No. 45. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



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Sicherlich sind die ans einer grösseren Atomen- 

 anzahl bestehenden Molecüie räumliche Gebilde. 

 Ueber die stereometrische Anordnung ihrer Atome 

 jedoch sagt die Structur nichts aus , jene kann auch 

 bei Gleichheit der letzteren eine verschiedene sein. 

 Wenn nun von den nach gleicher Reihenfolge ver- 

 ketteten Atomen das eine Mal die einen , das andere 

 Mal andere sich raumlich näher rücken oder von 

 einander entfernen, so wird die geometrische Gestalt 

 structuridentiseher Molecüie eine verschiedene wer- 

 den, und damit Aenderungen in den Elasticitäts- 

 verhältuissen des Aethers zur Folge haben können, 

 welche Verschiedenheiten im optischen Verhalten 

 bedingen. Wie und nach welchen Gesetzen dies 

 geschieht, war noch zu ermitteln, aber augenschein- 

 lich zwangen die chemischen Thatsachen schon jetzt 

 an den Versuch zu denken, die Verschiedenheit 

 isomerer Molecüie von gleicher Structur auf ver- 

 schiedene Lagerung ihrer Atome im Räume zurück- 

 zuführen. 



Ueberraschend schnell, bereits im Jahre 1875, 

 wurde für das Räthsel der optisch difl'erenten, structur- 

 identischen isomeren eine solche Lösung durch Le Bei 

 und van 't Hoff gefunden. In allen derartigen 

 Körpern nämlich, wie gerade auch in der Aethyliden- 

 milchsäure, sind Kohlenstoffatome vorhanden, welche 

 mit vier ungleichen Elementen oder Atomgruppen 

 verbunden sind. Als einfachste mathematische Mög- 

 lichkeit der Anlagerung von vier Atomen an das 

 Kohlenstoffatom ergiebt sich diejenige nach den 

 Richtungen der Ecken des Tetraeders von seinem 

 Mittelpunkte aus. Diese vier Richtungen sind an 

 sich geometrisch gleichwertig, und demgemäss zeigt 

 sich vollkommene Uebereinstimmung in dem Charakter 

 der Bindung vier gleichartiger Elementaratome, 

 z. B. derjenigen des Wasserstoffs, an ein Kohlenstoff- 

 atom. Auch wenn vier Atome von zweierlei, ja von 

 dreierlei Art mit einem Kohlenstoffatome vereinigt 

 sind, giebt es nur je eine einzige Form räumlicher 

 Gruppirung; dagegen existiren zwei verschiedene 

 Lagerungs folgen, sobald alle vier verschiedener 

 Art sind. Die diesen beiden Gruppiruugsmöglich- 

 keiten entsprechenden Körper können nicht zur 

 Deckung mit einander gebracht werden , vielmehr 

 ist jeder von ihnen das Spiegelbild des anderen. 



An den vorliegenden Modellen können Sie sich, 

 hochverehrte Anwesende , von diesen Verhältnissen 

 leicht eine Vorstellung bilden. 



Anfangs wurde diese in ihrer Einfachheit logisch 

 nicht anfechtbare Idee kaum beachtet; sie hat sich 

 indessen allmälig wohl allgemeine Anerkennung 

 durch den Nachweis erworben, dass alle optisch 

 activen organischen Verbindungen mindestens ein 

 solches asymmetrisches Kohlenstoffatom enthalten, 

 und dass bei der thatsächlich ausführbaren Ersetzung 

 des einen der vier verschiedenen, an dasselbe Kohlen- 

 stoffatom gebundenen Atome oder Atomcomplexe 

 durch ein zweites der drei übrigen sofort mit der 

 geometrischen Asymmetrie nicht nur die optische 

 Activität verloren geht, sondern alle Unterschiede 



überhaupt verschwinden und aus derartigen isomeren 

 Verbindungen sofort identische l'roducte erhalten 

 werden. 



Die zur Theorie vom asymmetrischen Kohlenstoff- 

 atome führenden mathematischen Betrachtungen Hessen 

 indessen noch eine andere Möglichkeit der Entstehung 

 structuridentischer, aber aus geometrischen Gründen 

 nur isomerer Substanzen voraussehen, und zwar für 

 den allgemeinen Fall, dass zwei Kohlenstoffatome 

 sich unter Aufwand von je zweien ihrer vier Werthig- 

 keiten mit einander vereinigen. Wir kennen eine 

 grosse Anzahl solcher Verbindungen und bezeichnen 

 sie als „ungesättigte", weil ihre Kohlenstoffkerne 

 gerade in Folge dieser Verkettungsweise nicht die 

 grösstmögf iche Anzahl anderer Elementaratome an 

 sich fesseln. Bietet man ihnen solche jedoch unter 

 geeigneten Umständen, wie z. B. Wasserstoffatome 

 im Status nascens, oder Halogene und deren Wasser- 

 stoffsäuren , so gehen sie meist ohne Schwierigkeit, 

 unter Lösung der mehrwerthigen Bindung der Koh- 

 lenstoffatome bis auf die einwerthige , in gesättigte 

 Körper über. 



Während im letzteren Falle die beiden, mit nur 

 einer einzigen Werthigkeit, d. h. in nur einer Rich- 

 tung mit einander vereinigten Systeme unabhängig 

 von einander, demnach auch in entgegengesetzten 

 Richtungen um ihre gemeinschaftliche Axe drehbar 

 sein müssen, so ist bei allen ungesättigten Verbin- 

 dungen, in welchen zwei Kohlenstoffatome unter Auf- 

 wand je zweier oder je dreier ihrer vier Valenzen an 

 einander gefesselt sind, eine solche Drehbarkeit aus- 

 geschlossen, die Systeme sind gegenseitig fixirt. 



Erfolgt die Bindung zweier Kohlenstoffatome mit 

 je zwei Valenzen, so wird jedes von ihnen mit noch 

 zwei weiteren einfachen und zusammengesetzten 

 Radicalen vereinigt sein müssen. Für den Fall 

 aber, dass diese vier Radicale mindestens paarweise 

 verschiedene sind, ergeben sich zweierlei räumlich 

 verschiedene Anordnungen, also die Möglichkeit der 

 Bildung zweier Isomerer von gleicher Structur. 



An isomeren organischen Verbindungen, deren 

 abweichende Eigenschaften sich vielleicht durch der- 

 artige Verhältnisse erklären lassen , fehlte es bisher 

 durchaus nicht, doch war noch keinerlei Beweis für 

 ihren abweichenden geometrischen Bau erbracht 

 worden, und noch immer gehörte eine Verschieden- 

 heit ihrer Structur, d. h. der Reihenfolge in der 

 gegenseitigen Bindung ihrer Elementaratome, keines- 

 wegs zu den unmöglichen Dingen. Es wurden auch 

 mehrfach ernste Versuche gemacht, Structur Ver- 

 schiedenheiten auf experimentellem Wege hier nach- 

 zuweisen, immer jedoch ohne Erfolg; ja die bei diesen 

 Gelegenheiten gewonnenen Erfahrungen schienen eher 

 geeignet, das herrschende Dunkel zu vermehren, als 

 es zu lichten. 



Und doch ist dem nicht so, denn es giebt gerade 

 dieses grosse, anscheinend so räthselvolle Thatsachen- 

 material alle Mittel an die Hand, für jene Verbin- 

 dungen nicht nur im Allgemeinen den Beweis 

 geometrisch verschiedener Atomgruppiruug zu führen, 



