Röntgenstrukturanalyse Organischer Verbindungen: Eine Einführung

ISBN-13: 9783642655128 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 270 str.

G. Habermehl; S. G. Ttlicher; E. Klingbeil

Opis

Not so long ago Roentgen-ray crystallography was a rather esoteric science reserved for a fairly small group of specialists. Perusal of the recent literature shows that the number of publications per year con cerned with crystal structure analysis by x-ray diffraction has increased by a factor of ten in the last ten years. This great increase can be at tributed to a number of factors. An analysis of a molecule which may contain eighty atoms, excluding hydrogen atoms, involves the collection of about 6000 independent reflections. Before the advent of the automatic diffractometer, an instrument which records intensity data while the investigator is free to be occupied otherwise, the estimation of the intensities of the reflections by eye or by photometer was a formidable task. Even if such a large number of data were collected, processing these data was an impossible task until the development of high-speed computers. A third factor was the advancement made in the theory of structure analysis such as the use of isomorphous replacement, anomalous dispersion and direct methods for phase determination. As a result, at the present time it is possible to determine the structure of virtually every material which forms good single crystals, regardless of the number of atoms or whether or not heavy atoms are present."

Spis treści

I. Kristallographische Grundlagen.- 1. Symmetrieelemente.- 2. Symmetrieabhängige Punktlagen.- 3. Hintereinanderschaltung von Symmetrieoperationen.- 4. Kristallklassen, Kristallsysteme und Laue-Gruppen.- 5. Nomenklatur der Kristallklassen.- 6. Zusatzsymmetrieelemente und Raumgruppen.- 7. Wahl der Elementarzelle und Bravais-Gitter.- II. Beugung von Röntgenstrahlen in Kristallen.- 1. Die kinematische Theorie.- 2. Reziprokes Gitter und Bragg’sche Gleichung.- 3. Der Einfluß der Kristallstruktur auf die Röntgeninterferenzen.- 4. Das integrale Reflexionsvermögen.- 5. Einfluß der Absorption.- 6. Einfluß der Temperatur auf die Intensität der Röntgeninterferenzen.- 7. Anisotrope Temperaturfaktoren.- 8. Die Symmetrie des reziproken Gitters.- a) Symmetriezentrum.- b) Drehachsen und Spiegelebenen.- c) Drehachsen und Drehinversionsachsen.- d) Schraubenachsen und Gleitspiegelebenen.- 9. Basiszentrierte Raumzentrierte und Flächenzentrierte Gitter — Integrate Auslöschungsgesetze.- III. Die wichtigsten Aufnahmeverfahren.- 1. Das Drehkristallverfahren.- 2. Das Weißenberg-Verfahren.- Die Weißenberg-Aufnahmen höherer Schichten (Normalstrahl-, Äqui-Inklinations- und Flat-Cone-Verfahren).- Der Lorentz-Faktor für das Weißenberg-Verfahren.- 3. Die Bürger-Präzessionsmethode.- Der Lorentz-Faktor für die Präzessionsmethode.- 4. Das DeJong-Bouman-Verfahren.- 5. Messung der Intensitäten der Röntgeninterferenzen.- a) Photographische Verfahren.- b) Diffraktometerverfahren.- IV. Die Anwendung von Fourier-Reihen bei der Kristallstrukturanalyse.- 1. Die Elektronendichte.- 2. Die Patterson-Funktion.- V. Absolutbestimmung der Strukturamplituden und Symmetriezentrumtest — Wilson Statistik.- VI. Phasenbestimmung der Strukturamplituden.- 1. Die Auswertung der Patterson-Funktion.- a) Die Schweratommethode.- b) Bildsuchfunktionen.- c) Die Fourier-Transformations- und die Faltmolekülmethode.- 2. Experimentelle Phasenbestimmung.- a) Anomale Streuung.- b) Der isomorphe Ersatz.- 3. Die direkten Methoden der Phasenbestimmung.- 4. Festlegung des Nullpunktes der Elementarzelle durch willkürliche Wahl einiger Phasenwinkel.- 5. Anwendung der direkten Phasenbestimmung — Symbolische Additionsmethode.- VII. Verfeinerung der Lage- und Schwingungsparameter der Atome.- Literaturverzeichnis zu den Kapiteln I–VII.- VIII. Beispiele.- 1. Strukturen, die mit der Schweratom-Methode bearbeitet wurden.- a) Cholesterin.- b) 1.8-Diaza-cyclotetradecan · 2 HBr.- c) Carnosin-Cu(II)-Komplex.- d) Testosteron-HgCl2-Komplex.- e) Diosgenin-jodacetat.- f) Ergoflavin.- g) Kreysiginin.- h) Morphin · HJ · 2H2O.- i) Samandarin.- j) Der ?-Komplex Pikrinsäure / 1-Brom-2-aminonaphthalin.- k) AgClO4/Benzol-Komplex.- l) Vitamin B12.- m) Cephalosporin C.- 2. Strukturaufklärungen nach der Methode des isomorphen Ersatzes.- a) Phthalocyanin.- b) L-Ephedrin.- c) Codein.- d) Proteine.- e) Hühnereiweiß-Lysozym.- f) Ribonuclease.- g) Myoglobin.- h) Hämoglobin.- 3. Faltmolekülmethode.- a) Bullvalen.- b) Ecdyson.- 4. Bildsuchfunktionen und Vektorkonvergenzmethode.- a) Samandaridin.- b) Annonitin.- c) Rubidiumbenzyl-penicillin.- d) Eisen(III)-benzhydroxamat-trihydrat.- 5. Direkte Methoden.- a) Digitoxigenin.- b) Reserpin.- c) Batrachotoxin.- d) L-5-Carboxy-7-formyl-1,2,5,6-tetrahydro-3H-pyrrolo [1,2a] azepin-3-on.- e) 6-Hydroxycrinamin.- f) 4-Methyl-pentaleno [6.6a, 1.2-def] heptalen.- g) 6.6-Dimethylamino-5-aza-azulen.- Literaturverzeichnis zu Kapitel VIII.- Mathematischer Anhang.- 1. Vektoren.- 1.1. Definition und Veranschaulichung von Vektoren.- 1.2. Skalarprodukt, Vektorprodukt, orthonormierte und schiefwinklige Basis.- 2. Komplexe Zahlen.- 2.1. Definition und Veranschaulichung der komplexen Zahlen.- 2.2. Die Eulersche Formel.- 3. Fourier-Reihen und Fourier-Integrale.- 3.1. Fourier-Reihen.- 3.2. Fourier-Integrale.