Fachbereich Chemie Philipps-Universität Marburg. Stereochemie

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Fachbereich Chemie Philipps-Universität Marburg. Stereochemie"

Transkript

1 Fachbereich Chemie Philipps-Universität Marburg Stereochemie Dies ist kein vollständiges Skript. ier finden Sie vorlesungsbegleitende Unterlagen (Definitionen, Abbildungen, Literatur), die kein Ersatz für den Besuch der Vorlesung sein sollen. Prof. Armin Geyer ktober 2004 Zeitschriften AC98, 301 = Angewandte Chemie1998, Seite 301. CEJ = Chemistry a European Journal, CSR= Chemical Society Reviews; JACS = J. Am. Chem. Soc., JC = J. rg. Chem., L = rganic Letters

2 1. Stereoisomerie, statische Stereochemie Die Konstitution (Konnektivität) beschreibt, in welcher Reihenfolge die Atome eines Moleküls miteinander verbunden sind. Verbindungen mit identischer Summenformel aber unterschiedlicher Konnektivität nennt man Isomere. Verbindungen mit identischer Konnektivität aber unterschiedlicher Anordnung der Atome im Raum werden Stereoisomere genannt. Flussdiagramm: Stereoisomere lefine Z/E-Konfiguration von Doppelbindungen (cis/trans nur bei 1,2-disubstituierten Dobi) Bisherige lefinsynthesen 1. β-eliminierung: Stereogene Eliminierungen mit syn-selektivität (cyclische ÜZ: zb Cope- Eliminierung, Tschugajew) oder anti-selektivität (zb E2). Problem der Regioselektivität in offenkettigen Systemen (ofman/saytzew) 2. Carbonyl-lefinierung, Verknüpfung von sp 2 -Zentren: Wittig, McMurry, Tebbe 3. Kreuzkupplungen: Substitution an der Doppelbindung 4., 5., 6.,... pericyclische Reaktionen, Addition an Alkine etc. Synthesen tetrasubstituierter lefine: Wieviele Isomere gibt es von einem tetrasubstituierten lefin?...und für was sind die eigentlich gut? Beispiel: Tamoxifen Stereochemie Geyer WS04/05 1

3 Diversity-oriented synthesis of Tamoxifen-type tetrasubstituted olefins K. Itami, JACS. 2003, Stereochemie Geyer WS04/05 2

4 Tautomere sind Konstitutionsisomere, zwischen denen ein chemisches Gleichgewicht besteht, wobei mindestens ein Substituent seine Position verändert. Bsp. Keto-Enol- Tautomerie. Valenzisomere (auch als Valenztautomere bezeichnet) werden durch die Umgruppierung von Bindungselektronen ineinander überführt zb Cycloheptatrien und Norcaradien sowie Cyclooctatetraen und Bicyclo[4.2.0]octa2,4,7-trien. Dies ist ein echtes Gleichgewicht zwischen zwei Verbindungen, keine Mesomerie. Die Konfiguration beschreibt die räumliche Anordnung der Atome bzw. Atomgruppen, die nicht durch Rotation um Einfachbindungen ineinander überführt werden können. Konfigurationsisomere können nur durch formale Spaltung und Neubildung von Bindungen ineinander überführt werden. Beispiel: 2-ydroxypropansäure Zwei Strukturen werden als Enantiomere bezeichnet, wenn sie Spiegelbilder von einander sind, die nicht zur Deckung gebracht werden können. Zwei Strukturen werden als Diastereomere bezeichnet, wenn es Stereoisomere sind und sie keine Enantiomere (nicht zur Deckung gebrachte Spiegelbilder) voneinander sind. Beispiele: Weinsäure, Buten Epimere (früher auf Zucker beschränkt, heute allgemeiner verwendet): Diastereomere, die sich nur durch die Konfiguration an einem einzigen Chiralitätszentrum unterscheiden. Beispiele: Zucker, Zuckeralkohole Die absolute Konfiguration (R/S)-Nomenklatur. C C C C C 2 C 2 C 2 C 2 erythro, anti threo, syn Die relative Konfiguration beschreibt die relative Stereochemie zweier Substituenten an einem Kohlenstoffgerüst. Zeichnet man eine horizontale Zick-zack-Kette, dann stehen die Subsituenten entweder erythro (anti) oder threo (syn). Die relative Konfiguration ist invariant gegenüber Spiegelung. Syn/anti wird auch noch in anderen Zusammenhängen verwendet: 0 und 180 Torsionswinkel zwischen zwei Substituenten im Newman- Plot. Addition zweier Gruppen an eine π-bindung. Weitere Stereodeskriptoren: cis/trans C 3 N 1 2 C 3 (1R,2S)-Ephedrin NC 3 C 3 erythro, anti C 3 N 1 2 C 3 (1S,2S)-Pseudoephedrin NC 3 C 3 threo, syn Stereochemie Geyer WS04/05 3

5 Viele Definitionen und Stichwörter unter IUPAC Recommendations Beispiel für Naturstoffe Ziel der stereoselektiven Synthese ist es, Verbindungen als reine Diastereomere bzw Enantiomere darzustellen. Die Qualität einer diastereoselektiven Reaktion wird durch das Zahlenverhältnis ds = x : y ( : z...) ausgedrückt. Wobei x + y ( + z...) = 100 sein muss. Eine mässig diastereoselektive Reaktion ist die Bromierung von cis-propenylbenzol in CCl 4 (ds = 78 : 22). Cis- und trans-addukt entstehen jeweils als Enantiomerengemisch (racemisch = 50 : 50). Bei der Reaktion achiraler Reaktionspartner entstehen chirale Produkte immer als racemisches Gemisch. Enantioselektivität kommt ins Spiel, wenn mindestens ein Reaktionspartner chiral ist, bei chirale Auxiliaren oder Additiven, sowie bei chiralen Katalysatoren. Der Enantiomerenüberschuss ee quantifiziert die Enantioselektivität einer Reaktion. Beispiel: Sharpless-Epoxidierung ee = [S]-[R] / [S]+[R] t.-bu Ti(i Pr) 4 L (+)-DET 95 : 5 ee = 90% chirales Additiv L (+)-DET = R,R-Weinsäurediethylester (DET: Diethyltartrat) Stereochemie Geyer WS04/05 4

6 Eine stereoselektivite Reaktion liefert von den denkbaren stereoisomeren Produkten bevorzugt (oder ausschliesslich) nur ein Stereoisomer. andelt es sich bein den Stereoisomeren um Enantiomere, dann spricht man von Enantioselektivität. Diese wir durch den Enantiomerenüberschuss ee (enantiomer excess) quantifiziert. Sind es Diastereoisomere, spricht man von Diastereoselektivität, quantifiziert durch den de (diastereoisomer excess). Weiter bei den IUPAC-Definitionen: stereospecificity (stereospecific) 1. A reaction is termed stereospecific if starting materials differing only in their configuration are converted into stereoisomeric products. According to this definition, a stereospecific process is necessarily stereoselective but not all stereoselective processes are stereospecific. Stereospecificity may be total (100%) or partial. The term is also applied to situations where reaction can be performed with only one stereoisomer. For example, the exclusive formation of trans-1,2-dibromocyclohexane upon bromination of cyclohexene is a stereospecific process, although the analogous reaction with (E)-cyclohexene has not been performed. 2. The term has also been applied to describe a reaction of very high stereoselectivity, but this usage is unnecessary and is discouraged. Stereospezifisch sind Substitutionen nach dem S N 2-Meachnismus, E2-Eliminierungen etc. Beispiele für stereospezifische Reaktionen. Die Appel-Reaktion ist eine stereospezifische Inversion, die im gezeigten Fall ein achirales Edukt in ein achirales Diastereomer überführt. Ph 3 P: Cl-CCl 3 Ph 3 P-Cl + :CCl 3 Ph 3 P-Cl + - CCl 3 Ph 3 P Cl Cl + =PPh 3 Inversion zweier benachbarter Stereozentren bei der Umsetzung vom Epoxid zum Aziridin (rechts). Es entsteht ein Produkt, obwohl der erste Reaktionsschritt nicht regioselektiv erfolgt. Ringschluss von 1,2- Azidoalkoholen mit Phosphin: vgl. Staudinger-Reaktion. L, 2002, 1923 Stereochemie Geyer WS04/05 5

7 Stereokontrolle Früher a) Kontrolle der Stereochemie durch 5- oder 6-gliedrige Ringe (meist anelliert) b) thermodynamisch kontrollierte Reaktionen c) Stereochemie durch substratkontrollierte Reaktionen d) Racematspaltung durch Salzbildung (zb mit Ephedrin) Woodward 1965 "for his outstanding achievements in the art of organic synthesis" Corey 1990 "for his development of the theory and methodology of organic synthesis" Corey-Lacton, JACS69, 5675 C eute: Zusätzliche Methoden über acyclische Stereokontrolle, reagenzkontrolliert, katalytisch Bei der enantioselektiven Synthese arbeitet man entweder mit enantiomerenreinen Substraten (zb chiral pool) oder generiert stereogene Elemente (Zentren, Achsen, Flächen) in vorher achiralen Substraten (meso-verbindungen oder stereoheterotope Flächen von lefinen oder Carbonylen). Dies bezeichnet man dann als die asymmetrische Synthese. Stereochemie Geyer WS04/05 6

