Dinitrochlorbenzol (DNCB) - Isomere
Joachim Zink
eine etwas mathematisch angehauchte Frage:
Ich möchte die Anzahl der Strukturisomeren von Dinitrochlorbenzol
berechnen.
Durch Aufmalen und Abzählen komme ich auf 6.
Wie aber berechnet man das systematisch für diesen und ähnliche Fälle?
Ich dacht an so was wie Ringpermutation o.ä., aber mir hagelt die
Symmetrie immer irgendwie dazwischen. Ich finde kein 'funktionierendes
System', wie man so was berechnet.
Kann jemand helfen?
Danke und Gruss
Joachim
Ingo Pforr
"Chemiker sind schlechte Mathematiker - sonst wär'n se Physiker
geworden"
Hi Joachim,
soweit ich dat noch aus grauer Vorzeit erinnere, sind die Stichworte
Gruppentheorie und Symmetrielehre..
Heisst konkret: du beginnst z.B. beim Monochlorbenzol und stellst
fest, daß dieses eine C2 Achse, die gleichzeitig Spiegelebene ist,
hat. Somit steht die Symmetrieklasse fest, und wenn du die nun auf das
Objekt anwendest (Charakterentafel? nuja..da wirds dann finster bei
mir...) kannst du daraus ableiten, daß die beiden ortho und
metapositionen vertauschbar = bzgl. der möglichen Isomerenzahl bei
Weitersubstitution als identisch zu behandeln sind.
Es gibt somit drei nicht-equivalente Besetzungspositionen
(entsprechend der drei bekannten Substitutionsprodukte), also z.B. 3
Dichlorbenzole.
Jedes dieser Produkte musste nu separat nach nämlicher Methode
nochmals untersuchen, wobei du dann für das ortho-Produkt 2, für das
meta 3 und für das para 1 mögliches Trisubstituiertes findest.
Danach summierst du die Ergebnisse 1+2+3=6. Du kannst das ganze auch
mit anderer Substituentenreihenfolge durchspielen, 's kommt dat selbe
raus.
Praktisch ist sowat für kompliziertere Systeme, z.B. wenn du die
Substituentenmöglichkeiten an Buckyballs rechen möchtest. Aber wer tut
dat schon ohne nen Mathematiker im Hintergrund...
Tja, soweit meine leicht diffuse Erinnerung, ich hoffe, 's hilft.
gruss
Ingo
Stargarder31
Wieso nur sechs? Wenn du den Ring nummerierst dann gibt es da die Positionen 1
- 6; da könnte die Nitro ... z.B. an der 4 stehen lol
Ausserdem gibt es den Begriff P. mit / ohne Wiederholungen ...
Oscar St
Tobias Kind
> eine etwas mathematisch angehauchte Frage:
> Ich möchte die Anzahl der Strukturisomeren von Dinitrochlorbenzol
> berechnen.
> Durch Aufmalen und Abzählen komme ich auf 6.
> Wie aber berechnet man das systematisch für diesen und ähnliche Fälle?
Hallo,
so etwas macht man mit Graphentheorie und ein bisschen Chemie.
Das bekannteste Beispiel ist das Problem der Königsberger Brücken
von Euler: Wie kommt man über alle Brücken, wobei jede Brücke nur
einmal zu überqueren ist?
Ein schöne Erklärung dazu findest Du hier:
http://www.google.de/search?q=Graphentheorie+Zschiegner
Ansonsten kannst Du das absolut geniale Molgen benutzen:
(falls Du den neuen 2,7 GHz Aldi PC hast :-)
Damit kannst Du alle möglichen Isomere für eine bestimmte
Summenformel berechnen und anzeigen lassen. Natürlich
kannst Du auch Beschränkungen eingeben, in Deinem Falle
also Benzol als Grundkörper und eine Nitrogruppe und
2 Chloratome. (dauert 0,06 Sekunden auf 1,7 GHz)
ein wenig Literatur findest Du hier:
"The Joshua Lederberg Papers" im DENDRAL-Projekt
http://www.profiles.nlm.nih.gov/BB/search/
gib einfach DENDRAl oder MOLGEN als Suchbegriff ein.
Probier das DEMO von MOLGEN mal aus,
und Du wirst merken, in welch beschränkter Welt
sich ein organischer Chemiker bewegt.
Es gibt eben nicht nur 20 Mio organische Verbindungen,
http://www.cas.org/cgi-bin/regreport.pl
http://www.cas.org/casdb.html
sondern 'ne Menge mehr...
Viele Gruesse
Tobias Kind
www.amdis.net
Tobias Kind
Hallo Klaus,
Um es mal in der (teilweise) falschen aber
verständlichen Nomenklatur zu schreiben, als es da gibt:
1) 1-Chloro-2,3-Dinitrobenzene CAS n.a.
