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Dr. Marco Eissen

Marco Eissen

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Danziger Str. 25a
26419 Schortens
Germany

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Field of activity


Resource efficient syntheses and production processes of fine chemicals con¬tri¬bute significantly to sustainable development. Mass balancing provides an overview of improvement options for resource efficiency of syntheses and processes. The earlier the available information on resource efficiency is used in synthesis design, the more efficient process development will be. Moreover, environmental, health, and safety aspects have to be considered for a sustainable synthesis design.


Therefore, the development of a consistent metrics system for the early stage of development is very important.


Achievements up to now: A concept for research and training has been developed and incorporated into a software program (please see: http://www.chemie.uni-oldenburg.de/oc/metzger/eatos/). This program now provides the opportunity to carry out, in the laboratory, a simple and rapid juxtaposition and weak-point analysis of syntheses and synthesis sequences with respect to resource utilization and environmental compatibility. The concept is based on an integrated metrics system which is intended to foster the synthesis design in an early stage of development. This program can be used, among other things, to quantify substances entering the synthesis (raw materials: substrates, solvents, catalysts, auxiliary materials) and substances leaving the synthesis in ratio to a mass unit of the product. In order to assess the environmental impact, substances can be weighted according to various effect categories with their substance-specific properties, which are then integrated quantitatively into the environmental indices EI_in and EI_out [PEI / kg product] (PEI = potential environmental impact).
Future research: While the consideration of single impact categories supports the evaluation of substances being used, their aggregation can be improved in the concept. Consequently, a revision of the aggregation methodology is currently under development.

Articles

•M. Eissen, Sustainable production of chemicals - an educational perspective, Chem. Educ. Res. Pract. 2012, 13, 103-111


•M. Eissen, T. Brinkmann, M. Klein, B. Schwartze, M. Weiß, Einsatz von Kennzahlen in frühen Phasen der Syntheseentwicklung Zwei Fallstudien; Application of Metrics in Early Stages of Process Development - Two Case Studies, Chem. Ing. Tech. 2011, 83, 10, 1597-1608

•M. Eissen, D. Backhaus, Pharmaceuticals in the environment: an educational perspective, Environ. Sci. & Pollut. Res. 2011, 18, 9, 1555-1566.

•M. Eissen, S. Kaling, M. Strudthoff, S. Backhaus, C. Eismann, G. Oetken, D. Lenoir, Oxidation numbers, Oxidants and Redox Reactions - Variants of the Electrophilic Bromination of Alkenes and Variants of the Application of Oxone, J. Chem. Educ. 2011, 88, 3, 284-291

•M. Eissen, M. Weiß, T. Brinkmann, S. Steinigeweg, Comparison of two alternative routes to an enantiomerically pure ß-amino acid, Chem. Eng. Technol. 2010, 33, 4, 629-637.

•M. Eissen, M. Kammler, Grundchemikalien aus Kohlenhydraten, CHEMKON 2009, 16, 4, 204-207, http://www3.interscience.wiley.com/journal/122671268/suppinfo


•M. Eissen, V. Walter, T. Marks, J. O. Metzger, Kombinatorik bei der Fettumesterung, Mathematisch Naturwissenschaftlicher Unterricht 2009, im Druck.


• A. Podgoršek, M. Eissen, J. Fleckenstein, S. Stavber, M. Zupan, J. Iskra, Selective Aerobic Oxidative Dibromination of Alkenes with Aqueous HBr and Sodium Nitrite as a Catalyst, Green Chem. 2009, 11, 120–126.


• M. Eissen, D. Lenoir, Electrophilic Bromination of Alkenes: Environmental, Health and Safety Aspects of New Alternative Methods, Chem. Eur. J. 2008, 14, 9830 –9841


• M. Eissen, D. Backhaus, M. Dick, Rohstoffe und Gesellschaft - Der Übergang von fossilen zu nachwachsenden Ressourcen, Praxis der Naturwissenschaften – Chemie in der Schule 2008, 57, 35-40.


