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Prof.Dr.

Im Jahr 1920 in Gerolstein/Eifel geboren und aufgewachsen, begann Rolf Huisgen sein Studium an der Universität Bonn. Wegen deren Schließung bei Kriegsbeginn wechselte er zum Chemiestudium an die Universität München. Dort promovierte er im Jahr 1943 mit einer unter Anleitung von Heinrich Wieland angefertigten Doktorarbeit. Die dabei noch ohne spektroskopische Hilfsmittel durchgeführten Untersuchungen des Strychnosalkaloids Vomicin folgten der damals üblichen beschreibenden Arbeitsweise der organischen Chemie.<div><img src="https://media.graphcms.com/3k1yQyQRdW2OGm92aLKM">

</div>Huisgen faszinierten jedoch übergreifende, Ordnung in das Chaos von Fakten bringende Konzepte, wie er sie in Paulings The Nature of the Chemical Bond (1939) und Whelands Theory of Resonance (1944) kennenlernte. Schon während seiner Habilitation von 1943 bis 1947 änderte er daher radikal seine Arbeitsrichtung, indem er sich mit der Deutung der Reaktionsweisen von Naphthalinen und aromatischen Polycyclen befasste.Reaktionsmechanismen blieben im Zentrum seiner Arbeiten, als er im Jahr 1949 als Extraordinarius an das Wittigsche Institut in Tübingen berufen wurde. Dort befasste er sich mit Nitrosoacylaminen, Diazoestern, mittleren Ringen und dem Pentazolproblem. Kinetische Messungen spielten dabei eine wichtige Rolle; dieses Werkzeug begleitete Huisgen durch seine ganze wissenschaftliche Karriere.Seine Berufung als 32-Jähriger auf den traditionsreichen Münchener Lehrstuhl seines Doktorvaters bezeichnet er in seiner Autobiografie nicht als Anerkennung seiner wissenschaftlichen Verdienste, sondern als Vertrauensvorschuss. Das chemische Institut war noch vom Krieg zerstört und der neue Lehrstuhlinhaber musste den Neubau koordinieren. Richard Kuhn und Clemens Schöpf hatten deshalb den Ruf nach München abgelehnt.Trotz dieser Belastungen war Huisgens wissenschaftliche Ernte bereits in den 1950er Jahren höchst ergiebig. Beim Studium der Cycloadditionen von Diazoalkanen bemerkte er deren elektronische Verwandtschaft zu Aziden, Nitriloxiden und Nitronen, von denen ähnliche Reaktionen bekannt waren. Indem er deren Bauprinzipien auf bisher unbekannte Substanzklassen übertrug, gelangte Huisgen zum Konzept 1,3-dipolarer Cycloadditionen, der allgemeinsten Methode zur Herstellung fünfgliedriger Heterocyclen (1960). Diese heute auch Huisgen-Reaktionen genannten Cycloadditionen sind ein wesentliches Anwendungsgebiet der Woodward-Hoffmann-Orbitalsymmetrie-Regeln. Huisgens Arbeiten über Elektrocyclisierungen und den konzertierten Verlauf der (2+2)-Cycloadditionen von Ketenen hatten maßgeblichen Einfluss auf die erweiterte Fassung dieser fundamentalen Regeln (1969). Viele Jahre lang war Huisgen der meistzitierte deutsche Chemiker.Da die kupferkatalysierte (3+2)-Cycloaddition von Aziden mit Alkinen (Meldal und Sharpless) es ermöglicht, funktionelle Gruppen gezielt in Protein-, Kohlenhydrat- oder DNA-Moleküle einzuführen, hat die Huisgen-Reaktion als Klick-Reaktion auch für Biochemie und bioorganische Chemie große Bedeutung erlangt.Huisgens Verdienste um die Chemie sind aber nicht auf seine Forschung beschränkt, für die er zahlreiche Auszeichnungen erhielt. Er machte sein Institut nach dem Krieg zu einem Anziehungspunkt für internationale Spitzenforscher, die teils zu längeren Forschungsaufenthalten nach München kamen und so zur Wiedereinbindung Deutschlands in die internationale Gemeinschaft beitrugen. Nicht unerwähnt bleiben darf auch seine berühmte Experimentalvorlesung, mit der er 35 Jahre lang Generationen von Studierenden für die organische Chemie begeisterte. Er hat eine große Schule begründet, und viele seiner wissenschaftlichen Enkel wurden bereits auf Professuren berufen.Nach seiner Emeritierung im Jahr 1988 widmete Huisgen sich noch mehr seiner Leidenschaft, dem Expressionismus in der Malerei und Grafik. Er setzte aber seine Publikationsaktivität bis in das Jahr 2012 fort und bereicherte bis zu seinem 99. Geburtstag die wissenschaftliche Diskussion im Department Chemie. Knapp drei Monate vor seinem 100. Geburtstag ist Rolf Huisgen verstorben – ein Jahrhundert geht damit zu Ende, dessen Chemiegeschichte er maßgeblich mitgestaltet hat.Herbert Mayr, München

