithilfe der modernen Wellenmechanik. Durch den aromatischen Zustand ist das Benzen relativ reaktionsträge. Typische Reaktionen von Benzen sind elektrophile Substitutionen am Aromaten. Benzen ist ein bedeutender Ausgangsstoff für die chemische Industrie. Es ist der Prototyp aromatischer Verbindungen.

* 11.10.1884 in Goldschmieden (heute zu Breslau gehörig)
† 31.03.1949 in Buenos Aires

FRIEDRICH BERGIUS war ein deutscher Chemiker. Er entwickelte ein Verfahren zur Hochdruckhydrierung von Kohle, befasste sich mit der Holzverzuckerung und der Umwandlung von Ethen zu Glycol (Ethandiol). 1931 erhielt FRIEDRICH BERGIUS gemeinsam mit CARL BOSCH (1874-1940) den Nobelpreis für Chemie.

In keinem Land der Welt gibt es mehr Brotsorten, die regelmäßig im Handel angeboten werden, als in Deutschland: mehr als 200. Dieser großen Variationsbreite liegen wenige, jahrtausendealte Grundrezepte der Herstellung zugrunde.

* 24.03.1903 in Bremerhaven-Lehe
† 18.01.1995 in München

ADOLF BUTENANDT war einer der bedeutendsten Biochemiker des 20. Jahrhunderts.
Seine Arbeiten zur Erforschung der chemischen Struktur und zur Wirkungsweise der Sexualhormone, z. B. Androsteron, Progesteron oder Testosteron, waren Bahn brechend.
Er klärte den Tryptophan-Stoffwechsel bei Insekten auf und isolierte in fast zwanzigjähriger Arbeit den Insektenlockstoff des Seidenspinners (Bombyx mori) das Bombykol.
BUTENANDT bekam 1939 (überreicht 1949) gemeinsam mit L. RUZICKA den Nobelpreis für Chemie.

* 08.04.1911 in Saint Paul (Minnesota)
† 08.01.1997 in Berkely (Kalifornien)

Melvin Calvin ist ein amerikanischer Chemiker. In den fünfziger Jahren klärte er mit Hilfe des radioaktiv markierten Kohlenstoffs einen Teil der Fotosynthese auf, der nach ihm mit „Calvin-Zyklus“ benannt wurde. Für diese bahnbrechenden Ergebnisse erhielt Calvin 1961 den Nobelpreis für Chemie.
Calvin isolierte das Rhesus-Antigen und erforschte die Entstehung von Krebs, die chemische Evolution auf der Erde und Theorien zur Urzeugung. Calvin war während des zweiten Weltkrieges an der Entwicklung der Atombombe in den USA mitbeteiligt.

Die Carbonsäuren weisen sehr unterschiedliche Strukturen auf, da es sich um Derivate der entsprechenden Kohlenwasserstoffe handelt. Die bekanntesten Vertreter sind sicherlich die Alkansäuren, aber auch ungesättigte Carbonsäuren oder aromatische Verbindungen gehören dazu. Das gemeinsame Strukturmerkmal besteht in der Carboxylgruppe, die bei allen Carbonsäuren die Eigenschaften mit beeinflusst.

Eine einfache Carbonsäure (Monocarbonsäure) erkennt man leicht an der Carboxylgruppe -COOH. Manche Carbonsäuren können auch mehrere Carboxylgruppen im Molekül enthalten. Daneben existieren auch Verbindungen, die neben der Carboxylgruppe noch mindestens eine andere funktionelle Gruppe aufweisen. Dazu gehören z. B. die Halogencarbonsäuren, die Hydroxy- oder die Aminosäuren.