2) 1-Chloro-2,4-Dinitrobenzene 97-00-7
3) 1-Chloro-2,5-Dinitrobenzene 619-16-9
4) 1-Chloro-2,6-Dinitrobenzene 606-21-3
5) 1-Chloro-3,4-Dinitrobenzene 610-40-2
6) 1-Chloro-3,5-Dinitrobenzene CAS n.a.
Die anderen sind doch nur böse Dubletten...
Tobias Kind
> www.molgen.de
>
> Damit kannst Du alle möglichen Isomere für eine bestimmte
> Summenformel berechnen und anzeigen lassen. Natürlich
> kannst Du auch Beschränkungen eingeben, in Deinem Falle
> also Benzol als Grundkörper und eine Nitrogruppe und
> 2 Chloratome. (dauert 0,06 Sekunden auf 1,7 GHz)
In Deinem Falle Benzol als Grundkörper mit
2 Nitrogruppen und einem Chloratom.
Dirk Schanzenbach
> und Du wirst merken, in welch beschränkter Welt
> sich ein organischer Chemiker bewegt.
Findest Du diese Aussage nicht reichlich überheblich?
> Es gibt eben nicht nur 20 Mio organische Verbindungen,
> http://www.cas.org/cgi-bin/regreport.pl
> http://www.cas.org/casdb.html
> sondern 'ne Menge mehr...
Mit der geeigneten Software kann selbst ein chemisch Unversierter die
tollsten Moleküle "zusammenbasteln", aber was soll's? Solange diese Moleküle
nur auf dem Papier (sorry, auf dem Monitor) und nicht als Substanz
existieren, ist das ganze bestenfalls eine nette Spielerei.
Die "Welt der organischen Chemiker" mag zwar beschränkt sein, aber zumindest
bewegen wir uns auf dem Boden der Tatsachen.
Und außerdem: die theoretische Chemie ist bisher über die exakte Berechnung
von Molekülen mit nur sehr wenigen Zentren nicht hinaus (das soll kein
Vorwurf sein, ich kenne aus vielen Diskussionen die Probleme bei der
Berechnung größerer Moleküle!).
Die "Berechnung" größerer Moleküle befindet sich in einem Stadium, dass man
aufgrund bekannter Parametersätze Vorraussagen über die _möglichen_
Eigenschaften dieser Stoffe treffen kann. Es hat sich aber schon in vielen
Fällen (siehe z. B. die überaus umfangreiche Literatur zum Stichwort
"Enzyminhibitoren") herausgestellt, dass die tatsächlichen (meßtechnisch
ermittelten) Eigenschaften der schließlich synthetisierten Stoffe doch
erheblich von den Vorraussagen abwichen.
Gelegentliche Träumereien von bisher unbekannten Stoffen mit tollen
Eigenschaften oder von neuen, cleveren Synthesewegen sind aber auch bei den
OC-lern nicht gänzlich auszuschließen ;-)
Gruß,
Dirk
--
Dirk Schanzenbach
Universität Potsdam / Institut für Chemie
http://www.chem.uni-potsdam.de/ochome/schanzenbach_d.html
Ilmari Krebs
"Dirk Schanzenbach" <dsc...@chem.uni-potsdam.de> wrote in message news:arspc5$kcm$1...@zeppelin.rz.uni-potsdam.de...
> "Tobias Kind" <tk200...@amdis.net> schrieb
>
> > und Du wirst merken, in welch beschränkter Welt
> > sich ein organischer Chemiker bewegt.
>
> Findest Du diese Aussage nicht reichlich überheblich?
>
Naja, mag ja sein, dass man sich da auf den Schlips getreten fühlt, aber letztlich ist es doch so, dass man
dazu tendiert, auf eingetreten Pfaden zu wandeln, und es an Phantasie mangelt andere Gedanken zu
entwickeln. So verkehrt ist die Aussage nicht. Lässt sich auf jede andere Gruppe ausweiten (Analytiker, Politiker...)
Was war das damal für ein Aufschrei, als van't Hoff das Konzept vom tetraedrisch umgebenen Kohlenstoff
einführte...
> > Es gibt eben nicht nur 20 Mio organische Verbindungen,
> > http://www.cas.org/cgi-bin/regreport.pl
> > http://www.cas.org/casdb.html
> > sondern 'ne Menge mehr...
Alleine die ganzen Verbindungen, die in der Industrie erzeugt wurden und keine eigen CAS Registernummer haben,
und die ganzen Verbindungen, die niemals publiziert wurden. Abgesehen davon, kann man beliebig viele Strukturen
synthetisieren, die aber niemand will, die sich aber dennoch in Flaschen abfüllen lassen...
>
> Mit der geeigneten Software kann selbst ein chemisch Unversierter die
> tollsten Moleküle "zusammenbasteln", aber was soll's? Solange diese Moleküle
> nur auf dem Papier (sorry, auf dem Monitor) und nicht als Substanz
> existieren, ist das ganze bestenfalls eine nette Spielerei.
