Kurzes Lehrbuch der Pharmazeutischen Chemie: Auch zum Gebrauch für Mediziner

512 Pages·1962·19.27 MB·German

by  Professor Dr. K. Bodendorf (auth.)

KURZES LEHRBUCH
DER PHARMAZEUTISCHEN CHEMIE
AUCH ZUM GEBRAUCH FüR MEDIZINER
VON
PROFESSOR DR. K. BODENDORF
DIREKTOR DES PHARMAZEUTISCH-CHEMISCHEN INSTITUTS
DER TECHNISCHEN HOCHSCHULE KARLSRUHE
SECHSTE VERBESSERTE AUFLAGE
SPRINGER·VERLAG
BERLIN I GÖTTINGEN I HEIDELBERG
1962
ALLE REOHTE, INSBE80NDERE DAS DER ttBERBETZUNG IN FRBHDE SPRAOHBN, VORBBHALTBN
OHNE AUSDRttOKLlOHB GIIINJIHI[IGUNG DES VlIIRLAGBS IST 1118 AUOH NICHT GBSTATTET,
DIlIISES BUCH ODlIIR TEILlII DARAUS AUP PHOTOlllIIIOHANISOHBlIl
WBGE (PHOTOKOPIlII, 1IIKROKOPIIII) ODIIIR AUF ANDIIIRE ART ZU VBRVIIIILFILTIGIIIN
OOPYRIGHT 1989, 1949, AND 1954 BY SPRlNGER-VlIIRLAG OHG IN BERLIN / GÖTTINGEN / HBIDELBERG
® BY SPRINGER-VBRLAG OHG IN BERLIN / GÖTTINGEN / HEIDBLBERG 1958 AND 1962
SOFTCOVER REPRINT OF THE HARDCOVER 6TH EDITION 1962
LIBRARY OF OONGRESS OATALOG OARD NUlIlBER 62-14512
ISBN 978-3-642-49636-3 ISBN 978-3-642-49930-2 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-49930-2
DIE WIEDERGABE VON GlIIBRAUOHSNAlIlIIIN,HANDELSNAlIlEN,WARENBEZEICHNUNGEN
USW. IN DIlIISElI BUOHB BlIIRlIIOHTIGT AUCH OHNE BESONDERE KIIINNZEIOHNUNG
NlOHT ZU DER ANNAHlIlIII, DASS SOLOHE NA:HlIIN m SINNE DER W ARENZEICHBN- UND
lIlARKENSOHUTZ-GIIISETZGEBUNG ALS FRlIII ZU BIIITRAOHTEN WIREN UND DAHER
VON JEDERlIlANN BENUTZT WIIIRDIIIN D1tB.FTlIIN
Vorwort zur sechsten Auflage
Die seit der letzten Auflage verflossenen vier Jahre haben wiederum so viele
neue Tatsachen, Beobachtungen und Erkenntnisse gebracht, daß eine sorgfältige
Überarbeitung der neuen Auflage erforderlich war. Ich habe mich dabei allerdings
noch nicht dazu entschließen können, die geläufige Schreibweise Oxyd und
Hydroxyd zugunsten der neuen Nomenklatur Oxid und Hydroxid aufzugeben,
zumal sich diese in der organischen Chemie noch nicht durchgesetzt hat (folge
richtig müßte man dort ja von Epoxiden, Aminoxiden usw. sprechen). Im orga
nischen Teil sind gelegentlich kurze Hinweist;l auf modernere Anschauungen etwa
über räumliche Anordnungen, Konformation usw. aufgenommen worden. Weit
gehend überarbeitet wurden die Kapitel Steroide, Fermente, Hormone und Anti
biotika. Neu aufgenommen wurde ein kurzes Kapitel über Cytostatica.
Die ständig wachsende Fülle neuer Arzneimittel macht es immer schwieriger, hier
eine geeignete Auswahl zu treffen. Die dabei erforderliche Beschränkung auf wich
tige Vertreter einzelner Stoffklassen wird vielleicht nicht immer befriedigen, aber
auch so wird der Studierende mehr vorfinden, als seiner durchschnittlichen Ge
dächtniskapazität entspricht.
Internationale Kurzbezeichnungen wurden nur bei einzelnen Betäubungs
mitteln angegeben, da sie eigentlich nur hier ihre Berechtigung haben.
