Nr. 13. 1900. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XV. Jahrg. 159 



denen Atomen oder Atonicouiplexen verbunden ist, 

 heilst ein asymmetrischer Kohlenstoff [z. B. 

 C(abcd)]. Alsdann ist ersichtlich, dals bei Anwesen- 

 heit eines solchen Kohlenstoffs zwei Isomere existireu 

 müssen: 



C(abcd) 



Die beiden Tetraeder drücken durch ihre Form 

 ihre Spiegelbildnatur aus, sogenannte Enantiomorpliie, 

 und stellen zwei entgegengesetzt drehende Isomere 

 (optische Antipoden, die d- und 1-Form) dar; die bei- 

 den Antipoden (z. B. die von Pasteur entdeckte 

 Rechts - (d -) und Links - (1 -) Weinsäure) zeigen die 

 gleichen physikalischen Constanten (nur bei der opti- 

 schen Drehung mufs diese naturgemäls entgegen- 

 gesetzt sein), — verschiedenes chemisches Verhalten 

 müssen sie nur asymmetrischen Medien gegenüber 

 zeigen, wie solches bereits durch Pasteur activen 

 Basen gegenüber und in physiologischer Wirkung 

 nachgewiesen worden ist. Die Vereinigung beider 

 activen Molekeln (Antipoden) liefert die optisch in- 

 active oder racemische (r-) Form (= d -\- 1). 



Bei der Vereinigung zweier Kohlenstoffatome — 

 im Modell durch zwei in einer Spitze zusammenhän- 

 gende Tetraeder darzustellen — ist bei Gleichheit 

 zweier Gruppen, z. B. a 2 bC — Ca^b, bisher nur eine 

 einzige Stellung verwirklichbar gewesen , obzwar bei 

 Annahme freier Rotation um die die beiden Kohlen- 

 stoffe verbindende Axe zwei Isomere denkbar sind. 

 Bei Verschiedenheit der Gruppen dagegen, z. B. im 

 Fall abc. C — C.dfg, haben wir zwei asymmetrische 

 Kohlenstoffatome; alsdann treten folgende Möglich- 

 keiten auf: bezeichnen wir die beiden asymmetrischen 

 Kohlenstoffatome durch A und B, und, gemäls der 

 obigen, räumlich einander entgegengesetzten Anord- 

 nung der Atome in den beiden Tetraedern, die eine 

 mögliche Gruppirung durch — , die andere durch -(-, 

 so hätten wir zu erwarten : -)- A ■ -\- B, -f- A B, 



— A — B, — A- -\- B, d. h. vier optisch active Iso- 

 mere = 2 2 ; für drei asymmetrische Kohlenstoffatome 

 gelangt man zur Zahl 2 ;i = 8, und allgemein bei n 

 unter einander asymmetrischen Kohlenstoffen zur Iso- 

 merenzahl N = 2". Ferner erkennt man , dafs im 

 obigen Beispiele die Zahl der racemischen (optisch 

 inactiven) Isomeren 2 betragen mufs, indem die fol- 

 genden optischen Antipoden mit einander zusammen- 

 treten : erstes Paar -)- A ■ -\- B und — A B, zweites 



Paar — ^.--f-Bund 4- A B. Bei Symmetrie 



der beiden asymmetrischen Kohlenstoffatome, also im 

 Falle a.bcC — Cabc, ergiebt sich unschwer, dals 

 nur zwei optisch active Modificationen ( — A . — A ; 

 -\-A--\-A), und noch eine durch innere Compen- 

 sation entstandene inactive Meso-Form (+ A- — Ä) 

 auftreten mufs, die selbstverständlich zu unterschei- 

 den ist von der racemischen Form 



(+A- + A und — A — A). 



Aus dem Dargelegten ergeben sich nun für das 

 gesättigte Kohlenstoffatom folgende kurze Regeln : 



1. jeder in Lösung optisch active Körper enthält 

 mindestens ein asymmetrisches Kohlenstoff- 

 atom, — infolge der zwei möglichen und nicht 

 zur Deckung zu bringenden Configurationen 

 des letzteren giebt es zu jedem optischen Iso- 

 nieren ein Spiegelbild (den optischen Anti- 

 poden); die Umkehrung des obigen Satzes 

 mufs nicht unbedingt möglich sein, — oder 



2. nicht jeder mit asymmetrischem Kohlenstoff 

 ausgestattete Körper zeigt in Lösung optische 

 Activität, — a) es tritt infolge innerer Com- 

 pensation bei zwei asymmetrischen Kohlenstoff- 

 atomen optische Inactivität ein ; b) infolge 

 Racemisirung (Vereinigung von gleichen Men- 

 gen beider Antipoden) entstehen aus optischen 

 Körpern inactive Verbindungen '), dagegen sind 



3. die Racemkörper in ihre optischen Antipoden 

 zerlegbar (spaltbar). 



Bei doppelter Bindung tritt am Tetraederschema 

 das Zusammenfallen zweier Tetraederecken, also einer 

 Tetraederkante, auf und damit wird die in den obigen 

 Fällen freie Drehung der Tetraeder aufgehoben; ferner 

 ist leicht zu demonstriren, dafs in diesem Falle die 

 vier Gruppen a, b, a, b in der Verbindung 

 ab . C = Cab in einer Ebene liegen, also eine Asym- 

 metrie unmöglich und optische Activität der Ver- 

 bindung nicht zu erwarten ist. Dagegen tritt hier 

 eine andere Isomeriemöglichkeit auf, da zwei Lagen 

 für die gegenseitige Stellung der vier Gruppen con- 



a — C — b a — C — b 



struirbar sind : und ; demnach 



a—G— b b—C—a 



sind für das obige Symbol ab . C = Cab (bezw. 

 ab . G ■= C.cd) zwei isomere Körper zu erwarten. 



Für die dreifache Kohlenstoffverbindung läfst 

 sich am Tetraederschema demonstriren, dafs im Typus 

 a. C=C.b weder Activität (Asymmetrie), noch über- 

 haupt Isomerie construirbar ist. 



Dies sind im Skelet die Hauptergebnisse, die van't 

 Hoff, zuerst 1874, aus seiner Grundanschauung über 

 Natur und Gestalt des Kohlenstoffatoms abgeleitet 

 hatte, Ergebnisse, die in ihrer Klarheit und Einfach- 

 heit befruchtend wirken sollten, weil sie bereits 

 Existirendes mühelos erklärten , Neues vorhersehen 

 liefsen und für das chemische Experiment das weiteste 

 Arbeitsfeld schufen. Diese neue Lehre hätte auf einen 

 freudigen Empfang rechnen dürfen, gab sie doch end- 

 lich mit seltener Meisterschaft die Verwirklichung 

 einer längst empfundenen, von vielen wiederholt an- 



') Anfangs hatte van't Hoff noch eine weitere Mög- 

 lichkeit berücksichtigt,, nämlich die, dafs trotz Abwesen- 

 heit des Falles a) und b) das asymmetrische Kohlenstoff- 

 atom inactiv sein könnte, indem auch der Specialcharakter 

 der vier Gruppen auf die Drehungsgröfse von Einflufs sein, 

 diese eventuell auf Null bringen könnte. Dies schien 

 namentlich für die Halogen verbindungen Geltung zu haben, 

 doch haben die Untersuchungen von L e B e 1 und nament- 

 lich von P. Waiden die scheinbare Einschränkung be- 

 seitigt. 