8 Symmetrie Ein bjekt (hier: Molekül) wird als symmetrisch bezeichnet, wenn n bjektteile (n>1) gleichlang sind. Nur im Zusammenhang mit einer geometrischen Einheit (Punkt, Linie, Ebene) kann der Begriff Symmetrie sinnvoll verwendet werden. Symmetrie bezüglich eines Punktes Symmetrie bezüglich einer Achse Symmetrie bezüglich einer Ebene Symmetrie gegenüber Verschiebung im Raum (Translationssymmetrie) Symmetrieoperationen Eine Symmetrieoperation ist eine Manipulation einer Struktur, bei der äquivalente Bereiche ausgetauscht werden. Eine Symmetrieoperation führt ein bjekt zu nicht unterscheidbaren Lagen im Raum Nach einer Symmetrieoperation ist die Verbindung identisch mit der Verbindung vor der Symmetrieoperation. Zu jeder Symmetrieoperation gehört ein Symmetrieelement, worauf sich die Symmetrieoperation bezieht. Ein Symmetrieelement ist eine geometrische Einheit (Punkt, Linie, Ebene), an welcher die Symmetrieoperation durchgeführt wird. Beispiel: Eine Symmetrieachse ist eine Achse, durch die bei Drehung des Moleküls um 360 /n, die neue Position mit der alten überlagert werden kann. Stereochemie Geyer WS04/05 7

9 Tabelle aller Symmetrieelemente : Symmetrieelement Symmetrieoperation 1. Drehachse = Cn n Drehungen von (360 /n) 2. Spiegelebene = σ Spiegelung an einer Ebene 3. Inversionszentrum = i Inversion 4. Drehspiegelachse = Sn n Wiederholungen von: Drehungen um (360 /n) dann Spiegelung an einer Ebene senkrecht zur Achse Symmetrieelemente befinden sich immer innerhalb eines Moleküls (Eine Spiegelebene ausserhalb des Moleküls dient nur als Test auf Chiralität, da das Spiegelbild des gesamten Moleküls erzeugt wird.) Symmetrieoperation 180 Drehung um eine Achse, die senkrecht auf der Papierebene steht Keine Symmetrieoperation 180 Drehung um eine Achse, die in der Papierebene liegt Drehachse C n : Rotation um eine Achse, n = 1 bedeutet eine Drehung des Moleküls um 360. Diese triviale und für jedes Molekül gültige Symmetrieoperation wird als Identität (in der Gruppentheorie E) bezeichnet. Für zahlreiche Moleküle können mehrere aufeinander senkrecht stehende Drehachsen identifiziert werden. Speigelebene σ : Reflektion in einer Ebene Spiegelebenen teilen zwei identische Molekülhälften. Dabei kann die Ebene durch eine Bindung oder durch ein (oder mehrere) Atom(e) verlaufen. Symmetrieebene σ v verläuft entlang der auptachse des Moleküls, σ h verläuft senkrecht zur auptachse des Moleküls und σ d verläuft diagonal bzw. in der Winkelhalbierenden zweier C 2 Achsen. Stereochemie Geyer WS04/05 8

10 Inversionszentrum i : Inversion aller Atome durch einen zentralen Punkt Ein Symmetriezentrum überführt alle Koordinaten (x, y, z) zu (-x, -y, -z) durch Spiegelung an einem Punkt (Ursprung des Koordinatensystems) in einen identischen Punkt. Drehspiegelachsen S n : Rotation-Reflektion Eine Drehspiegelachse im Molekül bedeutet eine Drehung um eine C n -Achse (360 /n) mit anschliessender Spiegelung, wobei die Spiegelebene senkrecht zur Drehachse steht. wobei S 1 - Achse = σ und S 2 -Achse = i. Alle Moleküle mit Spiegelebene, Inversionszentrum oder Drehspiegelachse sind mit ihrem Spiegelbild identisch und somit achiral. Mit den Symmetrieelementen sind auch Eigenschaften verknüpft. Beispiele: Moleküle mit Inversionszentrum sind unpolar. Moleküle können kein elektrisches Dipolmoment senkrecht zu einer Spiegelebene oder senkrecht zu einer Rotationsachse haben. Chiralität Moleküle ohne S n -Achse sind chiral. Moleküle ohne Symmetrieelemente werden als asymmetrisch bezeichnet. Von einem asymmetrischen Molekül mit n stereogenen Zentren gibt es 2 n Stereoisomere, die als (2 n /2) = (2 n-1 ) diastereomere Enantiomerenpaare vorliegen. Mit internen Symmetrieelementen reduziert sich wegen der meso-stereoisomere die Gesamtanzahl der Stereoisomere. z. B. Glutarsäure: 4 Stereoisomere C 2 C 2 C 2 C 2 σ C 2 C 2 C 2 C 2 2 Mesoformen, achiral Enantiomere Stereochemie Geyer WS04/05 9

11 Chiralität bedeutet nur, dass Bild und Spiegelbild nicht zur Deckung zu bringen sind. Das schließt nicht aus, dass die beiden Enantiomere Drehachsen enthalten. Chirale Moleküle können als Symmetrieelement eine C n -Achse haben. Chiralität bedeutet nicht die vollständige Abwesenheit von Symmetrieelementen. Chiralität ist nicht gleichbedeutend mit Asymmetrie. Nur Moleküle die keinerlei Symmetrieelemente aufweisen bezeichnet man als asymmetrisch (den Begriff unsymmetrisch gibt es nicht). Als dissymmetrisch bezeichnet man chirale Moleküle, die als einziges Symmetrieelement C n -Achsen aufweisen und chiral sind (keine Spiegelebenen vorhanden). absteigend Symmetrieelemente S n symmetrisch achiral C n mit n > 1 dissymmetrisch chiral C 1 asymmetrisch chiral Chirale Moleküle werden über ihre Symmetrieelemente identifiziert. Das ist unabhängig von der Anzahl oder dem Vorhandensein von stereogenen Zentren im Molekül. Meso- Verbindungen sind achirale Verbindungen mit mehr als einem Chiralitätszentrum. Sie enthalten eine interne Spiegelebene oder ein Inversionszentrum. Zentrale Chiralität: Moleküle mit einem Chiralitätszentrum rganikum S.173: Das zentrale Kohlenstoffatom bezeichnet man als asymmetrisch und die Anordnung der Substituenten um das Stereozentrum als Konfiguration. Das asymmetrische C- Atom ist ein stereogenes Zentrum oder Chiralitätszentrum. Ein streogenes Zentrum ist dadurch definiert, dass der Positionstausch von zwei Substituenten ein Enantiomer oder ein Diastereomer erzeugt. Ein stereogenes Zentrum muss nicht unbedingt ein Chiralitätszentrum sein. Chiralitätszentren sind vierbindige Atome oder dreibindige Atome mit pyramidaler Struktur mit unterschiedlichen Substituenten. Ein Chiralitätszentrum ist auch immer ein stereogenes Zentrum. D-Weinsäure, L-Weinsäure sind chiral aber meso-weinsäure ist achiral. Austausch der beiden Substituenten am mittleren stereogenen Zentrum Beides sind achirale Verbindungen, Diastereomere Es gibt zwei Fälle: 1. Spiegelung der beiden stereogenen Zentren aufeinander (auch inneres Racemat (meso-weinsäure). 2. Das stereogene Zentrum liegt in der Spiegelebene....mehr dazu beim Thema Topizität Stereochemie Geyer WS04/05 10

12 Topologische Isomere Catenane, Rotaxane, Knoten, Möbius-Bänder DNA Stereochemie Geyer WS04/05 11

13 Punktgruppen Die Summe aller Symmetrieoperationen, die an einem Molekül durchführbar sind, wird als Punktgruppe des Moleküls bezeichnet (mathematische Gruppe). Da Symmetrieoperatoren nicht beliebig kombinierbar sind, ergeben sich nur eine begrenzte Zahl von Punktgruppen. Flussdiagramm Einige dieser Punktgruppen sollen im folgenden kurz beschrieben werden. Chirale Moleküle können nur Punktgruppen solchen angehören, die keine S n -Achsen enthalten. Asymmetrische Moleküle lassen die Identität als einzige Symmetrieoperation zu und gehören deshalb zu C 1. Bei einer einzelnen Drehachse ist das Punktgruppensymbol identisch mit dem Symbol dieser Drehachse: C n. Wenn senkrecht auf der auptachse stehende n-c 2 -Achsen vorhanden sind, gehört das chirale Molekül zur Diederpunktgruppe D n nur eine einzige Achse C n. Weitere Punktgruppen, die nur C n -Achsen enthalten sind T,, und I. Die Gruppen C 1, C i und C s. Moleküle gehören zu C 1, wenn sie ausser der Identität (= Drehung um eine beliebig hindurchgelegte Achse) keinerlei Symmetrieelemente besitzen. Gibt es neben der Identität noch die Inversion, gehört es zu C i. Wenn es außer der Identität noch eine Symmetrieebene besitzt, gehört es zu C s. Beispiele: CFClBr (C 1 ), meso- Weinsäure (C i = S 2 ), NCl (C s ) Stereochemie Geyer WS04/05 12

