Würfeln der Elemente (Hg/Pd/As/Zr/Ti)

Question 1

Quecksilber als Gift?

Answer 1

Quecksilber ist ein giftiges Schwermetall, das bereits bei Zimmertemperatur Dämpfe abgibt. Bei der Aufnahme über den Verdauungstrakt ist reines metallisches Quecksilber vergleichsweise ungefährlich, eingeatmete Dämpfe wirken aber stark toxisch.

Extrem toxisch sind organische Quecksilberverbindungen, da diese im Gegensatz zu elementarem Quecksilber fettlöslich sind. Sie können mit der Nahrung aufgenommen werden, aber auch über die Haut. Sie durchdringen problemlos die meisten Schutzhandschuhe. Diese organischen Quecksilberverbindungen werden fast vollständig resorbiert und in fetthaltiges Gewebe eingebaut. Sie entstehen in der Nahrungskette durch Biomethylierung von Quecksilber (oder Quecksilbersalzen) zu Methylquecksilber. Die Hauptquelle für die menschliche Belastung mit Methylquecksilber ist die Aufnahme über den Konsum von Meeresfisch.

Methylquecksilber zeichnet sich durch eine hohe Affinität zu Schwefel, insbesondere Sulfhydrylgruppen, aus, wie sie zum Beispiel bei der Aminosäure Cystein vorkommen. Mit diesen ist es in der Lage, kovalente Bindungen zu knüpfen. In Fischen liegt Methylquecksilber – durch die hohe Affinität zu Schwefel – als Cysteinkomplex vor.

Question 2

Gegenmittel bei Quecksilbervergiftung

Answer 2

Selen geben, weil Quecksilber sehr stark an Selen bindet und dieses dann ausscheiden.

Question 3

Quecksilberverbindung in der Pharmazie

Answer 3

Thiomersal

Wurde früher bei Impfdosen zugesetzt, um diese Keimfrei zu halten. Aber heute nicht mehr eingesetzt, weil Eltern glaubten Quecksilber würde sich anreichern und ihre Kinder autistisch machen.

Wurde auch bei Kontaktlinsen als Konservierungsmittel verwendet. Heute hat die Boronsäure dieses abgelöst.

Question 4

Quecksilber (0)

Answer 4

Reduzieren (Na/Hg Natriumamalgam) Julia Lythgoe
UND bei Kiliani-Fischer-Synthese

Julia-Kocienski (E-Produkt)

Clemensen Reduktion (Zn/Hg) macht aus Ketonen die Alkane

Question 5

Quecksilber (II)

Answer 5

Oxymercurierung (Markovnikov Produkt)

Graham-Reaktion Diaziridine -> Diazirine mit Ag2O oder HgO

Question 6

Palladium (0) (7x)

Answer 6

Sonogashira (Benzofurane [Pd-Zyklus])

Heck-Reaktion

Suzuki Kupplung

Stille Kupplung

Fukuyama Reduktion

Buchwald-Hartwig-Reaktion

Lindlar-Hydrierung

Lindlars Sohn liest in stille ein Buch im Wald. Er schaut über die Hecke und sieht Suzuki ficken.

Question 7

Palladium (II)

Answer 7

Larock-Indol (Pd(II) wird zu Pd(0) reduziert)

Tsuji-Trost (Verwendet Trost-Ligand)

Negishi (Wird eher mit Ni gemacht)

Kumada (Wird eher mit Ni gemacht)

Sein Freund sagt: Ich suche Trost und dies rockt, also lass mich als zweites diesem Neg** ins Gesicht spritzen.

Question 8

Arsen als Gift?

Answer 8

Verdrängung des Zink-Ions aus seiner Bindung zu Metallothioneinen und damit zur Inaktivierung von Tumorsupressorproteinen Bsp. Zinkfingerprotein.

Vermutlich agiert es durch die Bindung an freie Thiolgruppen in Enzymen als Inhibitor.

-> Hemmen Enzyme der Blutbildung
-> Substitution der Phosphor-Atome im ATP -> Entkopplung der Atmungskette

Symptome: Trommelschlägerfinger (Sehr dicke Finger), Mees-Nagelbänder (Zebrastreifen der Fingernägel)

Question 9

Wo kommt Arsen in der Natur vor?

Answer 9

Algen und Krebstiere enthalten Arsenobetain.

Stickstoff des Betain durch Arsen ersetzt. Ist normalerweise für Methylierungen wichtig.

Question 10

Arsen als Medikament?

Answer 10

Salvarsan von Paul Ehrlich (auf 200 DM Schein abgebildet!)

