Chemische Nomenklatur [Chemie im Überblick]
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Transkript (automatisch erstellt)

0:00 Aceton, Essigsäure, Finol. Diese Namen habt ihr bestimmt schon mal gehört. Aber was ist mit Propan 2 Oh Ethansäure oder Benzinol? Tja, willkommen zu unserer
0:11 heutigen Analyse, in der wir genau dieses Namenschaos mal ein für alle mal entwirren. Wir knacken zusammen die universelle Sprache der Chemie, die
0:19 IUPAK Nomenlatur. Habt ihr euch auch schon mal gefragt, warum eine einzige chemische Verbindung manchmal gefühlt ein Dutzend Namen hat? Das ist ja nicht
0:29 nur irgendwie verwirrend. Das kann in der Wissenschaft oder in der Industrie zu richtig ernsten Problemen führen. Genau dieser Frage gehen wir heute mal
0:36 auf den Grund. Schauen wir uns das mal direkt an. Links seht ihr die sogenannten Trivialnamen. Die sind zwar kurz und knackig, aber ehrlich gesagt,
0:45 da steckt oft keinerlei System dahinter. Die Entdecker haben die Stoffe einfach benannt, wie sie wollten. Mal nach der Herkunft, mal nach dem Geruch. und
0:53 rechts die systematischen Namen sehen auf den ersten Blick vielleicht etwas sperrig aus, aber dahinter verbirgt sich eine absolut geniale Logik. Und genau an
1:03 diesem Punkt kommt die IUPAC ins Spiel. Stellt sie euch mal vor wie die Vereinten Nationen, nur eben für die Chemie. Ihre Mission war und ist es,
1:10 eine glasklare universelle Sprache zu schaffen, damit Wissenschaftler auf der ganzen Welt sich eben nicht mehr missverstehen. Die Euppak Nomenklatur
1:19 ist also im Grunde die universelle Grammatik der Chemie. Die Regeln sorgen dafür, dass man aus einem einzigen Namen ganz unmissverständlich die genaue
1:29 Struktur einer Verbindung ableiten kann. Eindeutigkeit ist hier wirklich das A und O. So, und jetzt wird's praktisch. Wir packen jetzt mal zusammen das
1:39 Werkzeug aus und schauen uns an, wie man organischen Molekülen Schritt für Schritt ihren Namen gibt. Das ist sozusagen der Grundbaukasten, mit dem
1:47 ihr die allermeisten Verbindungen benennen könnt. Seid ihr breit? Im Prinzip sind es wirklich nur diese drei simplen Schritte. Zuerst suchen wir das
1:55 Rückgrad des Moleküls, dann schauen wir, was da alles so dran hängt und am Ende puzzeln wir alles nach ganz klaren Regeln zusammen. Klingt doch machbar,
2:03 oder? Okay, los geht's mit Schritt 1, die Stammkette finden. Ihr müsst, wie ihr hier seht, einfach nur die längste
2:10 ununterbrochene Kette von Kohlenstoffatomen suchen. Folgt einfach der Markierung. In unserem Beispiel sind das sechs Kohlenstoffatome und darum
2:19 heißt die Basis unseres Namens Hexan. Das ist unser Fundament. Jetzt zu Schritt 2, den Substituenten. Das ist quasi alles, was an unserer
2:28 langen Hauptkette, unserem Stamm, so dran hängt. In unserem Fall haben wir hier eine Ethylgruppe, das ist die mit den zwei Kohlenstoffatomen und dann noch
2:37 drei Methylgruppen mit jeweils nur einem Kohlenstoffatom. Die sind hier auch schön farbig markiert. Und jetzt kommt das große Finale, das Zusammensetzen.
2:47 Wir nummerieren die Kette so durch, dass unsere Anhängsel die kleinstmöglichen Hausnummern bekommen. Dann sortieren wir die Namen der Anhängsel alphabetisch und
2:56 voila 3 Ethyl 2,2,4 Trimethyl Hexan. Perfekt. Jede Zahl, jeder Buchstabe hat hier seine ganz genaue Bedeutung. Aber was passiert, wenn es noch ein bisschen
3:08 komplizierter wird, wenn sogenannte funktionelle Gruppen dazu kommen, also Atomgruppen, die die Chemie des Moleküls total verändern? Tja, dann gibt es eine
3:18 ganz klare Regel. Es gibt immer einen Boss im Molekül und diese Gruppe mit der höchsten Priorität, die bestimmt die Endung des Namens. Diese Tabelle zeigt
3:28 euch mal die Hierarchie. Ganz oben auf dem Thron sitzen die Carbonsäuren. Wenn also so eine Gruppe im Molekül ist, endet der Name immer auf Säure. Alle
3:38 anderen Gruppen, sagen wir mal eine Alkoholgruppe, werden dann zu Nebendarstellern und bekommen nur noch eine Vorsilbe, ein Präfix, wie z.B.