• J. Ranke, M. Bahadir, M. Eissen, B. König, Developing and Disseminating NOP: An Online, Open-Access, Organic Chemistry Teaching Resource To Integrate Sustainability Concepts in the Laboratory, J. Chem. Educ. 2008, 85, 1000-1005, www.oc-praktikum.de/.


• J. O. Metzger, M. Eissen, Concepts on the Contribution of Chemistry to a Sustainable Development - Renewable Raw Materials, Comptes Rendus Chimie 2004, 7, 6-7, 569-581.


• M. Eissen, R. Mazur, H.-G. Quebbemann, K.-H. Pennemann, Atom Economy and Yield of Synthesis Sequences, Helvetica Chimica Acta 2004, 87, 2, 524-535.


• J. O. Metzger, M. Eissen, Der Weg zur umwelt- und ressourcenschonenden Chemie, Politische Ökologie86 2003, 56-59.


• M. Eissen, A. Zogg, K. Hungerbühler, The runaway scenario in thermal safety assessment: Simple experimental access by the catalytic decomposition of H2O2, Journal of Loss Prevention in the Process Industries 2003, 16, 289-296.


• M. Eissen, S. Dirks, J. O. Metzger, K. Hungerbühler, Mass efficiency as metric for the effectiveness of catalysts, Green Chemistry 2003, 5, G25-G27.


• M. Eissen, J. O. Metzger, Environmental Performance Metrics for Daily Use in Synthetic Chemistry, Chem. Eur. J. 2002, 8, 3580-3585.


• M. Eissen, J. O. Metzger, E. Schmidt, U. Schneidewind,10 Years after Rio – Concepts on the Contribution of Chemistry to a Sustainable Development, Angew. Chem. 2002, 114, 402-425; Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 414-436.

Internet


M. Eissen, Ressourceneffizienz chemischer Synthesen, http://www.aktuelle-wochenschau.de/woche23/woche23.html, 2008

Book chapters


• M. Eissen, B. Bühler, G. Geisler, C. Fischer, K. Hungerbühler, A. Schmid, E. M. Carreira, Mass balances and life cycle assessment, in Green Chemistry Metrics, Measuring and Monitoring Sustainable Processes (Eds.: A. Lapkin, D. J. C. Constable), Blackwell Publishing, ISBN 9781405159685, 2008.


• M. Eissen, K. Hungerbühler, J. O. Metzger, E. Schmidt, U. Schneidewind Sustainable Development and Chemistry, in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, Inc., 2004, http://www.mrw.interscience.wiley.com/kirk/articles/sustmetz.a01/frame.html.


• H.-U. Blaser, M. Eissen, P. F. Fauquex, K. Hungerbühler, E. Schmidt, G. Sedelmeier, M. Studer, Comparison of Four Technical Syntheses of Ethyl (R)-2-Hydroxy-4-Phenylbutyrate, in Large-Scale Asymmetric Catalysis, 3-527-30631-5, Wiley-VCH, Weinheim, 2003, pp. 91-104, http://www.wiley-vch.de/publish/dt/books/bySubjectNU00/bySubSubjectNU/3-527-30631-5/?sID=d05b.

Monographs


• M. Bahadir, H. Hopf, A. Nijakowski, R. Vogt, B. Jastorff, R. Störmann, J. Ranke, C. Doose, B. Ondruschka, G. Kreisel, M. Nüchter, A. Diehlmann, D. Lenoir, H. Parlar, C. Wattenbach, J. O. Metzger, U. Biermann, M. Eissen, C. Ohmstede, J. Reimer, B. König, C. Braig, B. Krelle, Sustainability in the organic chemistry lab course (NOP, Nachhaltigkeit (sustainability), Organische Chemie (organic chemistry), Praktikum (lab course)), An Internet Laboratory Book, 2006, http://www.oc-praktikum.de/index.php?page=entry&lang=en (Last access: 04.01.2007).