14 Die Gruppen C n. Ein Molekül gehört zu C n, wenn es die Identität und eine n-zählige Achse besitzt. Beispiele: 2 2 (C 2 ), Die Gruppen C nv. Diesen Gruppen besitzen eine C n -Achse und n vertikale (in der Achse liegende) Symmetrieebenen. Alle heteronuklearen zweiatomigen Moleküle gehören zur Gruppe C v. Beispiel: 2 (C 2v ), N 3 (C 3v ), Die Gruppen C nh. Symmetrieelemente sind eine n-zählige auptachse und eine horizontale (senkrecht zu dieser Achse liegende) Symmetrieebene. ier muß die Inversion i ein Element der Gruppe sein, weil C 2 und σ h vorhanden sind. Beispiele: trans-dichlorethen(c 2h ), B() 3 und 1,3,5-Trihydroxybenzol (Phloroglucin), wenn man die gewinkelt in die Ebene legt (C 3h ), Die Gruppen S n. Symmetrieelement ist ein Drehspiegelachse S n. S 2 ist identisch mit C i. Beispiel: (S 2 ) heterochirale Diketopiperazine (S 4 )1,3,5,7-tetrafluorocyclooctatetraen als Boot. Die Gruppen D n. Die Moleküle dieser Gruppe haben eine n-zählige auptachse und n zweizählige Achsen senkrecht zu C n. Beispiel: (D 2 ) Twistan Die Gruppen D nh. Moleküle, die zusätzlich zu den Elementen der Gruppe D n eine horizontale Symmetrieebene haben, bilden die Gruppe D nh. Zweiatomigen Moleküle gehören zu D h. Beispiel: ydrazin (D 2h ), BF 3 (D 3h ) Die Gruppen D nd. Moleküle, die zusätzlich zu den Elementen der Gruppe D n n diagonale Spiegelebenen haben, bilden die Gruppe D nd. Beispiel C 2 6 staggered (D 3d ), Allen (D 2d ) Die kubischen Gruppen. Dazu gehört der Vollständigkeit halber noch K h (=Kugelform). T d regelmäßiger Tetraeder (4 Ecken, 6 Kanten, 4 Dreiecke als Flächen). 4 C 3 -, 3 C 2 -Achsen, 3 S 4 und 6 σ d. (z.b. C 4, Adamantan). Im Falle chiraler Reste an den vier Spitzen enfallen die Drehspiegelachsen und die Spiegelebenen (T d ). T mit Inversionszentrum bildet die Gruppe T h Beispiel: [Fe(C 6 5 N) 6 ] 2+. h regelmäßiger ktaeder (kubisch) Würfel (exaeder, 8 Ecken, 12 Kanten, 6 Quadrate als Flächen) (zb Cuban) und ktaeder (6 Ecken, 12 Kanten, 8 gleichseitige Dreiecke als Flächen). Mit chiralen Spitzen, nur noch die Rotationssymmetrie des ktaeders:. I h regelmäßiger Ikosaeder (20 gleichseitige Dreiecke) und Dodekaeder (12 gleichseitige Fünfecke). C 60 -Fulleren (12 Fünfecke und 20 Sechsecke, Fussball) Die platonischen Körper: Es gibt nur fünf Polyeder (Vielflächer), deren Begrenzungsflächen deckungsgleiche (kongruente) regelmäßige Vielecke sind, und deren Ecken (engl: vertex, vertices) alle die gleiche Zahl angrenzender Flächen/Kanten (engl: edge) haben. Zusätzlich sind alle Kanten gleich lang, woraus sich ergibt, dass die Flächen symmetrisch (bzgl. C n mit n>2) sind. Stereochemie Geyer WS04/05 13

15 Molekulare Chiralität Punkt: Zentrale Chiralität, Gerade: Axiale Chiralität, Fläche: Planare Chiralität, Raum: Axiale Chiralität Nicht ganz richtig, da wir immer nur 3D-bjekte betrachten. Axiale Chiralität d c a b Verzerrung d a c b stereogene Achse Kumulierte Doppelbindungen: Allene, chiral für a d und b c Cl Cl a von vorne Naheliegende Atome C C C Cl C haben Vorrang c d Cl b axial R (ar) R/S-Nomenklatur für Allene: Blick entlang der C-C-C-Achse mit der Gruppe mit der höchsten Priorität nach vorne (CIP-Nomenklatur). Man beginnt mit der vorderen Gruppe und geht dann zur Gruppe mit der höchsten Priorität am hinteren C-Atom. Entsprechend den CIP- Regeln wird mit R a oder S a (a für axiale Chiralität) oder M für minus und P für positiv (im Uhrzeigersinn) bezeichnet. Die Bedeutung axialer Chiralität für bioaktive Naturstoffe: (ar,7s)-colchicin ist das auptalkaloid der erbstzeitlose. AC 2004, 116, 3292, CA 1999, 323. Thus, for deacetamidocolchicine, which can be resolved into enantiomers, only the enantiomer with the same helicity as natural colchicine binds to tubulin Stereochemie Geyer WS04/05 14

16 Weitere Moleküle mit Chiralitätsachse - Alkylidencycloalkane - Spirane R 1 R 3 R 2 R 4 R 2 R 3 2 C 4 Stereoisomere C C 2 R 1 R 4 Auch bei gehinderter Rotation um Einfachbindungen kann axiale Chiralität auftreten. Theoretisch sollten die beiden Enantiomere sich durch Rotation um Einfachbindungen ineinander überführbar sein, doch sind die Barrieren bei 2,6,2,6 -substituierten Biphenylen so hoch, dass man diese wie Konfigurationsisomere behandelt (Atropisomere). Ein wichtiges Beispiel ist das 1',1-Binaphthol (BINL), ein Ligand für die enantioselektive Katalyse. 2 C C 2 (S)-1,1'-Binaphthol (BINL) andere Darstellung: Spiegelbild oder identisch? Wo ist die C 2 -Achse? Torsionswinkel Eine Linie, die alle vier Substituenten eines C- Atoms in absteigender Reihenfolge (nach CIP) miteinander verbindet, beschreibt einen Torsionswinkel. Torsionswinkel haben eine besondere Bedeutung bei der Beschreibung von Molekülarchitekturen. ( 3 J-Kopplung NMR, Chiralität in Molekülsimulationsprogrammen). Die Rotation um eine zentrale Bindung B-C wird im Fall von A-B-C-D durch den Torsionswinkel θ beschrieben. Blickt man entlang B-C, so beschreibt θ den Winkel zwischen den Bindungen A-B und C- D. θ = 0 bedeutet, dass A-B und C-D ekliptisch stehen (cis, syn-periplanar). θ ist positiv, wenn die entfernte Bindung im Uhrzeigersinn relativ zur nahen Bindung gedreht wird. Dies ist unabhängig von der Blickrichtung B-C oder C-B. Der Diederwinkel φ ist der Winkel zwischen den Normalen der Ebenen, die von ABC und BCD aufgespannt werden. θ + φ =180. Stereochemie Geyer WS04/05 15

17 Planare Chiralität ist die Chiralität aufgrund eingeschränkter Drehbarkeit von Ringsystemen, die Substituenten außerhalb der Ringebene tragen, zb (E)-Cycloocten. Bis zum Siebenring gibt es nur Z-Doppelbindungen, ab dem Achtring sind auch E-konfigurierte Doppelbindungen möglich. Es treten zwei Enantiomere auf. Bestimmung der Chiralität: Die Doppelbindungsebene wird in die Papierebene gelegt. Dann wird die Drehrichtung der Reste bestimmt. 1.) Bestimmung des ranghöchsten, an die Ebene gebundenen Atoms als Leitatom (a) 2.) Kennzeichnung der drei Atome, die dem Leitatom in der Chiralitätsebene folgen (CIP) (b,c) Wenn abc im Uhrzeigersinn R p planar R-konfiguriert Bezeichnung: (R p )-(E)-cten Im linken Fall im Uhrzeigersinn (P oder Rp), im rechten Fall entgegen des Uhrzeigersinns (M oder Sp). AC66413 (R p )- und (S p )- E-Cycloocten a b b a c c 2 C C 2 2 C C 2 2 C C 2 Paracyclophan 2 C 2 C Br C 2 C 2 Ebene Br c a b R p -Konfiguriert PPh 2 Graphit: 336 pm Abstand zwischen den Schichten, Paracyclophan: 309 pm Ethan: 154 pm C-C Einfachbindung, Paracyclophan: 157 pm PPh 2 (S)-Phanephos Stereochemie Geyer WS04/05 16

