FREIE UNIVERSITÄT BERLIN Takustr. 6, Tel.: 8385 3460

Institut für Kristallographie Berlin, 01.12.2005

6. Übung zur Vorlesung

MOLECULAR MODELLING AN WORKSTATIONS
(Mathematik III für Chemiker)

(Luger, Strümpel, Dreißig, Scheins, Förster, Kalinowski)

Wintersemester 2005/2006

Cambridge Structural Data Base II

Komplexaufgabe CSD/Schakal - obligatorisch

Die Kombination von Datenbanksuche und Auswertung mit dem CSD-Paket und dem umfangreichen Darstellungsangebot von Schakal eröffnet viele Möglichkeiten der Strukturbetrachtungen organischer und metallorganischer Verbindungen. Die folgende Übung soll einen Eindruck dieses Arbeitsgebietes vermitteln.

Diese obligatorische Aufgabe soll in Arbeitsgruppen bis zu zwei Mitgliedern gelöst werden. Eine komplette Lösung beinhaltet das Scattergramm, mindestens vier Schakaldarstellungen (siehe Aufgaben d-f) und die schriftliche Diskussion der Ergebnisse. Schaffen Sie den Eindruck eines geschlossen Dokuments, in dem Sie wichtige Sachverhalte in den Darstellungen beschriften und sich auf diese im Text beziehen. Abgabe bitte per Mail an kali@chemie.fu-berlin.de als Postscript- oder PDF-Datei.

1. 1. Durchsuchen Sie die CSD-Datenbank nach inter- und intramolekularen Wasserstoff-Brückenbindungen der Form
      
      mit Abständen H--O zwischen 1.6 und 2.2 Å. Berücksichtigen Sie nur Strukturen, die keine Atome mit Ordnungszahlen höher als Sauerstoff beinhalten, einen R-Faktor kleiner 0.08 und weniger als 40 unabhängige Koordinaten haben. Lassen Sie den Abstand N--O (Parameter 1) und den Winkel N--O=C (Parameter 2) bestimmen.
   2. Rufen Sie das Programm vista auf, erstellen Sie ein Scattergramm der Parameter (1) und (2) und speichern Sie dieses Diagramm (reverse video nicht vergessen).
   3. Versuchen Sie herauszufinden warum es drei Gruppen von Molekülen im Scattergramm gibt. Argumentieren Sie mit den strukturellen Gemeinsamkeiten der das Suchfragment enthaltenen Molekülteile innerhalb einer Gruppe.
   4. Speichern Sie aus dem Programm cq die Koordinaten je eines Vertreters der drei Gruppen (ZEVDAF, AMIMZA10, AMACPH) im Format CIFMIF ab. Sowohl aus den gespeicherten Dateien, als auch aus der cq-Ansicht können Sie Einzelheiten, wie z.B. Name oder Raumgruppe, für das Protokoll herausfinden.
   5. Stellen Sie die Moleküle mit ihren Wasserstoff-Brückenbindungen in SCHAKAL dar, so dass die besonderen Strukturmerkmale sichtbar werden. Stellen Sie immer ganze Moleküle dar! Versuchen Sie, die H-Brückenstruktur von AMACPH durch Darstellung mehrerer Zelleinheiten zu verdeutlichen.
   6. Stellen Sie die vier Moleküle in der Elementarzelle von AMACPH verschiedenfarbig dar, geben Sie die Lage der untengenannten Symmetrieelemente in der Elementarzelle an (fraktionelle Koordinaten) und beschreiben Sie die Verknüpfung der einzelnen Moleküle durch die Symmetrieelemente $2_1$ (2-zählige Schraubenachse $\Vert$ b), a (Gleitspiegelebene $\bot$ b) und i (Inversion).