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Structuurchemie

Das Strukturchemie ist das Teil von Chemie die sich mit der Struktur von Materialien beschäftigt:

  • wie zum Moleküle schau, wo die Atome und Fesseln in Position sind - die sogenannte räumliche Orientierung.
  • Wie groß ist die Beweglichkeit der Moleküle?
  • welche Interaktionen Moleküle miteinander wechselwirken können und welche Atome dafür verantwortlich sind.

Eine Reihe verschiedener Techniken werden verwendet, um diese Dinge zu untersuchen:

  • Mikrowellenspektroskopie: Durch Absorptionsspektren für Mikrowellen von gasförmigen Molekülen kann man die Rotation der Moleküle studieren.
  • Infrarot-Spektroskopie : Durch Absorptionsspektren für Infrarot studieren (meist im festen Phase oder flüssige Phase), die Stärke chemischer Bindungen und die Rotation um diese Bindungen (innere Freiheitsgrade) untersucht werden.
  • Röntgenbeugung: Durch Beugung von röntgen Zur Untersuchung kann eine Aussage über die Lage der Atome in mehr oder weniger geordneten Strukturen (oft Ballaststoff, Pulver, Kristalle)
  • Kernspinresonanz: Durch Resonanz des Spinne Durch das Studium der Atomkerne kann die Position einiger Atomarten in einem Molekül sowie eine Reihe anderer Eigenschaften bestimmt werden. Dies geschieht häufig bei Molekülen in Lösung, kann aber auch auf Feststoffe angewendet werden.

Auch Computertechniken werden verwendet, um Strukturen zu analysieren:

  • Molekularmechanik untersucht ein stationäres Molekül. Dies ermöglicht die interne Energie eines Moleküls in Abhängigkeit von der Geometrie der Atome berechnet man mit a empirischKraftfeld.
  • Molekulardynamik untersucht ein Molekül oder eine große Anzahl von Molekülen mit einem vereinfachten Kraftfeld, indem es die Bewegungsgleichungen löst und beobachtet, wie sich die Moleküle in der Zeit bewegen.

Basierend auf den Erkenntnissen werden in der Strukturchemie Regeln aufgestellt, die eine Verbindung erfüllen muss, um stabil zu sein. Diese Regeln können dann eine Herausforderung darstellen, um tatsächlich die theoretisch stabile Verbindung herzustellen. Das Problem dabei ist, dass bei einer Synthese mit viel zusätzlicher Reaktionsenergie eine im Prinzip stabile Verbindung entsteht. Manchmal ist dieser Betrag groß genug, um sofort reagieren zu können.

Ein Beispiel für eine erfolgreiche Synthese von ist die von E-Cyclohepten.