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Struktur-/Wirkbeziehungen (Molecular Modelling)

Bislang ist Chemie immer noch eine empirische Wissenschaft. Dennoch werden die Anstrengungen, die Eigenschaften eines Moleküls vorhersagen zu können, ohne es überhaupt hergestellt zu haben, immer erfolgreicher. Insbesondere die Pharmaindustrie nutzt das 'Molecular Modelling', um die Arzneimittelforschung effektiver zu machen.

Die benötigten Computerprogramme sind aufwändig - und für den Schulbetrieb deshalb unerschwinglich. Dennoch gibt es mit dem Osiris Property Explorer ein einfaches kostenlos nutzbares Tool, welches zu einer eingegebenen Struktur die KMR-Aktivität, das Reizpotential und das Löslichkeitsverhalten vorhersagt sowie Ähnlichkeiten mit bekannten Arzneimitteln ermittelt. Zugriff gibt es bei

Sie, bzw. Ihre Schülerinnen und Schüler können hier spielerisch ermitteln, wie sich z.B. das krebserzeugende Potential in Abhängigkeit von der Struktur verändert. Bekannt ist z.B. das Phänomen, dass zunehmende Alkylierung das krebserzeugende Potential einer Struktur zum Erliegen bringt. ("Bauen" Sie z.B. an Benzol gesättigte Seitenketten an und schauen Sie, was passiert.)

Von einem derartigen Kost-nix-Tool dürfen Sie nicht erwarten, dass es exakte Vorhersagen treffen kann. Hinsichtlich des KMR-Potentials scheint es sogar ein bisschen "scharf" eingestellt zu sein. Didaktisch ist das unerheblich, denn der Wert besteht darin, Trends zu erkennen, wenn man ein gegebenes Molekül in bestimmter Weise verändert.

Da es sich um eine JAVA-Anwendung handelt, müssen Sie zusätzlich JAVA installieren.

Wenn man unter 'Molecular Modelling' eher die Vorhersage/Berechnung einfacher Substanzeigenschaften wie Löslichkeit, Brechungsindex oder Molvolumen versteht, so helfen auch die kostenlosen Moleküleditoren weiter. Was die alles so für "kostnix" ausrechnen können, mag beeindruckend sein, allerdings schlägt man für existierende Verbindungen dann besser doch die experimentell bestimmten Daten nach. Ob es in der Schule wichtig ist, diese Daten auch für gar nicht existierende Verbindungen vorherzusagen, darf angezweifelt werden. Eine vorzügliche Substanzdatensammlung bietet das Handbook of Chemistry and Physics. Man kann ruhig eine preiswerte ältere Ausgabe kaufen, weil sich Schmelzpunkte und Brechungsindices ja bekanntlich über die Jahre nicht ändern. Und es gibt wohl wenig, was Sie in diesem über-1000-Seiten-Werk nicht finden! Die "Taschenbuchausgabe" ist nur wenig preiswerter, aber vermutlich bedeutend weniger haltbar als die gebundene Ausgabe.