>
> Die "Welt der organischen Chemiker" mag zwar beschränkt sein, aber zumindest
> bewegen wir uns auf dem Boden der Tatsachen.
Fragt sich nur auf welchem der vielen Schichten des Bodens? Ist ja auch nicht immer
zum Wohle der Menschheit, was da produziert wird. Da ist die Computerchemie noch
lange nicht so lebensbedrohlich wie mancher Phosporsäureester oder andere Genossen.
>
> Und außerdem: die theoretische Chemie ist bisher über die exakte Berechnung
> von Molekülen mit nur sehr wenigen Zentren nicht hinaus (das soll kein
> Vorwurf sein, ich kenne aus vielen Diskussionen die Probleme bei der
Gruß,
Ilmari
B. Jennen
> ... Um es mal in der (teilweise) falschen aber
> verständlichen Nomenklatur zu schreiben, als es da gibt:
>
> 1) 1-Chloro-2,3-Dinitrobenzene CAS n.a.
> 2) 1-Chloro-2,4-Dinitrobenzene 97-00-7
> 3) 1-Chloro-2,5-Dinitrobenzene 619-16-9
> 4) 1-Chloro-2,6-Dinitrobenzene 606-21-3
> 5) 1-Chloro-3,4-Dinitrobenzene 610-40-2
> 6) 1-Chloro-3,5-Dinitrobenzene CAS n.a.
Hallo Klaus,
Sorry, wenn die Frage zu simpel ist:
Aber was bedeuten die Zahlen/Buchstabenkombinationen hinter den Namen, also
z.B. "CAS n.a." oder 97-00-7 ?
Gruss
Brigitta
> Viele Gruesse
> Tobias Kind
Tobias Kind
>
> > und Du wirst merken, in welch beschränkter Welt
> > sich ein organischer Chemiker bewegt.
>
> Findest Du diese Aussage nicht reichlich überheblich?
Nein, auch organische Chemiker können Premierminister werden :-)
Die eiserne-Lady (Fe!) Margaret Thatcher ist das beste Beispiel dafür.
(passt nicht ganz, Fe ist anorganisch)
Natürlich habe ich große Hochachtung vor allen
organischen Chemikern.
OK mal im Ernst. Warum beschränkt?
Nimm mal ein kleines Molekül, Aspirin: C9H8O4 -
Für diese Formel gibt es so 2. Mio (sinnvolle?) Strukturen
(von über 400 Mio möglichen Strukturen).
Wenn Du jetzt mal die obere Grenze bei Molmasse 1000 setzt
für sinnvolle (kleine) Moleküle, z.B. Didemnin B
C57H89N7O15, MW=1111 CAS: 77327-05-0, aus einem kleinen
Manteltierchen isoliert, dann kannst Du ja mal alle möglichen
Formeln mit den 10 häufigsten Heteroatomen nehmen
und dafür alle möglichen Strukturen ausrechnen.
Da kommen wir in astronomische Bereiche.
http://www-user.rhrk.uni-kl.de/~jonietz/jufo/1999a/node16.html
Selbst wenn Du im (unterschätzten) Bereich von 10^15 stecken bleibst
ist es eben ein Unterschied ob Du mit
20.000.000.000.000.000 oder
20.000.000 (CAS registrierten)
Molekülen "denken" musst. Und zu jeder Formel eine kleine Geschichte
erzählen, das konnte man vielleicht noch mit dem ersten organischen
Hollemann von 1898, aber jetzt nicht mehr und in 10 Jahren erst
recht nicht mehr. Nun zu Deiner Frage.
Weil diese Tatsache allgemeingültig ist, erweitere ich auf alle Chemiker
die sich daran nicht stören - und nehme alle aus, die sich daran stören :-)
> Solange diese Moleküle nur auf dem Papier (sorry, auf dem Monitor)
> und nicht als Substanz existieren, ist das ganze bestenfalls eine
> nette Spielerei.
Wobei ich auch schon mit den 1-2 Millionen tatsächlich verfügbaren
Molekülen so meine Probleme habe. Das kann nur schlimmer werden.
(für alle Chemiker)
http://www.mdli.com/products/acdsc.html
Ilmari Krebs
"B. Jennen" <b.je...@gmx.de> wrote in message news:ca4d94ad.02112...@posting.google.com...
Das ist eine eindeutige Identifizierungsnummer, die bei der Registrierung einer bis dahin noch nicht publizierten oder registrierten
chemischen Verbindung beim Chemical Abstracts Service (CAS) vergeben wird. Diese Nummer ist eineindeutig, im Gegensatz zu
irgenwelchen Trivialnamen oder dem Namenssystem von CAS, welches sich alle Dekade einmal ändert.
Gruss
Ilmari