1. Zeichnung an
Tafel: Additionsreaktion von Chlor an eine Doppelbindung
2. Übung: Addition von Wasser an Ethen
3. Wir zeichnen
Butadien. Wir zeichnen ein Trien und vergleichen es mit Benzol - das formal auch
drei Doppelbindungen hat.
4. Inhalt, der
in der vorherigen Stunde zur Sprache kam: Die konjugierte Doppelbindung.
Sie tritt
ein, wenn eine Doppel- und eine Einfachbindung in einem organischen Molekül sich
abwechseln. Sie ist besonders stabil. Denn in ihr ist eine der beiden
Atombindungen über zwei C-Atome hinweg delokalisiert (verteilt). Im Ergebnis
herrscht zwischen allen C-Atomen der gleiche Abstand - enger als bei einer
Einfachbindung und etwas weiter als bei einer Doppelbindung. Dieser Bindungstyp
ist „mesomeriestabilisiert“ (pm = Picometer = 10 -12 m ):
C–C |
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C=C |
C≡C |
154 pm |
139 pm |
134 pm |
120 pm |
Neben der
konjugierten Doppelbindung gibt es die isolierte (in der Praxis häufig und ohne
Besonderheit) oder die kumulierte (gleich nebeneinander - wenig stabil)
Doppelbindung.
Ab etwa drei
konjugierten Doppelbindungen werden organische Moleküle farbig. Die Farbe
eines Stoffes tritt ein, wenn er weißes Licht (= Sonnenlicht) teils
absorbiert, teils reflektiert.
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Pflanzen z.B. sind grün, weil Chlorophyll nur grünes Licht reflektiert - also
nicht nutzt. Man kann eine Pflanze mit verschiedenem bunten Licht am Leben
erhalten - aber wenn man sie mit grünem Licht bestrahlt, stirbt sie.
Die andern Wellenlängen absorbieren Pflanzen, nützen sie energetisch zur
Photosynthese und geben sie dann auf einer niedrigeren Wellenlänge wieder ab.
Den roten Anteil von Licht geben die Pflanzen z.B. im infraroten Bereich wieder
ab.
Fotografiert
man einen verbrannten Wald nach einigen Wochen mit Infrarotfilm, so kann man die
Bäume erkennen, die vielleicht überleben: Nur sie leuchten im Infrarot.
Durch Ändern
der Anzahl von konjugierten Doppelbindung und - das geht chemisch leichter -
durch Hinzufügen von Substituenten (na, was war das nochmal?) kann man aus einem
organischen Grundstoff eine Vielzahl von Farben herauslocken.
Bei den
Farben für Textilien ist die Waschfestigkeit das seltene und erwünschte:
Dass die Farbe an der Baumwolle (= Cellulose, ein Kohlenhydrat) oder an der
Wolle (=Keratin, ein Protein) das Waschen mit warmem, gar heißem Wasser
übersteht.
5. Die Gruppe
der ringförmigen organischen Moleküle mit Mesomeriestabilisierung heißt
Aromaten. Wir konjugieren übungshalber mal Anthracen durch - das ist
ein dreikerniger Aromat.
Übung: Können sie
die folgenden Aromaten malen: Toluol hat als Substituent eine
Methylgruppe. Phenol hat als Substituent eine Hydroxylgruppe. Und für
Anspruchsvolle:
Di-Hydroxy-Phenol heißt Chinol und ist in Chemie und Biologie ein
Wasserstoff-Lieferant - es wird dann zu Chinon.
Bei
Di-Hydroxy-Toluol werden von der Metyhlgruppe die zwei Hydroxy-Gruppen
überwiegend in para-Stellung dirigiert, nicht in ortho- und nicht in
meta-Stellung.
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