Allen Kollegen, die mir Anregungen und Hinweise auf Mängel gegeben haben,
möchte ich herzlich danken. Mein besonderer Dank gilt dem Springer-Verlag, der
mir wiederum durch freundlichstes Entgegenkommen die Bearbeitung der Neu
auflage erleichtert und für ausgezeichnete Ausstattung gesorgt hat.
Karlsruhe, im Januar 1962
K. Bodendorf
Vorwort zur fünften Auflage
Die neuen Ergebnisse der chemischen Forschung, insbesondere auf dem Gebiete
der Arzneimittel, haben eine weitgehende Überarbeitung der Neuauflage erforder
lich gemacht. Wenn es auch nicht Aufgabe dieses Buches sein kann, alle bekann
ten Arzneimittel zu behandeln, so sind doch solche, die sich in den letzten Jahren
in der Therapie bewährt haben, weitgehend berücksichtigt worden, ohne daß
Vollständigkeit angestrebt werden konnte. Mein Anliegen ist es auch weiterhin,
die allgemeinen Grundlagen so weitgehend zu vermitteln, daß auch neu hinzu
kommende Stoffe systematisch eingeordnet werden und chemisches Verständnis
finden können.
Dem Springer-Verlag habe ich wiederum für sein freundliches Entgegen
kommen zu danken.
Karlsruhe, im Januar 1958
K.Bodendorf
Inhaltsverzeichnis
Seite
Erster Teil. Allgemeine Einführung.... ...... . . . .... . ........... ...... .. ... ..... 1
Zweiter Teil• . Spezieller Teil •.. , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
I. Anorganischer Teil .....•........•....................................... 18
1. Wasserstoff, Hydrogeniu°m: H = 1,0080 .................................... 18
2. Sauerstoff, Oxygenium: = 16,000 ....................................... 21
3. Oxydation und Reduktion •..••. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4. Allgemeine Eigenschaften von Gasen ..................................... " 24
5. Wasser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 27
6. Der Lösungszustand .................................... :................ 29
7. Die elektrolytische Dissoziation ........................................... 33
8. Ionenreaktionen •......•...................•.............. : . . . . . . . . . . . . .. 36
9. Wasserstoffperoxyd, Hydrogenium peroxydatum: H202 •• • • • ••••• • • • •• • • • • •••• 38
10. Ozon: 03 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 42
11. Schwefel, Selen, Tellur ................................................... 43
12. Die Halogene ........................................................... 61
a) Fluor: F = 19,00 ..................................................... 62
b) Chlor: Cl = 35,457 .................................................... 63
IX) Chlorwasserstoff: HOl ............................................... 65
ß) Sauerstoffverbindungen des. Chlors .................................... 66
c) Brom, Bromum: Br = 79,916........................................... 68
IX) Bromwasserstoff: HBr •.....•........................................ 69
ß) Sauerstoffverbindungen des Broms ............................ . . . . . . .. 70
d) Jod, Jodum: J = 126,92 ............................................... 70
e) Verbindungen der Halogene untereinander ............................... 72
13. Die Elemente der V. Gruppe des periodischen Systems: Stickstoff, Phosphor,
. Arsen, Antimon, Wismut ................................................. 72
a) Stickstoff, Nitrogenium: N = 14,008 .................................... 73
b) Phosphor, Phosphorus: P = 30,98....................................... 81
c) Arsen, Arsenium: As = 74,91 .... . ... .. . . . . .. . . . . ... . ... ... . .. .... ...... 87
d) Antimon, Stibium: Sb = 121,76 ........................................ 91
e) Wismut, Bismutum: Bi = 209,00 ....................................... 93
14. Die Elemente der IV. Gruppe des periodischen Systems: Kohlenstoff, Silicium, Ger·
manium, Zinn, Blei ...................................................... 95
a) Kohlenstoff, Carboneum: C = 12,01 ..................................... 96
b) Silicium: Si = 28,06 ................................................... 103