• M. Eissen, Bewertung der Umweltverträglichkeit organisch-chemischer Synthesen, PhD, BIS - Verlag, (Oldenburg), 2001, p. 141, http://docserver.bis.uni-

oldenburg.de/publikationen/bisverlag/2002/eisbew01/eisbew01.html.
• Symposium Konzepte zum Beitrag der Chemie zu einer nachhaltig zukunftsverträglichen Entwicklung : Symposiumsprogramm, Zusammenfassung der Vorträge, Teilnehmerverzeichnis ; 21.- 23. 2.2000 / [Hrsg.: Marco Eissen ; Jürgen O. Metzger]. - Oldenburg : Bibliotheks- und Informationssystem der Univ., 2000. - 76 S.: graph. Darst. Literaturangaben ISBN 3-8142-0709-2


• Eissen, Marco [Hrsg.] ; Metzger, Jürgen O. [Hrsg.]; Umwelt- und ressourcenschonende Synthesen und Prozesse; <2000, Oldenburg>; zweite gemeinsame Tagung der Liebig-Vereinigung für Organische Chemie und der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie der Gesellschaft Deutscher Chemiker; Tagungsprogramm, Abstracts der Beiträge, Teilnehmerverzeichnis; 04.- 06. 09. 2000; 93 S.

Conference proceedings


• M. Eissen, J.O. Metzger, Tagung Umwelt- und ressourcenschonende Synthesen und Prozesse in Oldenburg, Tagungsbericht in CHEMKON 2001, 1, 36–37


• J.O. Metzger, M. Eissen, U. Schneidewind, Nachhaltig zukunftsverträgliche Entwick¬lung - was kann die Chemie leisten?; Nachr. Chem. Tech. Lab. 2000, 928–931.


• M. Eissen, 48. Tagung der Nobelpreisträger in Lindau (Bodensee), Tagungsbericht in CHEMKON 1999, 1, 31

Book Review


M. Eissen, Buchrezension: Noch mehr Experimente mit Supermarktprodukten - Das Periodensystem als Wegweiser, (Hrg.: G. Schwedt), Wiley-VCH, Weinheim, 2003, Angew. Chem. 2004, 116, 1946-1947.

Conferences


• M. Eissen, J.O. Metzger, D. Lenoir, 25. Fortbildungs- und Vortragstagung - Chemie und Innovation, 11. – 13. September 2008, Potsdam. Ressourceneffizienz chemischer Synthesen


• M. Eissen, Ökoeffizienzsysteme – Workshop am 12. September 2007 bei der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück, http://www.chembiotec.de/files/eissen_20070912_chembiotec_v01_freigegeben.pdf, Synthesis design promoting environmentally benign chemistry


• M. Eissen, D. Lenoir, N. Chahbane, K.W. Schramm, Jahrestagung der GDCh-Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie, 26. – 28. September 2007, Osnabrück, Oxidation Reactions in Comparison: Environmental, Health and Safety Aspects


• M. Eissen, Workshop am 22./23. Juni 2006 im Zentrum für Umweltkommunikation der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück: Nachhaltigkeit in der pharmazeutischen Industrie, Umweltverträgliche Chemie mittels effizienter Syntheseplanung


• M. Eissen, J. O. Metzger, 2nd International Conference on Green and Sustainable Chemistry; 9th Annual Green Chemistry and Engineering Conference, Washington, USA, 20.-24.06.2005, Concepts towards a sustainable synthesis design


• M. Eissen, Lehrerfortbildung zum Thema Nachhaltige Chemie („Green Chemistry“) in Regensburg (Prof. König), 01.10.2003, Umweltverträgliche Chemie mittels effizienter Syntheseplanung


