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2006 | Book

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Naturstoffe der chemischen Industrie

Author: Prof. Dr. Bernd Schäfer

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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About this book

Naturstoffe der chemischen Industrie

Dieses unkonventionelle Lehrbuch vermittelt nicht nur Einblicke in die moderne Naturstoffchemie, sondern beschreibt didaktisch einprägsam strukturiert auch die Entwicklung komplexer Verbindungen in der chemischen Industrie. Anhand von konkreten Beispielen werden die Herausforderungen und Eleganz der Naturstoffsynthese im großtechnischen Maßstab beleuchtet und der Biosynthese gegenübergestellt. Das Werk umfasst eine Vielzahl an Stoffklassen (asymmetrische und heterozyklische Strukturen, polyzyklische Moleküle, Makrozyklen und kleine Ringe) aus zahlreichen Anwendungsgebieten: Farb-, Duft- und Aromastoffe, Aminosäuren, Hormone, Vitamine, Arznei- und Pflanzenschutzmittel.

Naturstoffe der chemischen Industrie ist eine Einladung sich durch industrielle Chemie im Kontext der historischen, ökonomischen, politischen und gesellschaftlichen Gegebenheiten sowie etlicher Geschichten und Anekdoten inspirieren und unterhalten zu lassen. Die Lesbarkeit der zum Teil anspruchsvollen Synthesen wird durch farbige Reaktionsschemata erleichtert. Das Buch ist sowohl für Studierende als auch für Dozenten und Experten auf dem Gebiet geeignet.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
Naturstoffe der chemischen Industrie – erkennen wir da nicht einen Widerspruch, eine rhetorische Verknüpfung zweier sich ausschließender Begriffe, ein Oxymoron? Die Natur auf der einen Seite, mit ihren in Kreislaüfen harmonisch eingebunden Stoffen, und auf der anderen Seite der Mensch, der produziert, konsumiert und entsorgt? Das Natürliche steht dem Unnatürlichen, dem Künstlichen – wie leicht sagen wir dem Chemischen – scheinbar unüberbrückbar gegenüber, und wir haben uns damit abgefunden, in solchen Dichotomien zu denken. Dabei lieferte die Naturstoffchemie von Anfang an der chemischen Industrie wichtige Impulse. Und gerade Naturstoffe trugen und tragen in vielfältiger Weise dazu bei, globale Herausforderungen zu meistern und unsere alltäglichen Bedürfnisse zu befriedigen.
Bernd Schäfer
Kapitel 2. Farbstoffe
Zusammenfassung
Schon seit Jahrtausenden nutzt der Mensch getrocknete Stoffe pflanzlichen oder tierischen Ursprungs. Diese „Drogen“ wurden sowohl im chinesischen wie auch im europäischen Kulturraum – teils als solche, teils in Form von Extrakten – als Heilmittel aber auch zu technischen Zwecken eingesetzt, etwa als Farbstoffe (Kermes z.B. diente als roter Farbstoff und als Medizin gegen Herzerkrankungen) (Abb. 2.1).
Bernd Schäfer
Kapitel 3. Riech- und Aromastoffe
Zusammenfassung
Eine der schönsten und wundersamsten Facetten der Chemie ist das Kapitel der Riechstoffe und Aromastoffe. Ist die Chemie in vielen Fällen eine sehr zweckorientierte Wissenschaft, so sind Riechstoffe Luxusgüter, die augenfällig Naturwissenschaft und Kultur verbinden.
Bernd Schäfer
Kapitel 4. Aminosäuren
Zusammenfassung
Die Geschichte der Aminosaüren beginnt vor vier Milliarden Jahren. Die Erdatmosphäre bestand damals aus Wasserdampf, Kohlendioxid, Stickstoff, Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Methan und Ammoniak. Es war heiß und jahrmillionenlang zuckten Blitze vom Himmel (Abb. 4.1). Unter diesen Bedingungen entstanden zunächst Aldehyde und Blausaüre und daraus dann Aminosäuren (Strecker-Reaktion).
Bernd Schäfer
Kapitel 5. Pharmawirkstoffe
Zusammenfassung
Ein Junge, der heute in Deutschland geboren wird, hat voraussichtlich eine Lebenserwartung von etwa 73 Jahren, ein Mädchen eine von 79 Jahren – doppelt so viel wie im Jahr 1880; diese Steigerung ist sowohl auf bessere Lebensumstände (Arbeitsbedingungen, Ernährung, Kleidung,Wohnung) als auch auf eine wesentlich umfassendere medizinische Versorgung zurückzuführen. So ist es gelungen, eine ganze Reihe von Infektionskrankheiten auszurotten oder zumindest einzudämmen und die Sterblichkeitsrate bei den Zivilisations- und Alterskrankheiten zu senken. Impfstoffe und Arzneimittel spielen hierbei eine Schlüsselrolle.
Bernd Schäfer
Kapitel 6. Hormone
Zusammenfassung
Hormone sind körpereigene Regulatormoleküle, die von innersekretorischen Zellen produziert werden. In kleinen Mengen gelangen sie über die Blutbahn und interstitielle Flüssigkeit zu ihren Zielzellen (Erfolgsorganen), wo sie über spezifische Rezeptoren bestimmte physiologische Wirkungen auslösen. Die wirksamen Konzentrationen liegen im Bereich von 10–10 bis 10–12 mol/l. Man unterteilt Hormone gemäß der Entfernung in der sie wirken in drei Klassen: 1. Autokrine Hormone wirken auf die Zelle, von der sie gebildet werden. 2. Parakrine Hormone wirken auf benachbarte Zellen. 3. Endokrine Hormone werden von den endokrinen Drüsen gebildet und in die Blutbahn abgegeben.
Bernd Schäfer
Kapitel 7. Vitamine
Zusammenfassung
Die Seeleute des Mittelalters fürchteten nicht nur Seeungeheuer, widrige Winde und den Klabautermann, sondern auch den Skorbut (Abb. 7.1). Auf den monatelangen Seefahrten litten viele an dieser Mangelkrankheit.
Bernd Schäfer
Kapitel 8. Pflanzenschutzwirkstoffe
Zusammenfassung
Pflanzenschutz ist heute notwendiger als je zuvor. Es geht in erster Linie um die Sicherstellung unserer Ernährung. Während die weltweit landwirtschaftlich genutzte Fläche in den letzten 50 Jahren nahezu konstant blieb (1,4 Milliarden Hektar) aber die Menschheit im gleichen Zeitraum von 2,5 auf über 6 Milliarden anwuchs, stehen uns statistisch gesehen heute nur noch 0,2 Hektar Nutzfläche pro Mensch zur Verfügung (Abb. 8.1).
Bernd Schäfer
Backmatter
Metadata
Title
Naturstoffe der chemischen Industrie
Author
Prof. Dr. Bernd Schäfer
Copyright Year
2006
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-61017-6
Print ISBN
978-3-662-61016-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-61017-6