18 CSR elizität ist die Chiralität aufgrund einer schraubenartigen Form eines Moleküls. Gezeigt ist (M)-exahelicen. Zur Festlegung der Richtung kann man die ände benutzen. Dabei zeigt der Daumen nach unten in die Richtung der elix-achse. Die übrigen Finger sollten dann die Drehung in der vom Daumen angegebene Richtung der elix beschreiben. In dem hier vorliegenden Fall beschreibt nur die linke and korrekt die vorliegende elix. Daher ist es eine M-(minus) elix; oder auch linkshändige elix genannt. Rechtshändige elix = P (plus) M (minus) P (plus) Notwendige und hinreichende Bedingung für Chiralität ist, dass das Molekül mit seinem Speigelbild nicht überlagert werden kann. Insgesamt kann es recht komplex werden: Beispiel Vancomycin Stereochemie Geyer WS04/05 17

Stereochemie organischer Verbindungen

Stereochemie organischer Verbindungen Stereochemie organischer Verbindungen Stereochemische Prinzipien 1.1 Symmetrie, Symmetrieoperationen, Punktgruppen Der Begriff Stereochemie (griech: stereos = Feststoff) bezieht sich auf die Betrachtung

Mehr

OC 3 - Stereochemie. Allgemeine Hintergründe

OC 3 - Stereochemie. Allgemeine Hintergründe OC 3 - Stereochemie Allgemeine Hintergründe Einführung Folie Nr. 2 3-dimensionale Anordnung (relativ/absolut) in der realen Welt sind extrem wichtig Bild rechts: http://de.wikipedia.org/wiki/pfefferminz,

Mehr

Symmetrieelemente C 3 C 2 C 3 O H H N H H H

Symmetrieelemente C 3 C 2 C 3 O H H N H H H Symmetrieelemente Ein Symmetrielement liegt vor, wenn ein Objekt (hier: Molekül) durch eine Symmetrieoperation mit sich selbst zur Deckung gebracht werden kann. neue und alter Orientierung nicht unterscheidbar

Mehr

4. Stereochemie. Das wichtigste Kriterium für Chiralität ist, dass sich Objekt und Spiegelbild nicht zur Deckung bringen lassen.

4. Stereochemie. Das wichtigste Kriterium für Chiralität ist, dass sich Objekt und Spiegelbild nicht zur Deckung bringen lassen. 4. Stereochemie Auch die cis-trans-isomerie zählt zur Stereoisomerie: 4.1 Chirale Moleküle Chirale Moleküle besitzen ein asymmetrisches C- Atom = Chiralitätszentrum. Das wichtigste Kriterium für Chiralität

Mehr

4. Stereoisomerie! Diastereomer hier: allg. alle Stereosiomere, die keine Enantiomere sind!

4. Stereoisomerie! Diastereomer hier: allg. alle Stereosiomere, die keine Enantiomere sind! 4. Stereoisomerie! Diastereomer hier: allg. alle Stereosiomere, die keine Enantiomere sind! http://de.wikipedia.org/wiki/datei:isomerism ball de.svg OC I Lehramt F. H. Schacher 1 Stereoisomerie andere

Mehr

Grundlagen zum Verständnis chemischer Reaktionen = Handwerkszeug

Grundlagen zum Verständnis chemischer Reaktionen = Handwerkszeug Grundlagen zum Verständnis chemischer Reaktionen = andwerkszeug chemische Bindung: ionische, kovalente, Dipolmomente, Bindungsstärke, Atom- und Molekülorbitale, ybridisierung Substanzklassen, funktionelle

Mehr

- Punktsymmetriegruppe Gesamtheit aller Symmetrieelemente: Gruppentheorie

- Punktsymmetriegruppe Gesamtheit aller Symmetrieelemente: Gruppentheorie 195 14. Stereochemie Bereits am Anfang der Vorlesung einige Grundbegriffe: Konformation, Enantio- und Diastereomerie Jetzt nochmals systematisch und genauer a) Symmetrie und hiralität α) Symmetrieelemente

Mehr

Organische Chemie für MST 6. Lienkamp/ Prucker/ Rühe

Organische Chemie für MST 6. Lienkamp/ Prucker/ Rühe Organische Chemie für MST 6 Lienkamp/ Prucker/ Rühe Valenzisomere Inhalt 6 Isomerie Konstitutionsisomere Tautomere/ Protonenisomere (= Strukturisomere) Skelett-Isomere Isomerie Isomere = Substanzen mit

Mehr

Vokabular zur Stereochemie

Vokabular zur Stereochemie Vokabular zur tereochemie Zwei Moleküle mit gleicher ummenformel sind: deckungsgleich = identisch Isomere Konstitutionsisomere tereoisomere Enantiomere Diastereomere Konstitutionsisomere: Moleküle mit

Mehr

Moleküle mit mehr als einem Chiralitätselement

Moleküle mit mehr als einem Chiralitätselement Moleküle mit mehr als einem hiralitätselement Natürlich kommt es häufig vor, dass Moleküle mehr als ein hiralitätselement enthalten. ierbei ist eine neue Art der Isomerie zu finden. Im Folgenden sind zunächst

Mehr

Seminar zum Praktikum Anorganische Chemie III III

Seminar zum Praktikum Anorganische Chemie III III Seminar zum Praktikum Anorganische Chemie III III Metallorganische Chemie Dr. J. Wachter IR-Teil3 www.chemie.uni-regensburg.de/anorganische_chemie/scheer/lehre.html www.chemie.uniregensburg.de/anorganische_chemie/wachter/lehre.html

Mehr

Stereochemie. Grundbegriffe. Bearbeitet von K.-H Hellwich

Stereochemie. Grundbegriffe. Bearbeitet von K.-H Hellwich Stereochemie Grundbegriffe Bearbeitet von K.-H Hellwich Neuausgabe 2007. Taschenbuch. xii, 120 S. Paperback ISBN 978 3 540 71707 2 Format (B x L): 14 x 21,6 cm Gewicht: 181 g Weitere Fachgebiete > Chemie,

Mehr

Spezielle Methoden der pharmazeutischen Chemie 2

Spezielle Methoden der pharmazeutischen Chemie 2 Spezielle thoden der pharmazeutischen Chemie 2 Asymmetrische Synthese (für Diplomanden und Dissertanten im Fach Pharmazeutischen Chemie/Synthese) Kapiteleinteilung: 1. Symmetrie, Asymmetrie, Chiralität

Mehr

4. Isomerie von Komplexverbindungen

4. Isomerie von Komplexverbindungen 4. Isomerie von Komplexverbindungen 4. Isomerie bei Koordinationsverbindungen Grundsätzlich unterscheidet man Konstitutionsisomerie Strukturisomerie) und Stereoisomerie (Konfigutationsisomerie). Konstitutionsisomerie:

Mehr

Thema: Komplexverbindungen, die koordinative Bindung. Koordinationszahl, 18-Elektronen-Schale, ein- mehrzähnige Liganden, EDTA,

Thema: Komplexverbindungen, die koordinative Bindung. Koordinationszahl, 18-Elektronen-Schale, ein- mehrzähnige Liganden, EDTA, Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Thema: Komplexverbindungen, die koordinative Bindung Koordinationschemie nach A. Werner, Zentralteilchen, Liganden, Koordinationszahl, 18-Elektronen-Schale, ein-

Mehr

weiteres Beispiel für Stereoisomere: Enantiomere Spiegelebene

weiteres Beispiel für Stereoisomere: Enantiomere Spiegelebene Stereoisomere - Isomerie I: Konstitutionsisomere (siehe oben) - Isomerie II: Konformationsisomere (Konformere, siehe oben) - Isomerie III: Stereoisomere; Stereoisomere weisen eine identische Konstitution

Mehr

Isomerie organischer Verbindungen

Isomerie organischer Verbindungen 15 Isomerie organischer Verbindungen Organische Verbindungen können, bei gleicher Summenformel, sehr unterschiedliche Strukturen besitzen. Moleküle mit gleicher Summenformel aber unterschiedlicher Struktur

Mehr

Stereochemie. Vorlesung SS 2003 FU-Berlin Professor M. Kalesse

Stereochemie. Vorlesung SS 2003 FU-Berlin Professor M. Kalesse Stereochemie Vorlesung SS 2003 FU-Berlin Professor M. Kalesse Einführung in die Stereochemie 1) Molekulare Konnektivität beschreibt, in welcher Reihenfolge die Atome einer Substanz miteinander verbunden

Mehr

2 Symmetrieoperationen und -elemente. 1.8 Klassen 2 SYMMETRIEOPERATIONEN UND -ELEMENTE 7

2 Symmetrieoperationen und -elemente. 1.8 Klassen 2 SYMMETRIEOPERATIONEN UND -ELEMENTE 7 SYMMETRIEOPERATIONEN UND -ELEMENTE 7.8 Klassen Zweck: Zusammenfassen zueinander ähnlicher (konjugierter) Elemente einer Gruppe. Durch Bestimmung aller Klassen ergibt sich eine eindeutige Zerlegung on G:

Mehr

Stereochemie. mit Vitamin C. Süßstoff Aspartam (QWKlOWÃHLQHÃ3KHQ\ODODQLQTXHOOH. L(+)-Milchsäure. Zuckeraustauschstoff Sorbit