c) .Germanium: Ge = 72,60 ............................................... 107
d) Metalle .............................................................. 107
e) Zinn, Stannum: Sn = 118,70 ........................................... 110
f) Blei, Plumbum: Pb = 207,21 .......................................... 112
15. Die Elemente der Ur. Gruppe des periodischen Systems: Bor, Aluminium, Gal·
lium, Indium, Thallium •................................................. 115
a) Bor: B = 10,82 ....................................................... 116
b) Aluminium: Al = 26,97 ..............................•................. 117
c) Gallium: Ga = 69,72, Indium: In = 114,76, Thallium: Tl = 204,39 ......... 121
VI Inhaltsverzeichnis
Seite
16. Die Elemente der II. Gruppe des periodischen Systems: Beryllium, Magnesium,
Calcium, Strontium, Barium, Radium ..................................... _ 122
a) Beryllium: Be = 9,013 . __ .... _. __ . __ .. __ . _____ .. _ .... ----. -.. -.. --..... 122
b) Magnesium: Mg = 24,32 __ ... _. . _. __ . _. . ______ . ___ .. _. .... -.. -. _. . _. _ " 122
c) Calcium: Ca = 40,08 ., __ . _ ... ___ . ______ . __ .. _. ______ . _- _. ..... _. . _. _ .. 124
d) Strontium: Sr = 87,63 .. ___ . _. __ . ______ . _- .... _- .. --_- -------.. ---. --.. 129
e) Barium: Ba = 137,36 __ .. __ ... _. . ______________ . __ .. _. . -.. -.. --. --_- ... 130
f) Radium: Ra = 226,05 _. ______ .. _. __ . ___ . __ . __ . ________ . __ ..... _. .... __ 131
g) Radioaktivität ..... _ .. __ . _. ... _. ... _. ___ . __ . __ . __ .. _. .... ____ .. __ . _. .. 132
17. Die Elemente der I. Gruppe des periodischen Systems: Lithium, Natrium, Kalium,
Rubidium, Caesium ...... _. _. ....... __ ..... __ . _. . __ . _____ . _. .. _- . . . . . . . .. 139
a) Lithium: Li = 6,940 . _ ... _. .. _. . _. _. . __ ... _. ...... ________ .. _. ..... _. __ . 139
b) Natrium: Na = 22,997 . __ ..... _. . _. .. ____ .. _. .... _ ... _. ....... _. __ . _. .. 140
c) Kalium: K = 39,100 ........................ __ . __ . __ ..... _. . __ . __ . _ ... 145
d) Rubidium: Rb = 85,48 und Caesium: Cs = 132,91 _. . __ . ___ ..... _. ........ 149
e) Ammoniumverbindungen .......... __ ........... '.' ... _. ....... _. .. _. . . .. 150
18. Die Elemente der I. Untergruppe des periodischen Systems: Kupfer, Silber, Gold .. 152
a) Kupfer, Cuprum: Cu = 63,54 ...... __ .. _. . _. .... _. . _. . ___ ....... __ .. _. .. 153
b) Silber, Argentum: Ag = 107,88 .... ____ .. __ ... _. ... __ .. ____ .. _. ..... _. .. 157
c) Gold, Aurum: Au = 197,2 ............. _. . _. .. _. ....................... 160
19. Die Elemente der II. Untergruppe des periodischen Systems: Zink, Cadmium,
Quecksilber .... _. .. _. ....... __ . __ ... _. __ .. _. . _ ... _____ .. _. . _. .. _. ____ . _. 162
a) Zink, Zincum: Zn = 65,38 ... _. _____ . __ . __ ... _ . ____________ . _. _. __ . _. . _ 162
b) Cadmium: Cd = 112,41 .......... _. _" _ . __ . __ .. __ . ________ .. _. ......... 164
c) Quecksilber, Hydrargyrum: Hg = 200,61 '" _. .. _. ...... _. ........ _. ..... 164
20. Die Elemente der III. Untergruppe des periodischen Systems: Die Seltenen Erden 169
21. Die Elemente der IV. Untergruppe des periodischen Systems: Titan, Zirkonium,
Hafnium, Thorium ...... _. _. ........ _. _. ........... _. _. ... __ .... _. . . . . .. 170
a) Titan: Ti = 47,90 .... _. ........... _. _. _. _. ....... __ .. __ ..... _. _. ...... 170
b) Zirkonium: Zr = 91,22 ............ _. .. ___ .............. _. ... __ .. _. .... 170
c) Hafnium: Hf = 178,6 .. _. .... _. .... _. .. __ . __ ........... __ . __ . _. _. _. ... 170
d) Thorium: Th = 232,12 .... _. ........................ _. . _. . _. .... _. .... , 170
22. Die Elemente der V. Untergruppe des periodischen Systems: Vanadin: V = 50,95,
Niob: Nb = 92,91, Tantal: Ta = 180,88, Protaktinium: Pa = 231 ............. 171
23. Die Elemente der VI. Untergruppe des periodischen Systems: Chrom, Molybdän,
Wolfram, Uran ................ __ . __ . ___ . __ 171
0_ .. _. __ ...... _ .... _. _ .. _ ......