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Nachruf: Rolf Huisgen (1920 – 2020)

Im Jahr 1920 in Gerolstein/Eifel geboren und aufgewachsen, begann Rolf Huisgen sein Studium an der Universität Bonn. Wegen deren Schließung bei Kriegsbeginn wechselte er zum Chemiestudium an die Universität München. Dort promovierte er im Jahr 1943 mit einer unter Anleitung von Heinrich Wieland a...

<h2>Ganz schön in Unordnung? Diskussion des Lehrkonzepts zur Entropie</h2>In der chemischen Thermodynamik treten Grundgrößen auf, die dimensionsmäßig wohl unterschieden und gedanklich zu trennen sind [Nachr. Chem. 2020, 68(2), 14]. Deshalb soll auf einige Aspekte hingewiesen werden. Die Unterscheidung von Wärmemengen als Enthalpie (H), als freie Enthalpie (G) und als Wärme (Q) besteht darin, dass Q keine Zustandsfunktion wie H und G ist. Die gefundene Wärmemenge ist abhängig von dem Weg, auf dem ein bestimmter Vorgang stattfindet. Die spürbare (messbare) Wärme ist nicht allein ausschlaggebend für den Reaktionsablauf.Um die Definitionen der thermodynamischen Grundgrößen H und G bei isobaren Verhältnissen abzuleiten und ihre Aussagekraft zu verstehen, ist ein Rückgriff auf die Rechenmethodik der höheren Mathematik unverzichtbar. Das gilt insbesondere für die Entropie (S), die über den 2. Hauptsatz der Thermodynamik als Erfahrungssatz eingeführt wird und ebenfalls eine Zustandsfunktion ist. Sie kann nicht direkt gefolgert werden, das macht die Schwierigkeiten ihres Verständnisses aus. Grundsätzlich ist die Gesamtenergie eines Vorgangs (1. Hauptsatz) eine Erhaltungsgröße, die Entropie (2. Hauptsatz) hingegen eine Richtungsgröße. Sie ist bei chemischen Reaktionen im Unterschied zur Enthalpie nicht von der Bindungsenergie der beteiligten Moleküle abhängig, wohl aber von der Struktur der Reaktion, zum Beispiel davon, ob aus mehreren Ausgangsteilchen ein Produktteilchen gebildet wird. Nur unter reversiblen Bedingungen entspricht Änderung der Entropie ∆S exakt dem Quotienten aus Wärmeänderung und absoluter Temperatur. Sind diese Voraussetzungen nicht erfüllt, sind auch dissipative Anteile zu berücksichtigen.Thermodynamische Messungen erfordern ein Höchstmaß an Präzision, weil alle Randbedingungen kontrolliert und eingehalten werden müssen. So können nur in einem kleinen Temperaturbereich ∆G, ∆H und ∆S als temperaturunabhängig angesehen werden. Welche Potenzialdifferenz ∆Uo zum Beispiel bei der Brennstoffzelle auftreten kann, wird durch die Nernst’sche Gleichung und ihre Verbindung mit ∆G ausgedrückt. Es kann deshalb nur davor gewarnt werden, über einen beobachtbaren Effekt hinaus mit wenigen Messungen zu tiefer gehenden Erkenntnissen gelangen zu wollen. Es muss immer nachgewiesen werden, dass ein vorgeschlagenes Verfahren auch der Kritik standhalten kann.Diese Gründe sprechen dafür, das im Beitrag vorgestellte Handexperiment lediglich als Illustration und nicht ausschlaggebend für eine Herleitung der Gibbs-Helmholz-Beziehung ∆G = ∆H – T·∆S einzusetzen. Es erscheint eher sinnvoll, mit den tabellierten Standarddaten für Reaktionen zu arbeiten, um daraus Antworten zur Vorhersage der Wärmetönung, der maximal gewinnbaren freien Energie oder der Richtung einer bestimmten Reaktion zu finden. Damit lässt sich Sicherheit im Umgang mit den thermodynamischen Größen und ihren kalorischen Einheiten vermitteln und auch der notwendige Bezug zur Praxis herstellen.Christian Hubrich, RheinbachEs freut mich, wenn die Thermodynamik in der Schule (näher) behandelt würde. lnsbesondere die Entropie sollte schon einmal erwähnt worden sein. Das Maß für Unordnung ist dabei sicher eine zu knappe Ausführung, die auch noch anteilig irreführend ist.Vermutlich bin ich allerdings nicht der einzige Physikochemiker der dennoch irritiert ist, bezüglich „Von der Brennstoffzelle zur Gibbs-Helmholtz-Gleichung“ [Nachr. Chem. 2020, 68(2), 14] von Tom Wagner:<list list-type="simple"><list-item></list-item></list>„Die Entropie ist dabei als Teil der bekannten Enthalpie zu verstehen.