Das Aussortieren der Natur

Die Menschheit hat lange versucht, die Substanz und Struktur der physischen Welt um sich zu verstehen, ob durch einfache Beobachtung oder experimentelle Manipulation. Im alten Griechenland zum Beispiel schloß Aristoteles, daß alle Materie aus Kombinationen von nur vier Elementen bestand: Luft, Erde, Feuer und Wasser. Während des Mittelalters versuchten Alchemisten vergeblich, gewöhnliche Metalle in Gold zu verwandeln. Im späten 18. Jahrhundert begannen Chemiker damit, Chemikalien zu synthetisieren und zu zerlegen, um ihre wesentlichen Bestandteile zu bestimmen. Im frühen 19. Jahrhundert schloß der englische Chemiker John Dalton, basierend auf der Beobachtung, daß Chemikalien nur in bestimmten Verhältnissen kombiniert werden konnten, darauf, daß Materie aus unteilbaren "Atomen" bestand (ein Konzept, das erstmals vom griechischen Philosophen Democritus ungefähr 400 v. Chr. vorgeschlagen worden war). Dalton leitete von seiner atomaren Theorie der Materie ebenfalls eine Methode für die Bestimmung von Atomgewichten ab und erklärte, daß jede Atomart allein aufgrund ihres Gewichtes unterschieden werden könnte. Chemiker im 19. Jahrhundert fanden heraus, daß es möglich war, aus anorganischen Verbindungen sogenannte organische Verbindungen herzustellen, von denen bis dahin geglaubt wurde, daß sie nur in lebenden Organismen auftraten.

Während Chemiker ihre Untersuchungen in die Natur der Natur verfolgten, schufen Erfinder neue Materialien durch die Behandlung von natürlichen Substanzen mit verschiedenen Chemikalien unter hohen Temperaturen und Drucken. Der amerikanische Erfinder Charles Goodyear entdeckte 1839 eine Technik, die er Vulkanisation nannte, für die Manipulation der Eigenschaften des Saftes von Gummibäumen durch Behandlung mit Hitze und Schwefel. Der Prozeß verwandelte ein gummiartiges, federndes Material, das hauptsächlich zum Radieren benutzt wurde, in ein trockenes, zähes, elastisches Material, das Autoreifen und eventuell eine Revolution im Transport ermöglichen würde. Weniger als 20 Jahre später, 1856, stellte der englische Chemiker William Henry Perkin unbeabsichtigt einen purpurroten Farbstoff her, während er versuchte, das Malariamittel Chinin aus Anilin, einem Teer-Derivat herzustellen. Dies leitete Forschung ein, die zu einer Anzahl weiterer synthetischer Farbstoffe und Arzneimittel führte.

Theoretische Forscher waren genauso produktiv und gelangten zu einer Reihe von Schlußfolgerungen, die eventuell das Fundament für die Polymerindustrie legen würden. Der deutsche Chemiker Friedrich Kekulé legte 1858 das Grundgerüst für ein Verstehen der Struktur organischer Moleküle, indem er zeigte, daß ein Kohlenstoffatom chemische Bindungen mit bis zu vier anderen Atomen bilden kann und, daß mehrere Kohlenstoffatome sich verknüpfen und auf diese Weise Ketten formen können - eine Entdeckung, die ungefähr zur gleichen Zeit auch vom schottischen Chemiker Archibald S. Couper gemacht wurde. Jacobus van't Hoff aus den Niederlanden und Josef Le Bel aus Frankreich schlugen 1874 unabhängig voneinander vor, daß die vier Bindungen des Kohlenstoffatoms so verteilt sind, daß sie auf die Ecken eines Tetrahedrons oder einer Pyramide weisen. Da Kohlenstoffatome das Grundgerüst für natürliche und künstliche Polymere darstellen, würden die zwei Entdeckungen eventuell ein dreidimensionales Bild der Molekülstruktur von Polymeren liefern.

Kohlenstoffatome können mit bis zu vier anderen Atomen Bindungen eingehen, wobei jedes Atom die Ecke eines Tetrahedrons oder einer Pyramide einnimmt, eine Schlüsselentdeckung des späten 19. Jahrhunderts. Mehrere Kohlenstoffatome können sich verbinden und so lange Molekülketten oder Polymere in Milliarden von Kombinationen bilden.

Vorherige Seite | Nächste Seite