Teaching
Komplexstabilität
Bioanorganische Chemie
AC IV Struktur und Chemische Bindung
Physikalische und Theoretische Methoden
Kinetik und Reaktionsmechanismen
Koordinationschemie II - Ligandenfeldtheorie
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Vorlesungen im Wintersemester 2019/2020
Physikalische und Theoretische Methoden in der Anorganischen Chemie |
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1. | Struktur - Bindung - Elektronenstruktur |
2. | Modellrechnungen |
Strukturen: Quantenchemie, DFT, MM | |
Reaktivität: QM, QM-MM, MM | |
Thermodynamik: QM, MM | |
Spektroskopie: QM, LFT | |
3. | Spektroskopie (inkl. quantitative Analyse) |
3.1 Elektronenspektroskopie: UV-vis-RIR, CD, MCD, Photophysik / Photochemie | |
3.2 ESR, Magnetismus | |
3.3ESR | |
3.4 Mössbauer | |
3.5 Röntgenabsorptionsspektroskopie (EXAFS, XANES, etc.) | |
3.6 Elektrochemie, Elektronentransfer | |
4. | Anwendungsbeispiele, neuere Literatur |
Literatur | |
I.B. Bersuker: Electronic structure & properties of transition metal compounds 2nd Ed. 2010 Wiley | |
R.S. Drago: Physical methods for chemists 2nd Ed. 1992 Saunders | |
Scott/Lukehart: Application of physical methods to inorganic and bioinorganic Chemistry 2007 Wiley | |
Solomon/Scott/King: Computational inorganic and bioinorganic chemistry 2007 Wiley | |
Koch/Holthausen: A chemists guide to DFT Wiley-VCH 2nd Ed. 2001 |
Koordinationschemie II - Ligandenfeldtheorie |
1. Einführung 1.1 Wellenfunktionen, Orbitale Spektroskopie 1.2 Orbitale, Terme, Zustände 2. Modelle für die Spektroskopie der Übergangsmetallionen 2.1 Kristallfeldtheorie 2.2 Ligandenfeldtheorie 2.3 AOMGrundzustände für Übergangsmetallionen 2.3.1 Herleitung der Terme, Grundzustände 2.3.2 Aufspaltung in oktaedrischen Feldern 2.3.3 Näherungen des starken und schwachen Feldes 2.3.4 Aufspaltung in Feldern anderer Geometrie 2.4 Auswahlregeln, Intensitäten69 2.5 Das Angular Overlap Modell 2.6 Typische Spektren von Mn+-Komplexen (3d1 – 3d9) 2.7 Fallstudien
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Andere Vorlesungen (Dieser Teil der Homepage wird zurzeit aktualisiert.)
Bioanorganische Chemie (Zyklusvorlesung)
1. | Grundlagen |
1.1 | Vorkommen, Verfügbarkeit und Toxikologie anorganischer Elemente |
1.2 | Biologische Liganden |
1.3 | Grundlagen der Koordinationschemie |
1.4 | Überblick über Klassen bioanorganischer Systeme |
2. | Metalle in der Medizin |
2.1 | Radiopharmaka |
2.2 | MRI |
2.3 | Insulinmimetika |
2.4 | SOD Mimetika |
2.5 | Antivirale Wirkstoffe |
2.6 | Li |
2.7 | Gold |
2.8 | Cytostatika |
3. | Alkalimetalle |
4. | Erdalkalimetale |
5. | Vanadium, Chrom, Molybdän, Wolfram; Nitrogenasen |
6. | Metalloporphyrine (Mn, Fe, Co, Ni, Photosystem, Atmungskette) |
7. | Nicht-Häm Eisen |
8. | Nickel |
9. | Kupfer |
10. | Zink |
11. | Literatur |
"Bioinorganic Catalysis", Jan Redijk (Ed.), M. Dekker Vlg. New York, 1993
"Handbook on Metalloproteins", I. Bertini, A. Sigel, H. Sigel (Eds.), M. Dekker Vlg., New York 2001
"Physical Methods in Bioinorganic Chemistry", L. Que Jr. (Ed.), USB, Sausolito, 2000
"Mechanistic Bioinorganic Chemistry", H. H. Thorp, V. L. Pecoraro (Eds.), Adv. in Chemistry Series 246, 1995
"Inorganic Biochemistry, an Introduction", J. A. Cowan, Wiley-VCH, Weinheim 1997
"Bioanorganische Chemie", W. Kaim, B. Schwederski, Teubner Vlg., 1995
