Module Handbook

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Notes on the module handbook of the department Chemistry

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Module CHE-MM-Ch_AC_VM3-M-7

Vertiefungsmodul_a: Koordinationschemie mit bioanorganischer Schwerpunktsetzung (M, 8.0 LP)

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
CHE-MM-Ch_AC_VM3-M-7 Vertiefungsmodul_a: Koordinationschemie mit bioanorganischer Schwerpunktsetzung 8.0 CP (240 h)

Basedata

CP, Effort 8.0 CP = 240 h
Position of the semester 1 Sem. in SuSe
Level [7] Master (Advanced)
Language [DE] German
Module Manager
Lecturers
Area of study [CHE-AC] Anorganic Chemistry
Reference course of study [CHE-88.32-SG] M.Sc. Chemistry
Livecycle-State [NORM] Active

Module Part #A

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
2V CHE-100-092-K-5
Koordinationschemie für Fortgeschrittene
P 28 h 62 h - - PL1 3.0 SuSe
  • About [CHE-100-092-K-5]: Title: "Koordinationschemie für Fortgeschrittene"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h

Module Part #B

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
2V CHE-100-093-K-5
Bioanorganische Chemie
P 28 h 62 h - - PL2 3.0 SuSe
  • About [CHE-100-093-K-5]: Title: "Bioanorganische Chemie"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h

Module Part #C

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
2V CHE-100-112-K-5
Physikalische Methoden der Anorganischen Chemie
P 28 h 32 h - - PL3 2.0 SuSe
  • About [CHE-100-112-K-5]: Title: "Physikalische Methoden der Anorganischen Chemie"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 32 h

Examination achievement PL1

  • Form of examination: written or oral examination
    Die Prüfungsart und –form wird zu Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben: entweder Mündliche Prüfung (60 min) oder Klausur (120 min).

Examination achievement PL2

  • Form of examination: written or oral examination
    Die Prüfungsart und –form wird zu Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben: entweder Mündliche Prüfung (60 min) oder Klausur (120 min).

Examination achievement PL3

  • Form of examination: written or oral examination
    Die Prüfungsart und –form wird zu Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben: entweder Mündliche Prüfung (60 min) oder Klausur (120 min).

Evaluation of grades

All partial module examinations have to be passed. The module grade is the arithmetic mean of all partial examination grades.


Contents

  • Reaktionsmechanismen von Übergangsmetallkomplexen: Substitutionsreaktionen an oktaedrischen, quadratisch-planaren und tetraedrischen Komplexen, Elektronentransferreaktionen, Photochemische Reaktionen, Reaktionen an koordinierten Liganden, Radikalligandkomplexe, ausgewählte Reaktionen von organometallischen Verbindungen (Substitution, Insertion, Alkylgruppenwanderung, oxidative Addition, reduktive Eliminierung)
  • Grundlagen der Symmetrielehre
  • Elektronenstruktur von Übergangsmetallionen (Ligandenfeldtheorie, Anwendung der Symmetrielehre in der Ligandenfeldtheorie, Termzustände von Übergangsmetallkomplexen)
Allgemeine Konzepte und biologische Komplexverbindungen
  • Aufnahme, Transport und Speicherung von Metallionen (Siderophore, Transferrin, Ferritin, Chaperone, Metallothioneine)
  • Biomineralisation (Vorkommen, Bedeutung, Keimbildung und Kristallwachstum) und Strukturgebung (Zinkzentren in z.B. Zinkfinger-Proteinen, Insulin-Speicherung)
  • Nicht-katalytische Funktionen und Signalweiterleitung (Membranpotential, Ionophore, Ionenkanäle, Ionenpumpen, Na+/Ca2+-Austauscher, EF-Hand-Proteine und Calmodulin
  • Lewis-Säure-Katalyse (Kinasen, Phosphatasen, Alkoholdehydrogenase, Peptidasen, Carboanhydrase)
  • Bioanorganische Bedeutung von Ni (Urease, Hydrogenase, Cofaktor F430, ACS/Ni-CODH)
  • Organometallchemie (Cobalamine, Coenzym B12, Vitamin B12, Isomerasen, MCM)
  • Elektronentransfer (Allgemeine Konzepte, Fe/S-Proteine, Rieske-Zentren, Cytochrome, Cu Proteine)
  • Sauerstoffaktivierung, -übertragung und -transport (Molybdopterin-Kofaktor, SODs, mononukleare und dinukleare Nichthäm-Eisenzentren, O2-Transporter (Hämo- und Myoglobin, Hämerythrin, Hämocyanin), Katalase, Peroxidase, Cytochrom P450,
  • Kupferproteine und -zentren (Galaktose-Oxidase, Tyrosinase etc.), Multikupferenzyme und blaue Oxidasen
  • Bioanorganische Bedeutung von NO (Reaktion mit Hämzentren, Rezeptorproteine, Nitrophorine, P450nor)
  • Multielektronen-Redoxreaktionen (Atmungskette, Photosynthese, Stickstoffkreislauf und Nitrogenase)
  • Medizinische Anwendung (Bildgebende Verfahren (Röntgendiagnostik, MRT, Radiologie), Antitumormedikamente, SNP)
  • Röntgenstrukturanalyse
  • IR- und Raman-Spektroskopie
  • NMR-Spektroskopie an paramagnetischen Komplexen
  • UV-Vis-Spektroskopie, ESR-Spektroskopie
  • Mössbauerspektroskopie
  • Elektrochemische Methoden
  • Kinetische Methoden

Competencies / intended learning achievements

Die Studierenden sollen
  • ein grundlegendes Verständnis der Elektronenstruktur von Übergangsmetallkomplexen erwerben.
  • einen Überblick der Reaktionsmechanismen von Koordinationsverbindungen erhalten.
  • einen Überblick über die Strukturen und Funktionsweisen von Metallionen in der Natur erwerben.
  • wichtige Charakterisierungsmethoden in der Koordinationschemie kennenlernen.
  • anhand der wissenschaftlichen Literatur sich in ein bestimmtes Thema vertiefen und dies in Form einer mündlichen, schriftlichen oder in Form eines Vortrags präsentieren können

Literature

  • F. E. Mabbs and D.J. Machin, Magnetism and Transition Metal Complexes, Dover 2008
  • A. F. Orchard Magnetochemistry, Oxford University Press 2003
  • M. Gerloch Magnetism and Ligand Field Analysis, Cambridge University Press 2009
  • H. Lueken Magnetochemie, Teubner Verlag 1999
  • Olivier Kahn Molecular Magnetism, Verlag Chemie, 1993
  • D. Gatteschi, R. Sessoli and J. Villain Molecular Nanomagnets, Oxford University Press 2006

Requirements for attendance of the module (informal)

None

Requirements for attendance of the module (formal)

None

References to Module / Module Number [CHE-MM-Ch_AC_VM3-M-7]

Course of Study Section Choice/Obligation
[CHE-88.32-SG] M.Sc. Chemistry [Compulsory Elective Modules] Vertiefungsmodule [WP] Compulsory Elective
[CHE-88.707-SG#2020] M.Sc. Business Chemistry [2020] [Compulsory Elective Modules] Vertiefungsmodule der Chemie [WP] Compulsory Elective