Stereochemie. mit Vitamin C. Süßstoff Aspartam (QWKlOWÃHLQHÃ3KHQ\ODODQLQTXHOOH. L(+)-Milchsäure. Zuckeraustauschstoff Sorbit Stereochemie mit Vitamin Süßstoff Aspartam (QWKlWÃLQÃ3KQ\DDQLQTX L(+)-Milchsäure Zuckeraustauschstoff Sorbit hemie für Mediziner Isomerie organischer Verbindungen Isomere Konstitutionsisomere Stereoisomere

Mehr

Chiralität in der Natur und synthetisch

Chiralität in der Natur und synthetisch Chiralität in der Natur und synthetisch Universität Ulm Demonstrationskurs 09/10 Christine Ohmayer Folie 1 Beispiel Carvon Summenformel von Carvon : C 12 H 10 O Eigenschaften: farblose Flüssigkeit Geruch:

Mehr

Modul: BS Chemie II Organische Chemie Klausur zum Organisch-Chemischen Grundpraktikum für. Studierende der Biologie

Modul: BS Chemie II Organische Chemie Klausur zum Organisch-Chemischen Grundpraktikum für. Studierende der Biologie Chemisches Praktikum für Studierende der Biologie (Bachelor) Universität zu Köln Department für Chemie Prof. Dr. A. G. Griesbeck Greinstr. 4 50939 Köln Modul: BS Chemie II rganische Chemie Klausur zum

Mehr

Anorganische Chemie 3 (3.1) Teil 1 - Symmetrie. Was ist Symmetrie?

Anorganische Chemie 3 (3.1) Teil 1 - Symmetrie. Was ist Symmetrie? Anorganische Chemie 3 (3.1) Teil 1 - Symmetrie Was ist Symmetrie? AC3 WS 2011/12 1 Symmetrie (griechisch = Ebenmaß, Gleichmaß) bedeutet die gesetzmäßige Wiederholung eines Motivs und damit die Übereinstimmung

Mehr

Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Thema: Chemische Bindungen II

Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Thema: Chemische Bindungen II Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Thema: Chemische Bindungen II Elektronenpaarbindung, Elektronegativität, polare Atombindung, Dipolmoment, Hybridisierung von Atomorbitalen, sp 3 -, sp 2 -, sp-hybridorbitale,

Mehr

16. Platonische Körper kombinatorisch

16. Platonische Körper kombinatorisch 16. Platonische Körper kombinatorisch Ein Würfel zeigt uns, daß es Polyeder gibt, wo in jeder Ecke gleich viele Kanten zusammenlaufen, und jede Fläche von gleich vielen Kanten berandet wird. Das Tetraeder

Mehr

4. Isomerie von Komplexverbindungen

4. Isomerie von Komplexverbindungen 4. Isomerie von Komplexverbindungen 4. Isomerie bei Koordinationsverbindungen Grundsätzlich unterscheidet man Konstitutionsisomerie Strukturisomerie) und Stereoisomerie (Konfigutationsisomerie). Konstitutionsisomerie:

Mehr

Übung zum chemischen Praktikum für Studierende mit Chemie als Nebenfach Übung Nr. 4, 09./

Übung zum chemischen Praktikum für Studierende mit Chemie als Nebenfach Übung Nr. 4, 09./ Übung zum chemischen Praktikum für Studierende mit Chemie als Nebenfach Übung Nr. 4, 09./10.05.11 Nucleophile Substitution 1. Beschreiben Sie den Reaktionsmechanismus von a) S N 1 X = beliebige Abgangsgruppe

Mehr

ein Zweig der chemischen Wissenschaft, der sich mit der dreidimensionalen Struktur der Moleküle beschäftigt

ein Zweig der chemischen Wissenschaft, der sich mit der dreidimensionalen Struktur der Moleküle beschäftigt Stereochemie Stereochemie: ein Zweig der chemischen Wissenschaft, der sich mit der dreidimensionalen Struktur der Moleküle beschäftigt Stereoisomerie: unterschiedliche räumliche Anordnungen der Atome oder

Mehr

Bindungen: Kräfte, die Atome zusammenhalten, Bindungsenergie,

Bindungen: Kräfte, die Atome zusammenhalten, Bindungsenergie, Wiederholung der letzten Vorlesungsstunde: Thema: Chemische h Bindungen Bindungen: Kräfte, die Atome zusammenhalten, Bindungsenergie, unterschiedliche Arten chemischer Bindungen, Atombindung, kovalente

Mehr

Vorlesung Chemie für Biologen: Klausur 1 WS Sa

Vorlesung Chemie für Biologen: Klausur 1 WS Sa 1 Vorlesung Chemie für Biologen: Klausur 1 WS 02-03 Sa 07.12.02 Name:... Ihre Unterschrift:... Vorname:... Matrikel-Nr.:... Studienbeginn: SS: WS:...... Tutor der Übungen: (Dort Klausureinsicht.) Punkteschlüssel

Mehr

O ist gegenüber C 2. invariant. Allgemein bezeichnet man mit C n. ist symmetrisch gegenüber, das JCl Ion gegenüber C 4

O ist gegenüber C 2. invariant. Allgemein bezeichnet man mit C n. ist symmetrisch gegenüber, das JCl Ion gegenüber C 4 107 KAPITEL J Symmetrien 1. Einleitung a) Warum Symmetriebetrachtungen? Je komplizierter die Probleme, desto mehr spielen Symmetriebetrachtungen eine Rolle. Die Symmetriebetrachtungen in der Molekülphysik

Mehr

STEREOCHEMIE. Eine kurze Einführung für die AHS (Unterricht, WPG, Olympiade)

STEREOCHEMIE. Eine kurze Einführung für die AHS (Unterricht, WPG, Olympiade) STERECEMIE Eine kurze Einführung für die AS (Unterricht, WPG, lympiade) Manfred Kerschbaumer, 2006 Inhaltsverzeichnis A. Einleitung B. Die Struktur von Teilchen 1. Arten von Teilchen 2. Konstitution -

Mehr

Molekülsymmetrie und Kristallographie. Chiralität

Molekülsymmetrie und Kristallographie. Chiralität hiralität Die hiralität ist eines der wichtigsten Grundprinzipien der Natur überhaupt. Sie bezeichnet die Tatsache, dass es Gegenstände gibt, die sich zueinander wie Bild und Spiegelbild verhalten, sich

Mehr

z y n ; C n n-m Cn = E

z y n ; C n n-m Cn = E 9. Molekülsymmetrie (Punktgruppen) 9. Symmetrieelemente und -operationen (SE und SO) Koordinatenzuweisung erfolgt nach der Finger-Regel der rechten Hand: y z D Zf Mf z y = z y Identität E = C Drehung um

Mehr

Nucleophile Katalyse am Beispiel von 4-(Dimethylamino)pyridin

Nucleophile Katalyse am Beispiel von 4-(Dimethylamino)pyridin Nucleophile Katalyse am Beispiel von 4-(Dimethylamino)pyridin Matthias Kellermeier Einordnung der nucleophilen Katalyse und Beispiele nucleophiler Katalysatoren Nucleophile Katalyse bislang wenig erforscht;

Mehr

2.4A. Reguläre Polyeder (Platonische Körper)

2.4A. Reguläre Polyeder (Platonische Körper) .A. Reguläre Polyeder (Platonische Körper) Wie schon in der Antike bekannt war, gibt es genau fünf konvexe reguläre Polyeder, d.h. solche, die von lauter kongruenten regelmäßigen Vielecken begrenzt sind:

Mehr

Chiralität und Leben

Chiralität und Leben Chiralität und Leben Symmetrie: Ebenmaß Geometrie: Bestimmte Operationen bilden Objekt auf sich selbst ab (dabei bleibt es quasi unverändert) Rotationssymmetrie Achsensymmetrie - Spiegelsymmetrie Punktsymmetrie

Mehr

Konstitutionsisomerie nicht einzige Art der Isomerie, daneben sind auch Stereoisomerie wichtig

Konstitutionsisomerie nicht einzige Art der Isomerie, daneben sind auch Stereoisomerie wichtig 26 sisomerie (Stereoisomerie I) Konstitutionsisomerie nicht einzige Art der Isomerie, daneben sind auch Stereoisomerie wichtig Isomerie II: sisomere: sisomere (bzw. Konformere) sind Isomere, die sich durch

Mehr

Chemisches Praktikum für Studierende der Humanmedizin, der Zahnheilkunde und Biologie/Lehramt

Chemisches Praktikum für Studierende der Humanmedizin, der Zahnheilkunde und Biologie/Lehramt Chemisches Praktikum für Studierende der Humanmedizin, der Zahnheilkunde und Biologie/Lehramt Fachbereich Chemie der Philipps-Universität Marburg 1. Klausur zum 2. Praktikumsteil (OC) vom 06.07.2013 NAME;

Mehr

Chemie für Studierende der Human- und Zahnmedizin WS 2013/14

Chemie für Studierende der Human- und Zahnmedizin WS 2013/14 Chemie für Studierende der Human- und Zahnmedizin WS 2013/14 Übungsblatt 4: Isomerie, Gibbs-Helmholtz-Gleichung, Katalysator, Addition an Alkene, funktionelle Gruppen, Säure/Base 1) Ordnen Sie die folgenden