“; da Enthalpie kaum richtig bekannt sein dürfte und die Entropie gerade nicht ein Teil sondern eine Zustandsvariable dazu darstellt.<list-item>„Die Reaktionsentropie entspricht der Energie, die bei einer chemischen Reaktion bei einer bestimmten Temperatur in Form von Wärme freigesetzt wird“; Entropie ist gerade keine Energie und keine Wärme. Diese Entsprechung (exakter als Quotient aus Wärme und Temperatur) gilt nur für reversible Prozesse, was Reaktionen im allgemeinen nicht sind.</list-item>Leider habe ich als Hochschullehrer oft damit zu tun, dass bekannte Begriffe aus der Schule nicht nach gängiger Lehrmeinung vermittelt wurden. Insbesondere die Thermodynamik stellt da sehr hohe Anforderungen, ist allerdings seit vielen Jahrzehnten kaum verändert und dabei umfassend in der Literatur ausgearbeitet worden. Dieser Ansatz ist somit meines Erachtens zu begrüßen, bedürfte jedoch eines intensiveren Abgleichs mit der gängigen Lehrbuchliteratur.Michael Schrader, WeihenstephanAntwort des Autors: Die Entropie bleibt in den meisten Bundesländern den SchülerInnen eines Chemieleistungskurses vorbehalten. Zudem muss ihre Betrachtung im Chemieunterricht, wenn sie nicht vorgeschrieben wird, in Beziehung zum Leistungsstand der Lerngruppe erfolgen. Denn die Entropie ist, wie kaum eine andere Grundgröße, höchst abstrakt. Daher sollte die Entropie an allgemeinbildenden Schulen so behandelt werden, dass sie für die SchülerInnen einen für sie erkennbaren Allgemeinbildungsgehalt hat. Wenn der Entropie-Begriff dann didaktisch reduziert und rekonstruiert werden muss, kann es jedoch sein, dass die Lehrmeinung nicht allumfassend darstellbar ist, was auch nicht Aufgabe eines Grund- oder Leistungskurses ist, sondern die des Chemiestudiums. Im von mir entwickelten Konzept wird die Enthalpie daher frühzeitig, schon in der Sekundarstufe I, eingeführt. Auf diese Weise ist den Schülern dieser Grundbegriff der chemischen Thermodynamik dann in der Sekundarstufe II schon über mehrere Jahre bekannt und kann nun ausgeschärft werden. Die vorgeschlagene Definition für die Reaktionsentropie fußt letztlich auf der Formulierung, die in der gängigen Literatur häufig wie folgt dargestellt wird: Die Entropieänderung entspricht der bei konstanter Temperatur reversibel ausgetauschten Wärmeenergie. Sie entspricht ebenfalls der bei konstantem Druck mit der Umgebung ausgetauschten Wärme der Enthalpieänderung ∆H. Diese Aussage deckt sich mit den Erfahrungen des Alltags: Läuft eine Reaktion exotherm ab und gibt damit Energie an die Umgebung ab, dann ist ∆H negativ. Folglich ist auch die Entropieänderung ∆S im System negativ. Die Gesamtentropie eines Prozesses kann nach dem Zweiten Hauptsatz jedoch nie negativ sein. Daher muss bei Entropieänderungen stets die Gesamtentropie betrachtet werden. Aus meiner Sicht bildet der thermodynamische Zugang den für die SchülerInnen verständlicheren Ansatz, indem er die Größe der Reaktionsentropie mit dem bereits bekannten Begriff der Wärme beschreibt. So lassen sich mit einer phänomenologisch eingeführten Entropie auch ohne die submikroskopische Teilchenebene alltägliche Prozesse beschreiben. Tom Wagner<h2>Vorreiterrolle beim Klimaschutz einnehmen</h2>Achim Günther hat in seinem Leserbrief [Nachr. Chem. 2020, 68(2), 60] zum Leitartikel des GDCh-Präsidenten [Nachr. Chem. 2020, 68(1), 3] sicherlich Recht mit der Behauptung, dass eine emotional aufgeladene Debatte auch für sachliche Diskussionen offen sein sollte. Zu den Fakten zählt aber neben Deutschlands „niedrigem“ Anteil der Emissionen von zwei Prozent auch die Tatsache, dass der Pro-Kopf-Ausstoß mit zirka neun Tonnen pro Jahr und Person (Stand 2018 [Julia Merlot, <a