Ein Tag im Leben eines Chemikers

Präsentation zum Thema: "Ein Tag im Leben eines Chemikers"—  Präsentation transkript:

1 Ein Tag im Leben eines Chemikers
Ein Produkt des CITIES-Projekts Leo Gros, Hochschule Fresenius unter Mitarbeit von Noreen Klein und Verena Könitz Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

2 Können wir lehren, ohne spektakulär zu sein?
Ja, das geht – wir müssen die Phantasie wecken! Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

3 Was zeigen wir Ihnen heute?
Der Digitalwecker klingelt – wie zeigt er die Uhrzeit an? Das Deo und das Antitranspirans bei der Morgenwäsche – was bewirken die? Die unappetitliche Mittagssuppe und der Küchendetektiv Der gesunde Knoblauch zum Abendessen hat‘s in sich Der Schmand am Wannenrand – Schmutz erkannt, Schmutz gebannt? Zwei Gute-Nacht-Experimente Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

4 Was unterscheidet Chemikerinnen und Chemiker von anderen Menschen?
Wer Chemie versteht, sieht Moleküle rennen, zusammen-stoßen und sich umwandeln - da, wo andere Leute nichts sehen Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

5 1. Flüssigkristalle: Eine unerwartete Beobachtung
.... die wir nun auch machen können Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

6 „Pommes Frites-Moleküle“
Ein Stoff, der sich zum Teil wie ein Festkörper zum Teil wie eine Flüssigkeit verhält Flüssigkristall unter dem Polarisations-Mikroskop Die stäbchenförmige Moleküle richten sich in regelmäßigen Mustern aus (hier: parallel; „nematische Textur“) Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Bilder:

7 Project N. 129193-CP-1-2006-1-DE–COMENIUS–C21
Erst 1970: Ein Patent .... und eine Publikation: M. Schadt, W. Helfrich, Voltage Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal Appl. Phys. Lett. 19, 127 (1971) Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

8 Project N. 129193-CP-1-2006-1-DE–COMENIUS–C21
Chemiker/innen sehen Moleküle tanzen: so funktioniert eine Flüssigkristallanzeige Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

9 Und das kann man damit machen
Das Innere eines Displays und das sieht man von außen Eine weitere sehr bekannte Anwendung: Flachbildschirme Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

10 CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster - 27.04.2009
Regelmäßige Ordnung: Flüssigkristall Wildes Durcheinander: normale Flüssigkeit Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

11 2. Ein Wirkstoff gegen den Schweiß
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster 2. Ein Wirkstoff gegen den Schweiß Wirkstoff: Aluminium-Chlorohydrat Al2(OH)5Cl Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

12 Aluminiumchlorid-Hexahydrat
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster Aluminiumchlorid-Hexahydrat Aluminium-Chlorohydrat liegt Aluminiumchlorid-Hexahydrat zugrunde. Das ist (AlCl3 · 6 H2O) Alumimiumchlorid-Hexahydrat liegt in wässriger Lösung als oktaedrischer Komplex vor lat. complexus = umarmen, umschließen in diesem Komplex umschließen sechs Wassermoleküle das zentral angeordnete Aluminium-Ion Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

13 Was ist die Funktion des Wirkstoffs im Deodorant oder Antitranspirans?
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster Was ist die Funktion des Wirkstoffs im Deodorant oder Antitranspirans? Aluminium reagiert mit Wasser sauer Eine mit einem Indikator versetzte Lösung zeigt uns das an Formeln: Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

14 CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster - 27.04.2009
Schweiß enthält Proteine Proteine sind unter natürlichen Bedingungen löslich Aluminium ändert diese natürlichen Bedingungen Die Lösung wird sauer, die Struktur der Proteine ändert sich. Das nennt man Denaturierung. Lösliche Proteine Abbildungen: Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

15 CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster - 27.04.2009
Durch die Denaturierung lagern sich die Proteine anders zusammen Die Proteine sind jetzt nicht mehr löslich Aluminium verengt durch Denaturierung von Proteinen auf der Haut die Poren und vermindert so die Schweißbildung Diese Eigenschaft wird als adstringierend (zusammenziehend) bezeichnet Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

16 Deodorant - Antitranspirans – wo liegt der Unterschied?
Antitranspirans = Schweißhemmer: Ein Antitranspirans soll den Schweiß und damit auch den Schweißgeruch verhindern, das geschieht durch Aluminiumchlorid Deodorant: Ein Deodorant (kurz Deo) soll mit seinen Parfumbestandteilen unangenehmen Körpergeruch bekämpfen Die Wirkung beruht auf dem Abtöten von Bakterien der Hautflora. Sie verursachen den unangenehmen Schweißgeruch, z.B. durch Abbau langkettiger Fettsäuren zu Buttersäure und Ameisensäure. Den Deodorantien sind häufig Antispirantien beigemischt Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