Cellulose besteht ähnlich wie Stärke aus vielen Glucoseeinheiten. Damit gehört der Stoff zu den Polysacchariden. Trotzdem sind die Eigenschaften sehr verschieden. Cellulose ist der mengenmäßig bedeutendste Naturstoff. Sie stellt außerdem eine wichtige Speicherform für das Element Kohlenstoff (Kohlenstoffkreislauf) dar. Die von jeher große technische und wirtschaftliche Bedeutung der Cellulose begründet sich aus der Vielzahl ihrer Erscheinungsformen. Baumwolle, Hanf, Jute und Flachs sind fast reine Cellulose. Sie besitzen große Bedeutung in der Textil-, der Papier- und Bauindustrie.

Textilien schützen uns vor Witterungseinflüssen. Unsere Ansprüche an die Kleidung gehen aber viel weiter. Heute steht uns für die Fertigung von Kleidung eine große Vielfalt an Textilfasern zur Verfügung. Bis ins 20. Jahrhundert wurden ausschließlich Naturfasern auf Basis von Cellulose (Baumwolle) oder Eiweißen (Wolle) verwendet.

Mit der Entwicklung der Kunststoffchemie in den 30er-Jahren ergaben sich jedoch völlig neue Möglichkeiten, synthetische makromolekulare Stoffe zu Fasern zu verarbeiten. Diese Kunstfasern bzw. synthetischen Fasern sind aus dem modernen Alltag nicht mehr wegzudenken.

Chloroform war lange Zeit ein wichtiges Narkosemittel. Die von ihm ausgehende Gefahr (gesundheitsschädigend) wurde viele Jahre unterschätzt. Es löst sich in organischen Lösungsmitteln gut, die Flüssigkeit brennt nicht, es riecht süßlich und ist schwerer als Wasser. Chloroform zersetzt sich beim Einwirken von Sonnenlicht und Luftsauerstoff zu Chlorwasserstoff und dem äußerst giftigem Phosgen. Dennoch wird es heute noch in der Industrie verwendet.

* 08.06.1916 in Northampton/England
† 28.07.2004 San Diego/USA

FRANCIS HARRY COMPTON CRICK war bereits studierter Physiker als er 1947 nach Cambridge ging, um Biologie zu studieren. Er wurde mit der Röntgenstrukturanalyse vertraut. Diese Methode wird auf kristalline Stoffe angewendet. Sie dient dem Erkennen von Raumstrukturen, welche zu klein sind, um mit einem Mikroskop aufgelöst werden zu können. CRICK hatte bereits Pionierarbeit mit der Anwendung der Röntgenstrukturanalyse in der Molekularbiologie geleistet. Zusammen mit seinem jungen Kollegen JAMES D. WATSON gelang es ihm, die Struktur der Erbsubstanz Desoxyribonucleinsäure (DNA) aufzuklären. Für diese Leistung bekamen CRICK und WATSON (geb. 1928) 1962 den Nobelpreis für Medizin/Physiologie.

Polychlorierte Dibenzo-[1,4]dioxine (PCDD) und polychlorierte Dibenzofurane werden im Sprachgebrauch vereinfacht Dioxine genannt. Es sind hoch toxische, krebserregende und fruchtschädigende Verbindungen. Der giftigste Vertreter ist das Seveso-Gift TCDD. Es ist giftiger als Cyanid und die chemischen Kampfstoffe Tabun und Serin.
Dioxine werden nicht gezielt synthetisiert sondern entstehen als unerwünschte Nebenprodukte bei industriellen Verfahren und bei Verbrennungen. Dioxine kommen in unserer Umwelt vor, und werden vom Menschen mit der Nahrung aufgenommen. Die Konzentration von Dioxinen in der Nahrung und der Umwelt wird ständig überwacht.

Disaccharide sind Kohlenhydrate, die durch die Kondensation von zwei Monosacchariden entstehen. Disaccharide, die noch über ein halbacetalisches Kohlenstoffatom verfügen, zeigen eine reduzierende Wirkung (Maltose, Lactose und Cellobiose). Trehalose und Saccharose zeigen keine reduzierende Wirkung. Lactose, Saccharose und Maltose haben technische Bedeutung in der Lebensmittelindustrie. Cellobiose ist ein Abbauprodukt der Cellulose, Trehalose wird nur von Insekten, Bakterien und einigen Hefen gebildet.

