Modul 21-M27 Anorganische Chemie - Spezialisierung (10 LP)

Dieses Modul vermittelt vertiefte Kenntnis der molekularen und elektronischen Struktur von Koordinationsverbindungen als Grundlage eines Verständnisses der Eigenschaften und Reaktivitäten dieser Stoffklasse. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, diese Grundlagen auf Metallionen in der belebten Natur anzuwenden und sich so die molekularen Grundlagen vieler essentieller Reaktionen in der Natur zugänglich zu machen.
Das Praktikum baut auf den in den Modulen 21-M21 „Anorganische Chemie - Vertiefung Praxis“, 21-M13 „Organische Chemie - Vertiefung, Praxis“ und 21-M20 „Anorganische Chemie – Vertiefung, Theorie" vermittelten Kompetenzen auf und erweitert und vertieft diese. Die Studierenden sind mit Abschluss des Moduls in der Lage, mehrstufige anorganisch-chemische Synthesen zu planen. Sie können die dazu erforderliche Literatur recherchieren und sich die notwendigen sicherheitsrelevanten Informationen über die Verbindungen für den sicheren Umgang damit beschaffen. Die Studierenden können die wesentlichen Aspekte zu den einzelnen Synthesestufen im wissenschaftlichen Kontext nennen (Antestat). Dazu gehören die Reaktionsgleichung, die chemischen Eigenschaften der zu verwendenden Substanzen, die erforderlichen Geräte und Hilfsmittel, der zeitliche Ablauf der Synthese sowie relevante Aspekte der Arbeitssicherheit. Die Studierenden können mehrstufige, komplexe Synthesen mit Hilfe fortgeschrittener präparativer Techniken wie der Vakuum-Inertgas-Technik selbst durchführen. Sie sind in der Lage, Gemische von luft- und feuchtigkeitsempfindlichen Substanzen mit Hilfe gängiger physikalischer Verfahren zu trennen und gegenüber Luft und Feuchtigkeit sensible Zielverbindungen rein darzustellen. Sie beherrschen gängige Analyseverfahren und spektroskopische Methoden auf einem fortgeschrittenen Niveau. Sie können die Daten dieser Verfahren deuten und damit strukturell auch komplex aufgebaute Substanzen identifizieren und charakterisieren. Die Studierenden sind in der Lage, die eigenen Versuchsergebnisse auf einem fortgeschrittenen wissenschaftlichen Niveau darzustellen (Versuchsprotokoll) und in einem größeren theoretischen Kontext zu diskutieren (Abtestat).

Im Rahmen des Moduls werden vertiefte Kenntnisse der Koordinations- und Bioanorganischen Chemie vermittelt. Dazu zählen im Einzelnen:
1. Koordinationschemie: Struktur und Stabilität von Übergangsmetallkomplexen, Magnetochemie, Bindungsverhältnisse und Reaktivität von Übergangsmetallkomplexen
2. Bioanorganische Chemie: Essentielle Metallionen, Metallbindungsstellen in Biomolekülen, Funktionen von Metallionen in der belebten Natur, Kupfer-Proteine, Eisen-Proteine, Biometallorganik, Metalle in der Medizin

Im Seminar werden aktuelle Arbeitsrichtungen der Anorganischen Molekülchemie in Einzelbeispielen und Fallstudien vorgestellt.

Mit Abschluss des Moduls sind die Studierenden anhand von forschungsnahen Beispielen aus dem Bereich der Komplexchemie und der Elementorganischen Chemie in der Lage, eine komplexe mehrstufige Synthese zu planen und sicher selbst durchzuführen. Dies umfasst auch das Erarbeiten des engeren wissenschaftlichen Kontextes anhand selbst recherchierter wissenschaftlicher Literatur. Den Studierenden wird die Handhabung luft- und feuchtigkeitsempfindlicher Substanzen vermittelt. Dabei werden die in den Modulen 21-M15 bzw. 21-M21 „Anorganische Chemie – Vertiefung Praxis“ erworbenen präparativen Kenntnisse und Fähigkeiten verfeinert und erweitert. Der präparative Fokus liegt dabei auf der Vakuum-Inertgastechnik. Weiterhin wird den Studierenden die Anwendung fortgeschrittener analytischer Methoden zur Charakterisierung einer Substanz vermittelt. Die Studierenden erlernen, Versuchsergebnisse auf fortgeschrittenem wissenschaftlichem Niveau in schriftlicher Form zusammenzufassen und zu präsentieren.

Für die Vorlesung und das Seminar:
Vertiefungsmodule Anorganische, Organische und Physikalische Chemie

Notwendige Voraussetzungen für den Zugang zum Praktikum:
21-M13 oder 21-M14,
21-M20,
21-M21 oder 21-M15