17 Auch bei Halsentzündungen wirkt Aluminiumchlorid
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster Auch bei Halsentzündungen wirkt Aluminiumchlorid Handelsprodukt Mallebrin Zur Behandlung von Entzündungen der Schleimhaut des Mund- und Rachenraumes Wirkstoff: Aluminiumchlorid Aluminiumchlorid schützt die Schleimhäute vor dem Angriff von Krankheitserregern Aluminium führt zum Aufbau einer Schutzschicht vonProteinen auf den Zellmembranen Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

18 3. Die Geschichte von der Hühnersuppe …..
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster 3. Die Geschichte von der Hühnersuppe ….. oder: der Chemiker als Küchenkriminalist Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

19 So einfach wird die Köchin überführt
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster So einfach wird die Köchin überführt Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

20 So beschreiben Chemikerinnen und Chemiker das Phänomen
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster So beschreiben Chemikerinnen und Chemiker das Phänomen                                                                      Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

21 Die Emissionsspektralanalyse
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster Auf der Basis dieser Erkenntnisse entwickelten Bunsen und Kirchhoff eine analytische Technik: Die Emissionsspektralanalyse Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

22 So messen wir z.B. den Calciumgehalt im Blut
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster So messen wir z.B. den Calciumgehalt im Blut Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

23 CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster - 27.04.2009
4. Ein gesundes Abendessen mit Knoblauch – und eine Geschichte von der Auer Dult in München Beobachten Sie mit einem wortgewandten Verkaeufer die wundersame Wirkung von Knoblauchsaft – und von Wein! Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

24 CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster - 27.04.2009
                                                                               Alliin                                       Allylsulfensäure    alpha-Aminoacrylsäure                                                                                                 Allylsulfensäure                                   Allicin Alliin ((+)-(S)-Allyl-L-cysteinsulfoxid)                                Nur ein kleiner Ausschnitt aus der Knoblauch-Chemie Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

25 So reagiert Permanganat mit Oxalsäure:
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster So reagiert Permanganat mit Oxalsäure: Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

26 CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster - 27.04.2009
Wasserverschmutzung in der Elbe zu Beginn des 20. Jahrhunderts – aufgespürt mit Permanganat Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

27 Eine Publikation aus jüngster Zeit weiß mehr:
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster Eine Publikation aus jüngster Zeit weiß mehr: Here we show that human RBCs convert garlic-derived organic polysulfides into hydrogen sulfide (H2S), an endogenous cardioprotective vascular cell signaling molecule…. The vasoactivity of garlic compounds is synchronous with H2S production, and their potency to mediate relaxation increases with H2S yield, strongly supporting our hypothesis that H2S mediates the vasoactivity of garlic. Gloria A. Benavides et al., Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

28 … und 2008 wird noch mehr bekannt…
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster … und 2008 wird noch mehr bekannt… Das Chemotherapeutikum Docetaxel, das hauptsächlich bei Brust- und Prostatakrebs eingesetzt wird, hat vor allem bei älteren Patienten starke Nebenwirkungen. Edward W. Howard und Kollegen entdeckten, dass die Wirkung des Medikaments durch einen Inhaltsstoff des Knoblauchs gesteigert werden kann, ohne dass sich dabei die Nebenwirkungen intensivieren. Die Autoren fanden, dass die Substanz S-Allylmercapto-Cystein, kurz SMAC, das Wachstum von drei verschiedenen Prostatakrebs-Zelllinien drosselt: Bei Mäusen, denen Prostatakrebs transplantiert worden war, reduzierte die Kombibehandlung Docetaxel-SMAC die Tumorgröße um 84 Prozent, eine Verbesserung von 37 Prozent im Vergleich zur Docetaxel-Monotherapie. Die Autoren gehen davon aus, dass bei einer Chemotherapie in Kombination mit SMAC bei gleicher Wirksamkeit die Docetaxel-Dosis reduziert werden könnte, um die Nebenwirkungen einzudämmen. Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

29 Project N. 129193-CP-1-2006-1-DE–COMENIUS–C21
Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Angew. Chem. 2009, S. 121,

30 Project N. 129193-CP-1-2006-1-DE–COMENIUS–C21
Angew. Chem. 2009, 121, Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21

31 CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster - 27.04.2009
5. Ein Chemiker badet…… ...läßt das Wasser ab, findet schmutziggraue Flocken am Badewannenrand… …. und muss die Wanne saubermachen wie alle anderen Menschen auch Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

32 …aber er sieht die Moleküle tanzen….
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster …aber er sieht die Moleküle tanzen…. Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

33 ... und nennt die Verursacher „Kalkseifen“...
CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster ... und nennt die Verursacher „Kalkseifen“... - Ca 2+ - Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

34 CITIES Modul 2 - Bad Soden-Salmünster - 27.04.2009
Phantasie – Professorenphantasie – können wir wirklich Moleküle tanzen sehen? Day in the Life of a chemist-DE-3.1. Project N CP DE–COMENIUS–C21 Projekt Nr CP DE-COMENIUS-C21

35 Project N. 129193-CP-1-2006-1-DE–COMENIUS–C21
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