• M. Eissen, J. O. Metzger, K. Hungerbühler, ACHEMA, World Forum for the Process Industries, 27. International Exhibition-Congress on Chemical Engineering, Environmental Protection, and Biotechnology in Frankfurt, 19.-24.05.2003, Concepts towards a sustainable synthesis design, http://aurum2.dechema.de/achema2003/new/congress/sessions/Tuesday14.htm


• M. Eissen K. Hungerbühler, ACHEMA, World Forum for the Process Industries, 27. International Exhibition-Congress on Chemical Engineering, Environmental Protection, and Biotechnology in Frankfurt, 19.-24.05.2003, Economic and ecological assessment of chemical processes, http://aurum2.dechema.de/achema2003/new/congress/sessions/Wednesday27.htm


• M. Eissen, B. Bühler, J.B. Park, A. Schmid, J.O. Metzger, K. Hungerbühler, Symposium ‚Applied Biocatalysis’ in Zürich, Schweiz, 10.-11.10.2002, Concepts towards a sustainable synthesis design using biocatalysis


• M. Eissen, J.O. Metzger, Jahrestagung Chemie 2001 in Würzburg, 23.-29.09 2001, Environmental Assessment Tool For Organic Syntheses (EATOS)


• M. Eissen, IUPAC CHEMRAWN XIV ‚Green Chemistry: Toward Environmentally Benign Processes and Products’ in Boulder, USA, 09.-13.06.2001, Environmental Assessment Tool for Organic Synthesis (EATOS)


• M. Eissen, J.O. Metzger, Träger gebundene Säuren und Basen in der organischen Synthese, in Eissen, Marco [Hrsg.] ; Metzger, Jürgen O. [Hrsg.]; Umwelt- und ressourcenschonende Synthesen und Prozesse; <2000, Oldenburg>; zweite gemeinsame Tagung der Liebig-Vereinigung für Organische Chemie und der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie der Gesellschaft Deutscher Chemiker; Tagungsprogramm, Abstracts der Beiträge, Teilnehmerverzeichnis; 04.- 06. 09. 2000; 93 S., P 19, S. 79


• M. Eissen, J.O. Metzger, Bewertung der Umweltverträglichkeit von organisch-chemischen Reaktionen, in Eissen, Marco [Hrsg.] ; Metzger, Jürgen O. [Hrsg.]; Umwelt- und ressourcenschonende Synthesen und Prozesse; <2000, Oldenburg>; zweite gemeinsame Tagung der Liebig-Vereinigung für Organische Chemie und der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie der Gesellschaft Deutscher Chemiker; Tagungsprogramm, Abstracts der Beiträge, Teilnehmerverzeichnis; 04.- 06. 09. 2000; 93 S., P 3, S. 63


• M. Eissen, J.O. Metzger, Entwicklung eines Werkzeuges zur Bewertung der Umweltverträglichkeit von organisch-chemischen Reaktionen, Jahrestagung der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie der GDCh, Bayreuth 08.- 10. 10. 2000


• M. Eissen, J.O. Metzger, Umweltverträglichkeit organischer Reaktionen, Symposium der Liebig-Vereinigung für Organische Chemie und der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie Umwelt- und ressourcenschonende Synthesen und Prozesse, 23.-25. August 1999, Tübingen


• Jürgen O. Metzger und Marco Eissen, Produktionsintegrierter Umweltschutz in der chemischen Industrie und die Nutzung nachwachsender Rohstoffe, Oldenburger Jahrestagung 1998 zur Kooperation Hochschule - Gewerkschaften, Abstractband (ISBN 3-8142-0638-X) S. 51, Oldenburg.


• M. Eissen, R. Mahler, J.O. Metzger, Umweltverträgliche organische Synthesen: Lösungsmittelfreie radikalische Additionsreaktionen, Umwelttagung der GDCh Umwelt und Chemie - Innovationen und Produktdesign, 27.-30. September 1998, Karlsruhe, P3 S. 205; ISBN 3-924763-72-0

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