Isuiiierie 



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x 



a -vx a x - 



cis : \ \ ; trans : \ 



a \ x a ' a \ 



a 



x 



4. Dynamik der isomeren Stoffe. Die 

 Existenz isomerer Verbindungen lehrt, daB 

 die Anordnung der Atome im Molekiil eine 

 relativ stabile ist; die clurch ein asymme- 

 trisches Kohlenstoffatom veranlafite Spiegel- 

 bildisomerie zeigt im besonderen, daB die 4 

 mit einem Kohlenstoffatom verbundenen 

 Gruppen nicht beliebig ihre Platze ver- 

 tauschen kb'nnen. Man darf jedoch daraus 

 nicht den SchluB ziehen, daB ein Molekiil 

 ein so starres Gebilde ist, wie es etwa die 

 iiblichen mit Hilfe von Drahten hergestellten 

 Modellezeigen,sondernesistanzunehmen,daB 

 die Atome und Atomgruppen im Molekiil- 

 verband in einem standigen Schwingungs- 

 zustande sich befinden und daB die Haufig- 

 keit und die Amplitude dieser Schwingungen 

 von den auBeren Bedingungen in hohem 

 MaBe beeinfluBt, insbesondere durch Steige- 

 rung der Temperatur allgemein vergroBert 

 wird. Zu dieser Annahme zwingt die Er- 

 scheinung der Isomerisation, d. h. die 

 Tatsache, daB es eine groBe Anzahl von 

 isomeren Stoffen gibt, die sich ineinander 

 verwandeln, sich umlagern konnen. Diese 

 Umlagerung kann eine wechselseitige sein 

 A $: B und fiihrt dann bei homogenen Ge- 

 bilden zu einem Gleichgewichtszustand ; 

 die Umlagerung kann aber auch einseitig in 

 dem Sinne verlaufen, daB zwar unter be- 

 stimmten Bedingungen sich A in B um- 

 wandelt, wahrend eine Umkehrung dieser 

 Reaktion nicht erfolgt. Man wird dann 

 zwischen einem labilen und einem stabilen 

 Isomeren zu unterscheiden haben. 



Die Dynamik der isomeren Stoffe hat 

 auBer der Erscheimmg der Umlagerung auch 

 die Bildung und chemische Veranderung 

 der Isomeren zu beliandeln. Besonderes 

 Interesse beanspruchen insbesondere folgende 

 Fragen : 



Welche Reaktion spielt sich ab, wenn 

 aus irgendeinem Stoffe A durch eine be- 

 stimmte chemische Operation, z. B. durch 

 Substitution, mehrere isomere Stoffe B,,, 

 B 5 >, B; entstehen konnen? Gibt es irgend- 

 welche Gesetze oder RegelmaBigkeiten, 

 welche vorauszusehen gestatten, ob in solchen 

 Fallen alle mb'glichen Isomeren nebenein- 

 ander entstehen und in welchen relativen 

 Mengen ? Welche Unterschiede im che- 

 mischen Verhalten weisen chemische Isomere 

 auf, wenn sie unter gleichen Bedingungen der 

 Einwirkung eines bestimmten Reagens unter- 

 liegen? Ganz allgemein mag hier betont 

 werden, worauf schon im Artikel ,,0r- 

 ganische Chemie" hingewiesen wurde, 



Handwbrterbuch der Naturwissenschat'ten. Band V. 



daB die chemische Dynamik sehr viel weniger 

 systematisch bearbeitet und nicht so weit 

 entwickelt ist als die Statik der isomeren 

 Stoffe, so daB im folgenden nur in skizzen- 

 hafter Form auf einige Regeln hingewiesen 

 werden kann, welche besondere Wichtigkeit 

 erlangt haben. 



4 a) Dynamik bei Spiegelbildisome- 

 rie. Bildung aus inaktiven Stoffen. 

 Die Frage, ob aus einem gemeinsamen Aus- 

 gangsmaterial durch chemische Veranderung 

 alle moglichen Isomeren in gleichen oder ver- 

 schiedenen Mengenverhaltnissen entstehen, 

 ist exakter dahin zu formulieren, ob die 

 Geschwindigkeiten der mb'glichen Reak- 

 tionen : 



A _ 



By 



gleich oder verschieden groB sind. Denn es 

 ist klar, dafi dasjenige Isomere, dem die 

 groBere Bildungsgeschwindigkeit zukommt, 

 nach Ablauf des Prozesses in entsprechend 

 groBerer Quantitat vorliegen muB. Am 

 einfachsten liegt die Sache dann, wenn 2 

 Isomere, die im Verhaltnis von Bild und 

 Spiegelbild stehen, aus einem nicht aktiven 

 Stoff gebildet werden. wenn also aus einem 



Molekiil 



c 



/b 



durch Substitution die Ver- 



C/r 

 < hergestellt wird, wobei die 



d- und 1-Form gebildet werden kann. Da 

 im urspriinglichen Molekiil die beiden Grup- 

 pen c vollkommen symmetrisch gelagert 

 sind, liegt kein Grund vor, warum das eine 

 c ofter substituiert werden sollte als das 

 andere. Die Wahrscheinlichkeit fiir die 

 Bildung der d-Form ist demnach ebenso 

 groB wie fiir die 1-Form und die beiden Iso- 

 meren entstehen mit genau derselben Ge- 

 schwindigkeit, also in gleichen Quantitaten. 

 Daher erhalt man bei solchen synthetischen 

 Vorgangen - - hier liegt ein streng giiltiges 

 Gesetz vor stets ein inaktives Gemenge 

 der beiden Isomeren. 



Als Beispiel sei angefiihrt, daB bei Ad- 

 dition von Blausaure an Benzaldehyd und 

 Verseifung der entstandenen Cyanhydrine 

 inaktive Mandelsaure gebildet wird. 



OH 



H 



H 



'X 



C 6 H 

 H 



OH 



C0 2 H 



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