href="https://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/klimakonferenz-in-katowice-wer-ist-klimasuender-nummer-eins-a-1241962.html" target="_blank">www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/klimakonferenz-in-katowice-wer-ist-klimasuender-nummer-eins-a-1241962.html</a>, aufgerufen am 10.03.2020, 2018.]) uns auf Platz 24 der weltweiten Liste der International Energy Agency rangieren lässt. Wer sich mit dem Thema des Klimawandels beschäftigt, der weiß: In einer Welt mit mehr als 1,5 °C zusätzlich müssen wir mit extremem Wetter, riesigen Fluchtbewegungen, Wasserknappheit und vielen anderen Dingen umgehen [UBA, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/zu-erwartende-klimaaenderungen-bis-2100" target="_blank">www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/zu-erwartende-klimaaenderungen-bis-2100</a>, aufgerufen am 10.03.2020, 2013]. Das ist sicherlich weder etwas, was man hier gerne liest, noch etwas, was uns in unserem gemütlichen Wohlstand realistisch erscheint. Im Leserbrief ist weiterhin angeführt, dass wir „unsere“ zwei Prozent auch weiterhin ausstoßen könnten, da sich an der Gesamtsituation der Welt dadurch wenig ändert. Jedoch hätte unsere Vorreiterrolle mit etwas diplomatischem Geschick der politischen Akteure die Macht, andere zu geeigneten Maßnahmen zu bewegen. Wenn sich dann einige Staaten mit Maßnahmen anschließen, dann haben wir einen großen Schritt in die richtige Richtung getan. Hier kommt jetzt der Punkt, an dem ich schreiben könnte „und das wäre alles Geld der Welt wert, wenn unsere Kinder und Enkelkinder weniger an den Folgen des von uns angestoßenen Wandels leiden müssten.“ Um die Sachlichkeit der Debatte zu wahren, führe ich diesen Punkt auf andere Art und Weise aus. Die Welt wird sich immer verändern. Wir können aber jetzt mit unserem Handeln und politischem Druck dafür sorgen, dass sie noch gut bewohnbar für möglichst alle Menschen der Zukunft ist.Lucas Warmuth per E-Mail<h2>So ist‘s richtig</h2>Korrigendum zum Artikel „So viele Chemikalien in der Sammlung“ [Nachr. Chem. 2020, 68(3), 16]: Ludger Hohenberger ist Beschäftigter der Unfallkasse NRW und nicht, wie unrichtig abgedruckt, der DGUV. Von ihm stammen zwar die Grundideen der Grafiken, Ausführende waren jedoch Giovanni Ioele/ Firma Rend Medien Viersen (DeGINTU) sowie Michael Hüter/ Bochum (RiSU-Titelgrafik). Der Autor bittet das Versehen zu entschuldigen.Klaus Ruppersberg<h2>Cave superlativum</h2>Der Superlativ ist beliebt. Doch sollte man vorsichtshalber immer auch angeben, für welches Gebiet man ihn beansprucht. So lese ich im Februarheft in der Dialkylalanylverbindung {CH2(C(SiMe3)2}2Al-K(Tol)2 sei der bisher kürzeste Al-K-Abstand beobachtet worden: 3,4549(5) Å. Das mag für metallorganische Verbindungen zutreffen. Aber von weniger anspruchsvollen anorganischen Verbindungen wie K2LiAIF6 sind mit 3,416(1) und 3,406(1) Å noch kürzere Werte bekannt. Der letztgenannte bezieht sich auf die kubische Modifikation vom Strukturtyp des Minerals Elpasolith (K2NaAlF6), das nicht nur in EI Paso (Texas), sondern vereinzelt auch im Chemieunterricht vorkommt. Denn die Familie der Verbindungen mit epasolithverwandten Strukturen ist riesengroß.Dietrich Babel, MarburgDie „Korrespondenz“ veröffentlicht Briefe an die Redaktion. Gedruckt und online steht sie allen Lesern der Nachrichten aus der Chemie offen. Bitte senden Sie Ihre Zuschrift mit einem Umfang von maximal 1500 Zeichen als E-Mail an: <a href="mailto:nachrichten@gdch.de">nachrichten@gdch.de</a>. Die Redaktion behält sich Kürzungen vor.<figure><img src="https://media.graphcms.com/3z3fWYDVQOacJqkeEshm"><figcaption><label>Abb. 1: </label></figcaption></figure>

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Nachruf: Rolf Huisgen (1920 – 2020)

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