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2026-02-24T12:40:37Z

Experimentelle kontinuierliche Reaktionsnetzwerke: ce

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Unter '''Reaktionsnetzwerk''' versteht man in der [[Chemie]] auf dem Gebiet der praktischen Anwendung der [[Kinetik (Chemie)|Reaktionskinetik]] und damit auch in der [[chemische Reaktionstechnik|chemischen Reaktionstechnik]] die ''Zusammenschaltung'' mehrerer einfacher Einzelreaktionen zu einer mehr ''komplexen Gesamtreaktion''. In der Praxis liegen derartige Reaktionen bei weitem häufiger vor als 'einfache' Reaktionen, wie sie in den Grundlagen der Reaktionskinetik in der [[Physikalische Chemie|Physikalischen Chemie]] abgehandelt werden.
Bei den Einzelreaktionen handelt es sich im Wesentlichen um folgende Typen:
*einfache vollständige Reaktionen: A + B → C
*Gleichgewichtsreaktionen: A + B ⇌ C
*Parallelreaktionen A → B // A → C
*Folgereaktionen A → B → C

Ein mögliches Reaktions-Netzwerk wäre zum Beispiel:

A + S ⇌ AS 
AS ⇌ RS 
RS ⇌ R + S 

Dies stellt die Aufstellung der kinetischen Gleichungen einer katalytischen Reaktion dar. Der Typus dieses Netzwerks heißt beispielsweise ''geschlossene Folgereaktion''. Formal gesehen sind aber Gleichgewichts-, Parallel- und Folgereaktionen für sich selbst schon ein 'minimales' Netzwerk. 
Die Reaktionskinetik derartiger komplexer Reaktionen wird oft 'Formalkinetik' genannt, weil sie nur formal-mathematisch aus den experimentellen Daten hergeleitet werden kann und in der Regel keine sicheren Aussagen zum Reaktionsmechanismus erlaubt. Sie kann allenfalls als Indiz für die Annahme eines Mechanismus herangezogen werden. Die mathematische Behandlung erfolgt mit Hilfe von [[Geschwindigkeitsgesetz|Geschwindigkeitsgesetzen]]. Die Diskussion der Eigenschaften derartiger Netzwerke ist für eine Optimierung der Spezifischen Produktleistung mit Hilfe einer Konzentrationsführung unerlässlich. Eine Erörterung der Einzelfälle und der Methoden ihrer reaktionstechnischen Behandlung würde den Rahmen einer enzyklopädischen Darstellung sprengen, es wird deshalb in diesem Fall auf die Fachliteratur verwiesen.

== Experimentelle kontinuierliche Reaktionsnetzwerke ==
Im Juni 2020 stellten Wissenschaftler ein chemisches „'''kontinuierliches Reaktionsnetzwerk'''“ vor, in welchem simple Stoffe in Wasser und unter Strahlung zu wichtigen [[RNA-Welt|Ausgangsstoffen für]] [[RNA]] reagieren. Sie zeigen mit ihrem System, dass einige Voraussetzungen für die natürliche [[Chemische Evolution|Entstehung von Leben]] unter Bedingungen der frühen Erde vorhanden sein konnten.<ref>{{cite news |url=https://phys.org/news/2020-06-reveals-pathway-blocks-life.html |title=Study reveals continuous pathway to building blocks of life |language=en |work=phys.org |access-date=2020-07-02}}</ref><ref>{{cite journal |first1=Ruiqin |last1=Yi |first2=Quoc Phuong |last2=Tran |first3=Sarfaraz |last3=Ali |first4=Isao |last4=Yoda |first5=Zachary R. |last5=Adam |first6=H. James |last6=Cleaves |first7=Albert C. |last7=Fahrenbach |title=A continuous reaction network that produces RNA precursors |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences |volume=117 |issue=24 |pages=13267–13274 |doi=10.1073/pnas.1922139117 |pmid=32487725 |pmc=7306801 |issn=0027-8424 |date=2020-06-16 |language=en}}</ref>

== Computergenerierte Reaktionsnetzwerke ==
Im September 2020 wurde eine Software, ''AllChemy'',<ref>{{Internetquelle |url=https://tol.allchemy.net/ |titel=AllChemy |sprache=en |abruf=2020-12-06}}</ref> für synthetische chemische Reaktionsnetzwerke zur Erforschung der [[Chemische Evolution|Abiogenese]] veröffentlicht. Das synthetische Reaktionsnetzwerk konnte, teils experimentell validierte Entstehungsrouten für biochemisch relevante Stoffe vorhersagen.<ref name="SA-20200103">{{cite news |first=Michelle |last=Starr |url=https://www.sciencealert.com/a-new-chemical-tree-of-the-origins-of-life-reveals-our-possible-chemical-evolution |title=A New Chemical 'Tree of The Origins of Life' Reveals Our Possible Molecular Evolution |work=ScienceAlert |date=2020-10-03 |language=en}}</ref><ref name="SCI-20200925">{{cite journal |author=Wolos, Agnieszka |title=Synthetic connectivity, emergence, and self-regeneration in the network of prebiotic chemistry |journal=[[Science]] |volume=369 |issue=6511 |doi=10.1126/science.aaw1955 |date=2020-09-25 |url=https://science.sciencemag.org/content/369/6511/eaaw1955 |language=en}}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Chemical Reaction Network Theory]]
* [[Stöchiometrische Matrix]]
* [[Hyperzyklus]]

== Einzelnachweise==
<references />

[[Kategorie:Kinetik (Chemie)]]

Reaktionsnetzwerk - Versionsgeschichte

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