"Bioinorganic Chemistry", R. H. Hay, Ellis Horwood, 1984
"Principles of Bioinorganic Chemsitry", S. J. Lippard, J. M. Berg, USB, Mill Valley 1994
"Bringing Chemistry to Life", R. J. P. Williams, J.J.R. Fraústo da Silva ( Eds.), Oxford UP, 1998
"The Biological Chemistry of the Elements", R. J. P. Williams, J.J.R. Fraústo da Silva (Eds.),
"The Natural Selection of the Chemical Elements", R. J. P. Williams, J.J.R. Fraústo da Silva (Eds.),
"Metallopharmaceuticals I, DNA Interactions", Topics in Biological Inorganic Chemistry, Springer
"Biomimetic Oxidation Catalyzed by Transition Metal Complexes", B. Meunier (Ed.),
"Metal-Oxo and Metal-Peroxo Species in Catalytic Oxidations", Structure and Bonding, Springer
"Activation of Small Molecules", VCH 2006
"Concepts and Models in Bioinorganic Chemistry", VCH 2006
AC IV Struktur und Chemische Bindung
1. | Einführung Quantenmechanik |
2. | Atome (Modelle) |
3. | Moleküle |
3.1 | Grundlagen der Quantenmechanik |
3.2 | Qualitative MO Theorie |
4. | Gruppentheorie |
5. | Berechnung von Strukturen und Eigenschaften |
6. | Ionische Bindung - Salze |
7. | Metalle |
8. | Schwache Wechselwirkungen und supramolekulare Chemie |
9. | Übergangsmetallkomplexe - Grundlagen von LFT und AOM |
10. | Literatur |
Verschiedene Lehrbücher (die Vorlesung hält sich nicht an ein bestimmtes Buch; die meisten aufgeführten Bücher sind für spätere Vorlesungen von Nutzen!)
James E. Huheey | Inorganic Chemistry, Principles of Structure and Reactivität (Harper and Row) |
A.F. Williams | A theoretical Approcach to Inorganic Chemistry (Springer) |
L. Gade | Koordinationschemie (VCH 1998) |
Joan Gisbert Ribas | Coordination Chemistry (VCH 2008) |
Derek W. Smith | Inorganic Substances (Cambridge) |
Ebsworth, Ranking, Cradock | Structural Methods in Inorganic Chemistry (Blackwell 1987) |
N.W. Alcock | Bonding and Structure (Ellis Horwood) |
R.J. Gissespie et al. | The VSEPR Model (Allyn and Bacon) |
R.S. Drago | Physical Methods for Chemists (Saunders 1992) |
S.F.A. Kettle | Symmetrie and Struktur (Teubner 1994) |
L. Pauling | The Nature of the Chemical Bond (Cornell) |
Komplexstabilität
1. | Einführung |
2. | Experimentelle Bestimmung von Stabilitätskonstanten |
2.1 | Grundlagen, Potentiometrie |
2.2 | Redoxpotentiale |
2.3 | Methoden im Überblick |
3. | Der Chelateffekt |
3.1 | Thermodynamik |
3.2 | Geometrie |
3.3 | Ausgewähltes Datenmaterial |
3.4 | Der Makrozykleneffekt |
3.5 | Der Kryptateffekt |
3.6 | Präorganisation, Komplementarität, Energetisierung |
4. | Zusammenhänge |
4.1 | Das HSAB Konzept |
4.2 | Die Irving-Williams Reihe |
5. | Slektivität und Design |
Kinetik und Reaktionsmechanismen |
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1. | Geschwindigkeitsgesetze | |
1.1 | Einphasige Reaktionen 0., 1. und 2. Ordnung | |
1.2 | Mehrphasige Reaktionen | |
1.3 | Relaxationskinetik | |
1.4 | Steady State Approximation | |
1.5 | Enzym Katalyse-Michaelis-Menten Kinetik | |
1.6 | T-, P-, I-Abhängigkeiten | |
2. | Substitutionsreaktionen | |
2.1 | Reaktionstypen | |
2.2 | Lösugsmittelaustausch | |
2.3 | Beschleunigung von Substitutionsreaktionen | |
2.4 | Literaturbeispiele | |
3. | Substitutionsreaktionen | |
3.1 | Reaktionstypen | |
3.2 | Die Marcustheorie | |
3.3 | Literaturbeispiele | |
4. | Katalyse | |
4.1 | Reaktionstypen | |
4.2 | Literaturbeispiele |