Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 15. 14 april 1953 - Isotopers användning inom organisk kemisk forskning, av Lars Melander
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Ib april 1953
297
Isotopers användning
inom organisk kemisk forskning
Docent Lars Melander, Stockholm
Ur principiell synpunkt har man ingen
anledning att göra skillnad mellan användningen av
en radioaktiv isotop av ett grundämne och en
stabil isotop i en koncentration som avviker från
den i naturen förekommande. Då det är fråga om
rent organisk kemi har man oftast blott med lätta
grundämnen att göra. Dessa kan sägas vara i
viss mån missgynnade då det gäller förekomsten
av radioaktiva isotoper.
Av syre och kväve har man inte någon
radioaktiv isotop med lämplig livslängd. Tidigare hade
man också svårigheter med kol, men sedan
uranreaktorer kommit i gång på åtskilliga ställen har
den mycket användbara, långlivade isotopen C14
blivit tillgänglig. Av väte har man också på
senare tid börjat använda en radioaktiv isotop, H3,
tritium. De "tunga" isotoperna H2 (deuterium),
C13, N15 och O18 har varit och är fortfarande av
stor betydelse, deuterium främst därigenom att
det är tillgängligt i ren form och i ansenliga
kvantiteter. Då vi i det följande skall fästa föga
avseende vid mätmetoderna blir användningen i
stort sett densamma för tunga stabila och
radioaktiva isotoper.
En av isotopforskningens tillämpningar är att
göra små substansmängder tillgängliga för
mätningar. Dylika försök kan naturligtvis utföras
inom organisk såväl soin inom oorganisk kemi
och har sin särskilda betydelse inom biokemin.
I fortsättningen skall vi dock begränsa oss till
de möjligheter som man tack vare isotopkemin
har att klarlägga organiska
reaktionsmekanismer.
Studium av kemiska reaktioners mekanism
En reaktion är ur praktisk synpunkt "känd"
om man kvalitativt och kvantitativt vet vilka
produkter som uppstår då vissa givna
molekylslag får reagera med varandra under vissa givna
betingelser. Ur vetenskaplig synpunkt är man
emellertid föga nöjd med en sådan kunskap utan
önskar så exakt som möjligt känna varje atoms
öde under den tid reaktionen utspelas. Helst
skulle man (intill den gräns som sättes avosäker-
539.155.2.004.14 : 547
hetsprincipen) vilja veta varje atoms
koordinater som en funktion av tiden, men det målet
förefaller ganska avlägset utom i de allra enklaste
reaktionerna, t.ex. mellan atomer i gasfas.
För närvarande har man i stort sett inte
kommit längre än att man känner atomernas
inbördes lägen i en del av de stabila molekylerna. Ett
av de forskningsresultat som skall beskrivas i
det följande innebär just ett fastläggande av
atomernas inbördes lägen i fenyldiazoniumjon,
CeH5N2+, som skulle kunna tänkas ha de två
+
R med likbelägna kväve-
strukturerna
N.
Föredrag i avd. Kemi och Bergsvetenskap den 15 oktober 1952.
atomer eller linjära [RNNJ+ med icke
likbelägna. Det hör dock knappast till vanligheten att
isotopmetoder används vid
strukturbestämningar. Det största arbetet har utförts enligt metoder
som bygger på interferensmätningar med
röntgen- och partikelstrålning.
Den organiska kemin kan sägas vara en
utpräglad molekylkemi. En molekyl kan liknas
vid en mot atomerna svarande samling kulor,
som hålles ihop av elastiska spiralfjädrar, de
senare motsvarande de kemiska bindningarna.
Två "isotopa" molekyler är två molekyler som
blott skiljer sig genom olikhet i massa mellan
någon eller några varandra motsvarande atomer.
Fjäderarrangemanget, som i verkligheten
motsvaras av elektronkonfigurationen, förblir med
stor noggrannhet detsamma i de båda
molekylerna. Detta gäller även fjäderkraften.
Befinner sig kulorna i vila, kan man inte finna
någon skillnad mellan molekylerna annat än
genom vägning. Börjar emellertid molekylerna
rotera, eller i ännu högre grad om atomerna
börjar vibrera mot varandra, märker man
skillnaden. Tröghetsmomenten för de roterande
molekylerna är olika, och vibrationsfrekvenserna är
starkt beroende av de svängande massorna.
Likheter är att reaktionerna kvalitativt är
identiska. Sålunda är ju radioaktivt kol alltid kol
med alla kolkemins egenheter; vid fullständig
förbränning bildas dioxid, vid ofullständig
mon-oxid, osv. Olikheter kommer emellertid fram om
man gör någorlunda noggranna kvantitativa stu-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