Mehr

Valence Shell Electron Pair Repulsion

Valence Shell Electron Pair Repulsion Das VSEPR-Modell der Molekularen Struktur Valence Shell Electron Pair Repulsion Vorhersage der Molekülstruktur basierend auf der Anordnung von Elektronen-Paaren in der Valenz-Schale R. J. Gillespie, 1963

Mehr

b) Zeichnen Sie die beiden möglichen Isomere der Aldol-Kondensation und bezeichnen Sie die Stereochemie der Produkte.

b) Zeichnen Sie die beiden möglichen Isomere der Aldol-Kondensation und bezeichnen Sie die Stereochemie der Produkte. 1. Aufgabe a) Formulieren Sie den Mechanismus der durch ydroxid-ionen katalysierten Aldol- Addition und Aldol-Kondensation zwischen den beiden unten gezeigten Molekülen. + 2 2 b) Zeichnen Sie die beiden

Mehr

Organokatalyse durch asymmetrische

Organokatalyse durch asymmetrische rganokatalyse durch asymmetrische Protonierung? R Nachrichten aus der Chemie 2008, 56, 73-76. P H R Vortragsseminar des FP WS 2008/2009 04.12.08 Themenübersicht Vortragsseminar des FP WS 2008/2009 04.12.08

Mehr

Chiralitätszentrum X X

Chiralitätszentrum X X hiralitätszentrum Die weitaus meisten chiralen Verbindungen ist deswegen chiral, weil sie sog. asymmetrische Kohlenstoffatome enthalten. Dies sind tetraedrisch konfigurierte -Atome mit vier verschiedenen

Mehr

Stoffklassen in der Organischen Chemie. Nomenklaturfragen. Isomerie und sterischer Bau

Stoffklassen in der Organischen Chemie. Nomenklaturfragen. Isomerie und sterischer Bau Stoffklassen in der Organischen Chemie Nomenklaturfragen Isomerie und sterischer Bau 1 Stoffklassen in der organischen Chemie Kohlenwasserstoffe Kohlenwasserstoffe mit Substituenten Y (eteroatom oder funktionelle

Mehr

Spektroskopie-Seminar SS NMR-Spektroskopie. H-NMR-Spektroskopie. nuclear magnetic resonance spectroscopy- Kernmagnetresonanzspektroskopie

Spektroskopie-Seminar SS NMR-Spektroskopie. H-NMR-Spektroskopie. nuclear magnetic resonance spectroscopy- Kernmagnetresonanzspektroskopie 1 H-NMR-Spektroskopie nuclear magnetic resonance spectroscopy- Kernmagnetresonanzspektroskopie 4 NMR-Spektroskopie 5.1 1 H-NMR-Spektroskopie Wasserstoffatome ( 1 H, natürliche Häufigkeit 99,985 %) mit

Mehr

Mathematische Probleme, SS 2016 Freitag $Id: convex.tex,v /05/13 14:42:55 hk Exp $

Mathematische Probleme, SS 2016 Freitag $Id: convex.tex,v /05/13 14:42:55 hk Exp $ $Id: convex.tex,v.28 206/05/3 4:42:55 hk Exp $ 3 Konvexgeometrie 3. Konvexe Polyeder In der letzten Sitzung haben wir begonnen uns mit konvexen Polyedern zu befassen, diese sind die Verallgemeinerung der

Mehr

Kohlenhydrate und ihre Funktionen

Kohlenhydrate und ihre Funktionen Kohlenhydrate und ihre Funktionen Gliederung Monosaccharide Aufbau Nomenklatur Stereoisomerie/Konfiguration Zyklisierung O-glykosidische Bindung N-glykosidische Bindung Disaccharide Kohlenhydrate im Überblick

Mehr

Landeswettbewerb Mathematik Baden-Württemberg. Runde 1

Landeswettbewerb Mathematik Baden-Württemberg. Runde 1 2006 Runde 1 Aufgabe 1 Die Ziffern von 1 bis 5 sollen so in einer Reihe angeordnet werden, dass jedes Paar benachbarter Ziffern eine Zahl ergibt, die ein Produkt zweier einstelliger Zahlen ist. Bestimme

Mehr

Symmetrie im Raum An Hand der platonischen Körper

Symmetrie im Raum An Hand der platonischen Körper Symmetrie im Raum An Hand der platonischen Körper Simon Steurer 25.6.2013 Historisches Platonische Körper Vorüberlegungen Oktaeder Hexaeder Tetraeder Dodekaeder & Ikosaeder Historisches benannt nach Platon

Mehr

Spektroskopie-Seminar SS NMR-Spektroskopie. H-NMR-Spektroskopie. nuclear magnetic resonance spectroscopy- Kernmagnetresonanzspektroskopie

Spektroskopie-Seminar SS NMR-Spektroskopie. H-NMR-Spektroskopie. nuclear magnetic resonance spectroscopy- Kernmagnetresonanzspektroskopie 1 H-NMR-Spektroskopie nuclear magnetic resonance spectroscopy- Kernmagnetresonanzspektroskopie 5.1 1 H-NMR-Spektroskopie NMR-Spektrum liefert folgende Informationen: Chemische Verschiebung d (in ppm):

Mehr

1. Vektoralgebra 1.0 Einführung Vektoren Ein Vektor ist eine Größe, welche sowohl einen Zahlenwert (Betrag) als auch eine Richtung hat.

1. Vektoralgebra 1.0 Einführung Vektoren Ein Vektor ist eine Größe, welche sowohl einen Zahlenwert (Betrag) als auch eine Richtung hat. 1. Vektoralgebra 1.0 Einführung Vektoren Ein Vektor ist eine Größe, welche sowohl einen Zahlenwert (Betrag) als auch eine Richtung hat. übliche Beispiele: Ort r = r( x; y; z; t ) Kraft F Geschwindigkeit

Mehr

Stereochemie. spezielle Sicht auf die Chemie, keine eigentliche Teildisziplin. abgeleitet von stereo = griech. für körperliche, räumlich

Stereochemie. spezielle Sicht auf die Chemie, keine eigentliche Teildisziplin. abgeleitet von stereo = griech. für körperliche, räumlich Stereochemie Die Stereochemie befasst sich mit der Untersuchung von Eigenschaften und Reaktionen chemischer Verbindungen auf Grundlage und unter besonderer Berücksichtigung der räumlichen Struktur. spezielle

Mehr

Achsen- und punktsymmetrische Figuren

Achsen- und punktsymmetrische Figuren Achsensymmetrie Der Punkt P und sein Bildpunkt P sind symmetrisch bzgl. der Achse s, wenn ihre Verbindungsstrecke [PP ] senkrecht auf der Achse a steht und von dieser halbiert wird. Zueinander symmetrische......strecken

Mehr

Übungsklausur zur Vorlesung Organische Chemie für Biologen im Sommersemester am

Übungsklausur zur Vorlesung Organische Chemie für Biologen im Sommersemester am Übungsklausur zur Vorlesung Organische Chemie für Biologen im Sommersemester 2014 am 18.06.2014 Name: Matrikelnummer: Studiengang: Unterschrift: Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Gesamt max. Punktzahl 10 10

Mehr

Die Proportionen der regelmässigen Vielecke und die

Die Proportionen der regelmässigen Vielecke und die geometricdesign Die Proportionen der regelmässigen Vielecke und die Platonischen Körper Die Proportionen der regelmässigen Vielecke und die Platonischen Körper Rechtecke gebildet aus Seite und Diagonale

Mehr

L.9 Organische Chemie I

L.9 Organische Chemie I L.9 rganische hemie I 9.1. Schreiben Sie die Konstitutionsformeln für die 4 Isomere der Summenformel 4 9 auf. Zur Summenformel 4 10 existieren zwei verschiedene Konstitutionsisomere (n-butan und iso-butan):

Mehr

Chemie der Kohlenhydrate

Chemie der Kohlenhydrate Chemie der Kohlenhydrate Grundlegendes Der Begriff Kohlenhydrate: Wurde ursprünglich aus der Formel für Glukose abgeleitet. C 6 H 12 O 6 = C 6 (H 2 O) 6 Bzw. allgemein: C n (H 2 O) m Diese missleitende

Mehr

Auswirkungen der Symmetrien auf physikalische Effekte

Auswirkungen der Symmetrien auf physikalische Effekte Auswirkungen der Symmetrien auf physikalische Effekte Teil 1 Elektrische Polarisation 1. Elektrische Polarisation In einem elektrisch nicht leitenden Körper also in einem Dielektrikum verschieben sich

Mehr

3. Wieviel bindig sind folgende Elemente in kovalenten Bindungen? Einige Elemente können auch verschiedene Bindigkeiten zeigen

3. Wieviel bindig sind folgende Elemente in kovalenten Bindungen? Einige Elemente können auch verschiedene Bindigkeiten zeigen Übungen zur VL Chemie für Biologen und umanbiologen 26. 11.2010 1. ennen Sie mindestens 2 Arten der chemischen Bindungen und geben Sie je 2 Beispielverbindungen dafür an (Strukturformel). 1) Ionische Bindung:

Mehr

Outline. 1 Vektoren im Raum. 2 Komponenten und Koordinaten. 3 Skalarprodukt. 4 Vektorprodukt. 5 Analytische Geometrie. 6 Lineare Räume, Gruppentheorie

Outline. 1 Vektoren im Raum. 2 Komponenten und Koordinaten. 3 Skalarprodukt. 4 Vektorprodukt. 5 Analytische Geometrie. 6 Lineare Räume, Gruppentheorie Outline 1 Vektoren im Raum 2 Komponenten und Koordinaten 3 Skalarprodukt 4 Vektorprodukt 5 Analytische Geometrie 6 Lineare Räume, Gruppentheorie Roman Wienands (Universität zu Köln) Mathematik II für Studierende

Mehr

Chemie für Biologen. Vorlesung im. WS 2004/05 V2, Mi 10-12, S04 T01 A02. Paul Rademacher Institut für Organische Chemie der Universität Duisburg-Essen

Chemie für Biologen. Vorlesung im. WS 2004/05 V2, Mi 10-12, S04 T01 A02. Paul Rademacher Institut für Organische Chemie der Universität Duisburg-Essen hemie für Biologen Vorlesung im WS 2004/05 V2, Mi 0-2, S04 T0 A02 Paul Rademacher Institut für rganische hemie der Universität Duisburg-Essen (Teil 2: 2.0.2005) MILESS: hemie für Biologen 28 Konstitutionsisomere:

Mehr

Kapitel 4. Cyclische Verbindungen

Kapitel 4. Cyclische Verbindungen Kapitel 4 Cyclische Verbindungen 1 Ringförmige Verbindungen Cholesterol: (von gr. chole: Galle und stereos: fest) O * C 3 * * 8 Stereozentren (256 mögliche Isomere!) Nur ein Isomer kommt in der Natur vor.

Mehr

Skript zur Vorlesung Organische Chemie (Prof. M. Albrecht) an der RWTH Aachen

Skript zur Vorlesung Organische Chemie (Prof. M. Albrecht) an der RWTH Aachen Skript zur Vorlesung rganische hemie (Prof. M. Albrecht) an der WT Aachen Erstellt von: Michael Müller Erstellungsdatum: 23.01.2004 e-mail: michael.mueller@rwth-aachen.de Nomenklatur und Isomerie organischer

Mehr

Übung Nr. 13. Vorlesung Allgemeine Chemie II Teil Organische Chemie Frühjahrssemester Mi bzw. Fr

Übung Nr. 13. Vorlesung Allgemeine Chemie II Teil Organische Chemie Frühjahrssemester Mi bzw. Fr Übung Nr. 13 Mi. 30.05.2012 bzw. Fr. 01.06.2012 1. Eliminierungen I Geben Sie für die untenstehenden Reaktionen die jeweiligen Produkte an! Um welche Namensreaktion handelt es sich? Welcher Typ Eliminierung

Mehr

1. Klausur zur Vorlesung. Einführung in die organische Chemie WS 03/04 11.12.2003

1. Klausur zur Vorlesung. Einführung in die organische Chemie WS 03/04 11.12.2003 1. Klausur zur Vorlesung Einführung in die organische Chemie WS 03/04 11.12.2003 Vorname (bitte deutlich schreiben): Nachname (bitte deutlich schreiben): Matrikelnummer: Studiengang: o Chemie (Diplom)

Mehr

Ausarbeitung zum Vortrag Symmetrie in der Molekülphysik

Ausarbeitung zum Vortrag Symmetrie in der Molekülphysik WWU Münster Institut für Theoretische Physik Seminar zur Theorie der Atome, Kerne und kondensierten Materie Ausarbeitung zum Vortrag Symmetrie in der Molekülphysik Marcel Hahn, m hahn07@uni-muenster.de

Mehr

Symmetrien. Transformationen. Affine und euklidische Räume

Symmetrien. Transformationen. Affine und euklidische Räume Symmetrien Transformationen Der Gruppenbegriff entwickelte sich aus dem Begriff der Transformationsgruppe. In dieser Form tauchen auch die meisten Gruppen in der Mathematik, Physik, Chemie, Kristallographie,

Mehr

Inhaltsverzeichnis. Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis. Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Einleitung 5 1 Zahlen 7 1.1 Zahlen und Zahlenmengen....................................... 7 1.2 Rechnen mit Zahlen und Termen....................................

Mehr

Grundlagen Mathematik 7. Jahrgangsstufe

Grundlagen Mathematik 7. Jahrgangsstufe ALGEBRA 1. Grundlagen Grundlagen Mathematik 7. Jahrgangsstufe Menge der ganzen Zahlen Z = {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,... } Menge der rationalen Zahlen Q = { z z Z und n N } (Menge aller n positiven und

Mehr

Alkane. homologe Reihe. homologe Reihe der Alkane Nomenklatur. Isomerie. Gesättigte, kettenförmige Kohlenwasserstoffe

Alkane. homologe Reihe. homologe Reihe der Alkane Nomenklatur. Isomerie. Gesättigte, kettenförmige Kohlenwasserstoffe Gesättigte, kettenförmige Kohlenwasserstoffe Alkane gesättigt = nur Einfachbindungen kettenförmig = keine inge Kohlenwasserstoff = nur - und -Atome Summenformel der Alkane : n 2n+2 (n N) Alle Alkane erhalten

Mehr

Permutation = Anordnung aller Elemente einer Menge, Kombination = Auswahl von einigen aus vielen Elementen, Variation = Auswahl und Anordnung.

Permutation = Anordnung aller Elemente einer Menge, Kombination = Auswahl von einigen aus vielen Elementen, Variation = Auswahl und Anordnung. Kombinatorik Was ist Kombinatorik? Die 92 natürlichen chemischen Elemente sind die mathematischen Elemente der Menge chemisches Periodensystem. Ebenso sind die zehn Ziffern 0 9 eine Menge, jede Ziffer

Mehr

Bestimme ferner die Koordinaten des Bildpunktes von B bei der Spiegelung

Bestimme ferner die Koordinaten des Bildpunktes von B bei der Spiegelung Vektoren - Skalar- und Vektorprodukt ================================================================== 1. Gegeben sind die Punkte A 1 2 3 und B 3 4 1 bzgl. eines kartesischen Koordina- tensystems mit

Mehr

Kurs Röntgenstrukturanalyse, Teil 1: Der kristalline Zustand

Kurs Röntgenstrukturanalyse, Teil 1: Der kristalline Zustand Kurs Röntgenstrukturanalyse, Teil 1: Der kristalline Zustand Beispiel 1: Difluoramin M. F. Klapdor, H. Willner, W. Poll, D. Mootz, Angew. Chem. 1996, 108, 336. Gitterpunkt, Gitter, Elementarzelle, Gitterkonstanten,

Mehr

Kohlenwasserstoffe. Alkane. Kohlenwasserstoffe sind brennbare und unpolare Verbindungen, die aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen aufgebaut sind.

Kohlenwasserstoffe. Alkane. Kohlenwasserstoffe sind brennbare und unpolare Verbindungen, die aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen aufgebaut sind. 2 2 Kohlenwasserstoffe Kohlenwasserstoffe sind brennbare und unpolare Verbindungen, die aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen aufgebaut sind. 4 4 Alkane Alkane sind gesättigte Kohlenwasserstoffverbindungen

Mehr

Symmetrie als fundamentale Idee

Symmetrie als fundamentale Idee Symmetrie als fundamentale Idee "Ideen, die starke Bezüge zur Wirklichkeit haben, verschiedene Aspekte und Zugänge aufweisen, sich durch hohen inneren Beziehungsreichtum auszeichnen und in den folgenden

Mehr

8. Stereochemie organischer Moleküle 8.1

8. Stereochemie organischer Moleküle 8.1 8. Stereochemie organischer Moleküle 8.1 Stereochemie organischer Moleküle Zur Darstellung der Struktur organischer Moleküle werden oft Formeln verwendet, welche den räumlichen Bau nicht zum Ausdruck bringen.

Mehr

Aufgaben zu Symmetrieoperationen

Aufgaben zu Symmetrieoperationen Aufgaben zu Symmetrieoperationen Bitte bearbeitet die nachfolgenden Aufgaben innerhalb der nächsten Stunde in kleinen Gruppen. Wenn ihr nicht weiterkommt, überspringt die Aufgabe oder fragt nach Hilfe.

Mehr

ChO/OCI/ /A. Griesbeck. Chiralität optische Aktivität Stereoisomerie Enantiomere & Diastereomere Symmetrie Symmetrieelemente

ChO/OCI/ /A. Griesbeck. Chiralität optische Aktivität Stereoisomerie Enantiomere & Diastereomere Symmetrie Symmetrieelemente Ch/CI/25.5.07/A. Griesbeck Chiralität optische Aktivität Stereoisomerie Enantiomere & Diastereomere Symmetrie Symmetrieelemente Chiralität ptische Aktivität 3- und 2-dimensionale Chiralität echte Hand

Mehr

Organische Chemie 1 SS2011 Tutorium Übungsblatt 12 Seite 1

Organische Chemie 1 SS2011 Tutorium Übungsblatt 12 Seite 1 Organische Chemie 1 SS2011 Tutorium Übungsblatt 12 Seite 1 1) Ordnen Sie die folgenden aromatischen Verbindungen nach steigender Reaktivität in der elektrophilen aromatischen Substitution. Chlorbenzol,

Mehr

Die elektrophile Addition

Die elektrophile Addition Die elektrophile Addition Roland Heynkes 3.10.2005, Aachen Die elektrophile Addition als typische Reaktion der Doppelbindung in Alkenen bietet einen Einstieg in die Welt der organisch-chemischen Reaktionsmechanismen.

