Assessing the environmental benefit of palladium-based single-atom heterogeneous catalysts for Sonogashira coupling

The Pd–Cu catalysed Sonogashira coupling of terminal alkynes and aryl halides is a cornerstone synthetic strategy for C–C bond formation. Homogeneous organometallic systems conventionally applied are typically not reusable and require efficient downstream Pd removal steps for product purification, making it challenging to fully recover the precious metal. A holistic cradle-to-gate life cycle assessment (LCA) unveils that process footprint can be improved up to two orders of magnitude from repeated catalyst reuse. New classes of heterogeneous catalysts based on isolated metal atoms (single-atom catalysts, SACs) demonstrate promising potential to synergise the benefits of solid and molecular catalysts for efficient Pd utilisation. Here we show that using Pd atoms anchored on nitrogen-doped carbon permits full recovery of the metal and reuse of the catalyst over multiple cycles. A hybrid process using the Pd-SAC with a homogeneous CuI cocatalyst is more effective than a fully heterogeneous analogue based on a bimetallic Pd–Cu SAC, which deactivates severely due to copper leaching. In some scenarios, the LCA-based metrics demonstrate the footprint of the hybrid homogeneous–heterogeneous catalytic process is leaner than the purely homogeneous counterpart already upon single reuse. Combining LCA with experimental evaluation will be a useful guide to the implementation of solid, reusable catalysts for sustainable organic transformations

Knotting and Unknotting Dynamics of DNA Strands in Nanochannels

The self-knotting dynamics of DNA strands confined in nanochannels is studied with Brownian simulations. The model DNA chains are several microns long and placed inside channels that are 50-300 nm wide. This width range covers the transition between different metric scaling regimes and the concomitant drop of DNA knotting probability for channel widths below 3c75 nm. We find that knots typically originate from deep looping and backfoldings of the chain ends. Upon lowering the channel width, backfoldings become shallower and rarer and the lifetime of knots decreases while that of unknots increases. This lifetimes interplay causes the dramatic reduction of knots incidence for increasing confinement. The results can aid the design of nanochannels capable of harnessing the self-knotting dynamics to quench or relax the DNA topological state as desired. (Figure Presented). \ua9 2014 American Chemical Society

Krisen und Skandale

Krisen und Skandale können einerseits als Ausnahmesituationen der Mediengesellschaft betrachtet werden; andererseits treten sie prozessual wiederkehrend auf und beeinflussen sich wechselseitig: Krisen können Skandale hervorbringen und umgekehrt. In den vernetzten Öffentlichkeiten des Internet haben sie an Virulenz und Permanenz gewonnen. Ihr Verlauf und ihre Relevanz für die politische Kommunikation lassen sich in dem funktionalen Phasenmodell der Skandaluhr abbilden. Seiner Latenzphase mit Publikation der Schlüsselereignisse folgen die Aufschwungphase mit Kontextualisierung und die Etablierungsphase mit Bewertung der Vorwürfe auf der Klimax, bevor sich die Medienöffentlichkeit in den Abschwung- und Rehabilitationsphasen regeneriert. Das Zusammenspiel von Boulevard- und Nachrichtenmedien hat dabei großen Einfluss auf den Verlauf von Krisen und Skandalen. Sie kommunizieren mit moralischen Kollektiven aus den Bereichen Religion und Ideologie, Privatheit, Öffentlichkeit, Politik und Recht. Zunehmend artikulieren auch populistische Politikerinnen und Politiker bewusst politische Tabubrüche, um durch in den Intermediären potenzierte Krisen und Skandale mediale Aufmerksamkeit zu generieren