3:46 Hydroxy. Die wahre Eleganz dieser IUK Logik, die zeigt sich aber erst bei richtig komplexen Dingern. Die drei Grundschritte, die sind zwar die Basis,
3:55 aber das System kann auch so viel mehr. Werfen wir mal einen kurzen Blick auf ein paar echt coole Beispiele. Spiroungen z.B. sind einfach genial.
4:04 Stellt euch mal zwei Ringe vor, die nicht einfach nur aneinander kleben, sondern die durch einziges gemeinsames Atom wie durch ein Gelenk verbunden
4:11 sind. Und genau dieses zentrale Atom, das Spiroatom, ist der Schlüssel für den ganzen Namen. Und die Benennung ist verblüffen einfach. Man schreibt Spiro,
4:21 zählt dann in eckigen Klammern die Kohlenstoffatome in jedem Ring ohne das Gelenk, sortiert die Zahlen von klein nach groß und hinten dran kommt der Name
4:29 für die Gesamtzahl aller Atome. So elegant kann Systematik sein. Heterozyklen sind auch so eine faszinierende Klasse. Hier wurde einfach
4:37 mal ein Kohlenstoffatom im Ring durch ein anderes Atom ausgetauscht, z.B. durch Stickstoff oder Sauerstoff. Das ändert natürlich alles und logisch auch
4:46 dafür gibt es ein eigenes super schlaues Benennungssystem. Und das bringt uns zu einer wirklich spannenden Frage. Wenn die EUPAX so ein
4:54 tolles logisches System hat, gibt es dann für jedes Molekül wirklich nur einen einzigen perfekten Namen? Die Antwort, die könnt ihr euch überraschen,
5:03 denn die überraschende Antwort ist ja, ein Molekül kann tatsächlich mehrere Namen haben, die nach den Upak Regeln vollkommen korrekt sind. Und genau
5:12 deshalb hat die UPAC selbst noch eine wichtige Unterscheidung eingeführt, um wirklich absolute Klarheit zu schaffen. Und hier kommt der, der Preferred IU
5:22 Pack Name Kurz Pin. Das ist der eine auserwählte offizielle Name. Der wird immer dann gebraucht, wenn es ernst wird. Also bei Patenten, auf
5:31 Sicherheitsdatenblättern oder bei der Zulassung von Medikamenten. Da darf es einfach null Spielraum für Verwechslungen geben. Diese Tabelle hier
5:38 zeigt das perfekt. Manchmal ist der streng systematische Name der PIN wie bei Propan 2 on. Aber manchmal wie bei der Essigsäure wird der gute alte
5:47 Trivialname zum offiziellen PIN erklärt. Das zeigt auch, dass die UPAC auch total pragmatisch ist und historisch gewachsene Namen respektiert.
5:56 Was die IACK hier macht, ist also ein faszinierender Spagat. So systematisch wie nur möglich, aber so traditionell wie nötig. Das ist ein super Kompromiss,
6:05 der uns zeigt, dass selbst in einer exakten Wissenschaft wieder Chemie die Sprache etwas Lebendiges ist, das sich an die Praxis anpasst. Das wirft am Ende
6:14 noch eine letzte große Frage auf. Wer genau entscheidet eigentlich, welcher Name der beste ist und was für weitreichende Folgen hat diese eine
6:23 Entscheidung für die globale Forschung, für unsere Gesetze und letztendlich für die Sicherheit von uns allen? Das ist eine Frage, die weit über die reine
6:31 Chemie hinausgeht. So, ich hoffe, dieser kleine Tauchgang in die Welt der chemischen Namen hat euch geholfen und vielleicht auch ein bisschen Spaß
6:39 gemacht. Wenn ja, dann würde ich mich riesig über ein Like und ein kostenloses Abo freuen. Wir sehen uns beim nächsten Mal. Macht's gut.