Mehr

3.3. Drehungen und Spiegelungen

3.3. Drehungen und Spiegelungen 3.3. Drehungen und Spiegelungen Drehungen und Spiegelungen in der Ebene Die Multiplikation einer komplexen Zahl z = x + i y (aufgefaßt als Punkt oder Ortsvektor der Ebene) mit der Zahl w = e ( ) = i φ

Mehr

Fragen zum Thema funktionelle Gruppen Alkohol und Phenol

Fragen zum Thema funktionelle Gruppen Alkohol und Phenol 1. Was sind Derivate? 2. Was sind Substituenten? 3. Wann werden neu angehängte Atome oder Gruppen als Substituent bezeichnet? 4. Warum sind Substituenten so wichtig für organische Verbindungen? Alkohol

Mehr

n Pentan 2- Methylbutan 2,2, dimethylpropan ( Wasserstoffatome sind nicht berücksichtigt )

n Pentan 2- Methylbutan 2,2, dimethylpropan ( Wasserstoffatome sind nicht berücksichtigt ) Grundwissen : 10 Klasse G8 Kohlenwasserstoffe Alkane Einfachbindung (σ -Bindung, kovalente Bindung ) : Zwischen Kohlenstoffatomen überlappen halbbesetzte p- Orbitale oder zwischen Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen

Mehr

Geometrie Modul 4b WS 2015/16 Mi HS 1

Geometrie Modul 4b WS 2015/16 Mi HS 1 Geometrie Modul 4b WS 2015/16 Mi 10-12 HS 1 Benötigte Materialien: Geometrieheft DIN-A-4 blanco weiß, quadratisches Faltpapier/Zettelblock, rundes Faltpapier; Zirkel, Geometriedreieck, Klebstoff, Schere

Mehr

Die Verwendung von Rot- und Bleistift sowie Tipp-Ex ist untersagt!!!

Die Verwendung von Rot- und Bleistift sowie Tipp-Ex ist untersagt!!! Chemisches Praktikum für Studierende der Biologie (Bachelor) Universität zu Köln Department für Chemie Prof. Dr. A. G. Griesbeck Prof. Dr. H.-G. Schmalz Dipl.-Chem. Anna Falk Greinstr. 4 50939 Köln Modul:

Mehr

Übungssblatt 3: Alkene und weitere cyclische Kohlenwasserstoffe

Übungssblatt 3: Alkene und weitere cyclische Kohlenwasserstoffe 1 Übungssblatt 3: Alkene und weitere cyclische Kohlenwasserstoffe Warm Up 1) Erweitern Sie die Ihnen bekannten Regeln der Nomenklatur für Alkene und benennen danach folgende Verbindungen. Die Regel zur

Mehr

Basiswissen Chemie. Vorkurs des MINTroduce-Projekts

Basiswissen Chemie. Vorkurs des MINTroduce-Projekts Basiswissen Chemie Vorkurs des MINTroduce-Projekts Christoph Wölper christoph.woelper@uni-due.de Sprechzeiten (Raum: S07 S00 C24 oder S07 S00 D27) Was bisher geschah Redox-Reaktion Oxidation Reduktion

Mehr

Suzuki-Reaktion. - Kupplung einer Aryl- oder Vinylboronsäure mit einem Aryloder Vinylhalogenid - verläuft Palladiumkatalysiert

Suzuki-Reaktion. - Kupplung einer Aryl- oder Vinylboronsäure mit einem Aryloder Vinylhalogenid - verläuft Palladiumkatalysiert Suzuki-Reaktion - Kupplung einer Aryl- oder Vinylboronsäure mit einem Aryloder Vinylhalogenid - verläuft Palladiumkatalysiert Allgemein: R-X + R -B-R R-R + X-B-R R-X + R -B-() 2 R-R + X-B-() 2 R, R = Aryl-

Mehr

Aufbau und Konformation von Polypeptiden

Aufbau und Konformation von Polypeptiden 1 Aufbau und Konformation von Polypeptiden Peter Güntert, Sommersemester 2009 Hierarchie von Proteinstrukturen Primärstruktur: Aminosäuresequenz Sekundärstruktur: Helices, Faltblätter, Turns, Loops Tertiärstruktur:

Mehr

Billard auf polygonförmigen Tischen

Billard auf polygonförmigen Tischen Billard auf polygonförmigen Tischen Myriam Freidinger 1 Der Fagnano Billardstrahl im Dreieck Lemma 1. Sei ABC ein spitzwinkliges Dreieck und P,Q und R die Basispunkte der Höhen von A,B und C, dann beschreibt

Mehr

Darstellung dreidimensionaler Figuren in der Ebene. Schrägbild

Darstellung dreidimensionaler Figuren in der Ebene. Schrägbild Mathematik Bl Darstellung dreidimensionaler Figuren in der Ebene Schrägbild Das Bild bei einer schrägen Parallelprojektion heisst Schrägbild und wird durch folgende Merkmale bestimmt: - Zur Zeichenebene

Mehr

Fußbälle, platonische und archimedische Körper

Fußbälle, platonische und archimedische Körper Fußbälle, platonische und archimedische Körper Prof. Dr. Wolfram Koepf http://www.mathematik.uni-kassel.de/~koepf Was ist ein Fußball? Sepp Herberger: Der Ball ist rund. Ist also ein Fußball eine Kugel?

Mehr

Oktaeder. Bernhard Möller. 22. Dezember 2010

Oktaeder. Bernhard Möller. 22. Dezember 2010 Oktaeder Bernhard Möller. Dezember 00 Ein Oktaeder ist ein regelmäßiges Polyeder, dessen Oberfläche aus acht kongruenten, gleichseitigen Dreiecken besteht. Jedes Oktaeder kann einem Würfel so einbeschrieben

Mehr

Gruppentheorie und Symmetrie in der Chemie

Gruppentheorie und Symmetrie in der Chemie Gruppentheorie und Symmetrie in der Chemie Martin Schütz Institut für theoretische Chemie, Universität Stuttgart Pfaffenwaldring 55, D-70569 Stuttgart Stuttgart, 3. Mai 00 Stabilizers von Atomen Ein Operator

Mehr

2. Punktgruppen/Kristallklassen

2. Punktgruppen/Kristallklassen 2. Punktgruppen/Kristallklassen Symmetrie mit konstantem Punkt M+K-Basiskurs Kristallographie und Beugung, WS 2016/2017, C. Röhr 2.1. Einleitung Definitionen, Nomenklatur, Klassifizierung I: Rotationen

Mehr

1 Einleitung 1 2 Ziel der Arbeit 5 3 Allgemeiner theoretischer Teil 11

1 Einleitung 1 2 Ziel der Arbeit 5 3 Allgemeiner theoretischer Teil 11 I 1 Einleitung 1 2 Ziel der Arbeit 5 3 Allgemeiner theoretischer Teil 11 3.1 Optische Aktivität und chiroptische Analyse 11 3.1.1 Optische Aktivität 11 3.1.2 Enantiomere 12 3.1.3 Chirale und achirale Moleküle

Mehr

Lösungen zum Übungsblatt zur Schulaufgabe. 0. Aufgaben aus dem Buch, S. 34

Lösungen zum Übungsblatt zur Schulaufgabe. 0. Aufgaben aus dem Buch, S. 34 Lösungen zum Übungsblatt zur Schulaufgabe 0. Aufgaben aus dem Buch, S. 34 A1 a) c) Br 5-Brom-2-methyl-hexa-2,3-dien 5-Brom-2-methyl-2,3-hexadien b) 3-Ethyl-3,4-dimethyldecan 3-Methylhexan A2 Butanmoleküle

Mehr

2. Exkurs: Spaziergang durch die Gruppentheorie!"#$

2. Exkurs: Spaziergang durch die Gruppentheorie!#$ 2. Exkurs: Spaziergang durch die Gruppentheorie $ Gruppentheorie ein durchaus kompliziertes Teilgebiet der Mathematik!" Gegenstand: systematische Behandlung von Symmetrie!" Bei Verzicht auf mathematische

Mehr

OC 4 Aromaten / Heterocyclen. Aromatizität 1

OC 4 Aromaten / Heterocyclen. Aromatizität 1 OC 4 Aromaten / Heterocyclen Aromatizität 1 Benzol Der Modellaromatt Historische Entwicklung 1825 1833 Entdeckung durch Michael Faraday (Pyrolyse) Mitscherlich: Erste Benzolsynthese Entdeckung der Summenformel

Mehr