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Chimia 38 (1984) Nr. 6 (Juni)


Er bestrahlte Chlordioxid mit einer geeigneten Absorptionslinie, und es gelang ihm und seinen Mitarbeitern Martin und Eldau eine schwache photochemische Anreicherung von Isotopen nachzuweisen [42] (Abb. 38a). Die Verfahren zur photochemischen Isotopentrennung sind heute, wo mit dem Laser leicht hohe spektral scharfe Anregungsenergien zur Verfügung stehen, sehr aktuell. Damit war sein Interesse an Problemen der Isotopentrennung geweckt. Er dachte mit Hans Martin an die Möglichkeit, Isotope in der Ultrazentrifuge anzureichern und einen winzigen Einzeleffekt durch Anwendung des Multiplikationsprinzips in der Haarnadelgegenstromvorrichtung zu verstärken [43]. Das Prinzip haben wir uns vorhin am Beispiel der Destillation betrachtet, die Werner Kuhn kurz danach zu interessieren begann. Heute werden Ultrazentrifugen, die nach dem Kuhn/Martin'schen Multiplikationsprinzip arbeiten, in grosser Zahl in industriellen Trennanlagen zur Anreicherung von Uran-235 eingesetzt (Abb. 38b).


Abb. 38: a) Anreicherung von Isotopen durch selektive photochemische Zersetzung
b) Anlage zur Isotopentrennung durch Ultrazentrifugen unter Anwendung des Haarnadelgegenstromprinzips


Werner Kuhn litt in diesen Jahren sehr unter dem politischen Druck und half, wo er konnte, seinen vom Nationalsozialismus bedrängten Bekannten. Als Ausländer und Nichtmitglied der Partei wurde es für ihn sehr schwierig. Es war deshalb für ihn und seine Frau eine Befreiung, als er 1939 einem Ruf auf das Ordinariat für physikalische Chemie der Universität Basel folgen konnte.

In Basel entwickelte er neben den Arbeiten, die ich schon erwähnt habe, Projekte, die im Zusammenhang mit vorangehenden Untersuchungen über optische Aktivität standen. Er studierte mit Rudolf Rometsch [44] optisch aktive Diphenylene als besonders einfachen Fall zur Berechnung der absoluten Konfiguration.

Mit Kurt Weil und Karl Vogler [45] untersuchte er den optischen Reinheitsgrad der Aminosäuren von Haaren, da er sich dachte, dass sich mit zunehmendem Alter des Individuums die falschen Antipoden ansammeln und dass der Alterungsprozess damit zusammenhänge. Er stellte sich vor, dass als Abwehr dagegen die falschen Antipoden mit metabolisch inaktivem Material wie Haar abgestossen würden. Er hatte vorher versucht, seine Vorstellungen zum biologischen Alterungsprozess in quantitativen Ansätzen zu formulieren [46], die auch heute von Interesse sind. Man wird allerdings an die Stelle des Verlusts an optischer Reinheit sicher den Informationsverlust auf der Nukleinsäureebene setzen.

Das Modell der klassischen Ersatzoszillatoren, das für das Verständnis der optischen Aktivität so wichtige Ergebnisse gebracht hatte, benutzte Werner Kuhn zur Behandlung der Lichtabsorption der Polyene [47]. Er ordnete jeder Doppelbindung einen klassischen Oszillator zu und untersuchte die Schwingungen des Systems gekoppelter Oszillatoren. Ich versuchte gleichzeitig, von einem anderen Ausgangspunkt auszugehen, indem ich ein ¼-EIektronensystem als Elektronengas betrachtete; so konnten die Spektren der Cyaninfarbstoffe und Polyene berechnet werden, ohne dass anpassungsfähige Parameter eingefüht werden mussten. Die starke kurzwellige Verschiebung der Absorptionsbande beim Übergang vom Cyaninfarbstoff zum entsprechenden Polyen konnte auf eine Instabilität im Molekülgerüst zurückgeführt werden, die sich im Auftreten einer Bindungslängenalternanz auswirkt. Damit konnte die ursprüngliche Annahme beider Ansätze begründet werden [48] (Abb. 39). Die Vorstellung von Werner Kuhn und mir, dass ein langkettiges Polyen gleich starke Bindungsalternanz aufweist wie Butadien, stand im Widerspruch zu der damaligen allgemeinen Auffassung, wonach ein Bindungsausgleich auftreten müsse [49]. Heute ist die betrachtete Instabilität im Zusammenhang mit der Diskussion der Leitungsmechanismen in organischen Festkörpern wie Polyazetylen (Solitonen-Leitung) sehr aktuell. Man nennt sie Peierls Instabilität. (Peierls hat 5 Jahre später das gleiche Instabilitätsphänomen diskutiert [50]). Moderne Quantenchemiker, die sich mit den Polyenen und ähnlichen Verbindungen befasst haben, kennen die alten Arbeiten nicht mehr. Es interessiert kaum noch, wie einfach man das Entscheidende am Zustandekommen der Spektren der ¼-Elektronensysteme erfassen kann. Es besteht die Gefahr, bei immer komplizierteren Ansätzen, die in der Substanz kaum Neues enthalten, das Wesentliche total aus den Augen zu verlieren. Werner Kuhn hat immer wieder gezeigt, wie man sich einem Problem mit Augenmass, durch Orientierung am Konkreten, nähern muss.


Abb. 39: Bindungsausgleich bei Cyaninen, Bindungslängenalternanz bei Polyenen. Polyen als System gekoppelter klassischer Oszillatoren


Gleichzeitig entwarf Werner Kuhn in diesen Jahren eine Theorie über den Zustand des Erdinnern. An diesem Problem, das so total von den bisherigen Interessengebieten von Werner Kuhn abzuweichen scheint, möchte ich sein Vorgehen, seinen Forschungsstil nochmals klar zu machen versuchen.

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