-> Erstes Antibiotikum gegen Syphilis (1910)

Question 11

Arsen als Dopingmittel?

Answer 11

Regt Blutbildung an!
-> Rosa Hautfarbe
-> Arsenesser nahmen es im Untertagebau um fitter zu sein

Question 12

Arsen in der Geschichte?

Answer 12

Arsen wird über Magen aufgenommen
-> Führt mit der Zeit zu verminderter Aufnahme
-> Resistenz
-> Adelige im Mittelalter machten sich Resistent gegen Giftanschläge

Pferdehändler gaben Pferden Arsen, damit Appetit gesteigert und Fell schöner ist.

Question 13

ERSTE Metallorganische Verbindung

Answer 13

Kakodyl oder Tetramethyldiarsan, ist eine hochgiftige und nach Kot stinkende Flüssigkeit, die sich an der Luft von selbst entzündet.

Die erste Darstellung des Kakodyls erfolgte 1760 durch Louis Claude Cadet de Gassicourt. Cadet hatte damit zugleich unwissentlich die erste metallorganische Verbindung synthetisiert.

Question 14

Arsen (III)

Answer 14

Marshe Probe

Arsabenzol (Nicht so stabil wie Pyridin, macht mit Dreifachbindung eine Diels-Alder)

Question 15

Arsen (V)

Answer 15

H3AsO4 (Arsensäure) bei Skraup, anstatt Nitrobenzol für den letzten Reaktionsschritt der Abspaltung des Wasserstoffs.

Question 16

Zirkon in der Natur?

Answer 16

Seit der Entwicklung der radiometrischen Altersbestimmung kommt Zirkonen besonders in der Geochronologie Bedeutung zu, da sie Spuren der radioaktiven Nuklide 235U, 238U und 232Th enthalten. Alle diese Isotope zerfallen über Zerfallsreihen zu verschiedenen Bleiisotopen. Durch Messen der entsprechenden Uran-Blei- bzw. Thorium-Blei-Verhältnisse kann das Kristallisationsalter eines Zirkons bestimmt werden. Verhältnisse stabiler Isotope geben Auskunft über die Umgebung, in der die Kristalle entstanden sind.

Zirconium(IV)-oxid ist auch Material für künstliche Gelenke

Question 17

Anwendungen von Zirkon

Answer 17

89Zr für PET

Zirkon für Getterpumpe:
Zieht extrem tiefes Vakuum
Man beschichtet innere Oberfläche der Apparatur mit Zirkonium und dieses kann Sauerstoff und Stickstoff Atome aus der Luft entziehen.
-> Erlaubt extrem tiefes Vakuum

Question 18

Nenne die vier Zirkoniumkatalysatoren

Answer 18

Negishi Reagenz
Rosenthal Reagenz
Schwartz Reagenz
Kaminsky-Katalysator

Question 19

Zirkon (IV)

Answer 19

Schwartz Reagenz (Zirconocen):

Vollhardt-Bönnemann-Reaktion

Hydrozirkonierung (Mit Alkin kann man zu zwei aufeinander folgenden Doppelbindungen kommen)

Kaminsky-Katalysatoren für Ziegler-Natta-Verfahren (Unterschied zu Schwartz Reagenz: Kein Wasserstoff, sondern Chlor gebunden). Nutzen Methylaluminoxan (MAO)!!

Zirkonfluoride bei Swarts

Question 20

Titan in der Natur?

Answer 20

Für Implantate in der Medizintechnik und Zahnheilkunde (Zahnimplantate) wegen seiner sehr guten Korrosionsbeständigkeit im Gegensatz zu anderen Metallen. Eine immunologische Abstoßungsreaktion (Implantatallergie) gibt es nicht, weil kein Nickel enthalten.

Auch gut geeignet für medizinische Instrumente, weil lange Haltbarkeit.

Titandioxid wird als weißes Pigment verwendet.
-> Die Butter in Amerika ist weiß!

Nickel-Titan-Legierung: Kann man verbiegen, aber wenn es erhitzt wird, kehrt es in die ursprüngliche Form zurück.

Question 21

Titan (IV) (7x)

Answer 21

Sharpless Asymmetrische Synthese

McMurry

Fürstner Indol

Ziegler Natta Polymerisation

Kulinkovich-Reaktion (!!!)

Petasis-Reagenz (!!) und Tebbe-Reagenz für Alkenmetathese

Non Evans

Fürst Mc Murry bestellt 4 Titanen, die über das Land laufen. Einer tritt in etwas scharfes, es war eine Natter unter einer Ziegel mit Kulinkovich.