Mit vielen Gerüchen verbinden wir eine eindeutige Situation. Es ist Frühling, wenn die Blüten die Luft mit dem charakteristischen Duft erfüllen. Der Geruch von Lebkuchen und Tannennadeln erinnert an Weihnachten. Auch der typische Zimtgeschmack in Plätzchen gehört zu dieser Zeit. Diese Empfindungen werden von bestimmten Stoffen ausgelöst. Duft- und Aromastoffe spielen eine bestimmende Rolle in unserem Leben. Mittlerweile sind viele der Stoffe gut untersucht.

Enzyme sind hochmolekulare Eiweißkörper, die als Biokatalysatoren an fast allen Stoffwechselreaktionen in tierischen sowie pflanzlichen Organismen beteiligt sind. Sie sind in der Lage, die für jede Reaktion notwendige Aktivierungsenergie (Höhe der Energiebarriere) herabzusetzen.

Neben der Primärstruktur von Enzymen haben besonders die Sekundärstruktur (Faltung) und Tertiärstruktur (räumliche Struktur) eine besondere Bedeutung für die Aktivität und Substratspezifität von Enzymen.
Die Enzymforschung ermöglicht nicht nur ein Verständnis über die Wirkung von Enzymen, sondern auch ihre Nutzung.

Die Essigsäure ist eine der wichtigsten organischen Säuren in unserem Leben. Sie ist nicht nur ein wichtiger Bestandteil in unserem Stoffwechsel, sondern auch ein Genuss- und Würzmittel, außerdem ein Rohstoff in der Industrie. Sie entsteht auf natürlichem Wege durch Essigsäuregärung. So kann man sie gezielt gewinnen, besonders zum Einsatz als Speiseessig.

Die Ester sind wichtige Derivate der Carbonsäuren. Sie treten in einer sehr großen Vielzahl und Vielfältigkeit auf. Die typische Reaktion zu ihrer Bildung nennt man Veresterung. Eine sehr große Rolle spielen die Ester in der Natur. Sie sind in allen Lebewesen in den unterschiedlichsten Erscheinungsformen zu finden, z. B. als Riechstoffe, Fette, Zellmembranbaustein.

„Alkohol“ – die Volksdroge Nummer 1, ist chemisch betrachtet „Ethanol“, also ein einfacher aliphatischer gesättigter Alkohol.

Seine Eigenschaften ähneln stark dem des Methanols. Typische Reaktionen sind die Veresterung mit Carbonsäuren und die Oxidation zu Acetaldehyd (Ethanal), Essigsäure und Kohlenstoffdioxid. Obwohl er für Lebewesen in höheren Dosen äußerst giftig ist, kommt er in der Natur relativ häufig vor. Bei Gärprozessen, z. B. bei Fallobst, zersetzen Hefepilze zucker- oder stärkehaltige Substanzen zu Ethanol.

Die Wirkungen auf den Menschen sind bei geringen Dosen nicht gefährlich, zumindest bei Erwachsenen und Nichtschwangeren. Zu chronischen Alkoholvergiftungen und damit schweren Organschäden kommt es, wenn der tägliche Alkoholkonsum zu groß wird.
Ethanol dient in der Industrie vor allem als Lösungsmittel, Brennstoff und Ausgangsstoff zur Herstellung weiterer Chemikalien. Zunehmend wird er auch als Treibstoff verwendet.

Die in der Natur recht weit verbreiteten Ether stellen eine Stoffklasse dar, die sich durch die chemische Struktur einer $R_1-O-R_2$Bindung auszeichnet. Ether verdunsten sehr schnell und bilden an der Luft explosive Gemische. Sprichwörtlich sagt man, wenn man Ether entzündet, „dann brennt die Luft“. Besonders bekannt ist Diethylether. Er gehörte mit zu den ersten Inhalationsnarkosemitteln. Heute wird er nicht mehr zur Narkose verwendet, da die Nachwirkungen recht unangenehm sind.