a) Chrom, Chromium: Cr = 52,01 _____ . ______ . ________ . __ . _. . __ .. , _., _. ... 171
b) Molybdän: Mo = 95,95 .... _____ . __ . __ . __ . _________ . _. ... _. _. . , ____ .... 175
c)Wolfram:W= 183,92 .... ___ .. _. . _. .. __ .. _. __ .. _. __ ._._ .... _._ .. _. .... 175
d) Uran: U = 238,07. __ ............ _. _. _. .............. __ ................ 176
24. Die Elemente der VII. Untergruppe des periodischen Systems: Mangan, Rhenium 176
25. Die Elemente der VIII. Untergruppe des periodischen Systems: Eisen, Kobalt,
Nickel; Ruthenium, Rhodium, Palladium; Osmium, Iridium, Platin ... __ . ___ ... 179
a) Eisen, Ferrum: Fe = 55,84 ........ _. .. ______ . _. ______ .. _. ..... _. ____ ... 180
b) Kobalt, Cobaltum: Co = 58,94 . _. . _. . _. _______________ .. _. . _. .. __ . __ .... 186
c) Nickel, Niccolum: Ni = 58,69 .......................................... 187
d) Die Elemente der Platingruppe: Ruthenium: Ru = 101,7, Rhodium: Rh =
102,91, Palladium: Pd = 106,7, Osmium: Os = 190,2, Iridium: Ir = 193,1,
Platin: Pt = 195,23 . _. ............. _. _. .......................... " ... 189
26. Die Edelgase: Helium: He = 4,003, Neon: Ne = 20,183, Argon: Ar = 39,944,
Krypton: Kr = 83,7, Xenon: X = 131,3, Radon (Radiumemanation): Rn = 222 190
11. Organischer Teil. Zusammensetzung und Aufbau organischer Verbin.
dungen. " ..... __ ............. _. .. _. ....... _. . _. __ ..... _. .... , _. .. _. ..... 191
A. Aliphatische Verbindungen ........................ _. ............ " ., __ ... 195
1. Kohlenwasserstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 195
a) Gesättigte Kohlenwasserstoffe, Grenzkohlenwasserstoffe, Paraffine ....... 195
b) Ungesättigte Kohlenwasserstoffe ........ _. ...... _. . _. . _. _. ..... _. .... 205
Cl() Olefine ............................ _. 205
0_ ... _ . _ ....... _ ...... _ .. __ .
ß) Mehrfach ungesättigte Kohlenwasserstoffe ... _. ___ . _. .. _. ... ____ .... 209
y) Acetylenkohlenwasserstoffe ........................ 213
° ••••••• _ • _ ••••
Inhaltsverzeichnis VII
Seite
2. Halogenderivate der Kohlenwasserstoffe •.................... .'.......... 215
a) Einfach substituierte Halogenverbindungen ........................... 215
b) Halogenderivate mit mehreren Halogenatomen am gleichen Kohlenstoffatom 219
3. Alkohole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 221
a) Gesättigte einwertige Alkohole ...................................... 224
b)· Mehrwertige Alkohole .............................................. 235
c) Ungesättigte Alkohole .............................................. 237
4. Äther ............................................................... 239
5. Alkyl-Schwefel-Verbindungen ......................................... 242
6. Nitro- und Aminoverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 244
7. Phosphor-, Arsen- und Antimonverbindungen ........................... 250
8. Aldehyde und Ketone ................................................ 251
a) Mono-und Dialdehyde ............................................. 251
cx) Halogenierte Aldehyde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 258
ß) Hydroxyaldehyde ............................................... 259
b) Ketone •.......................................................... 260
cx) Halogenketone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 264
ß) Hydroxyketone ................................................. 264
9. Carbonsäuren und funktionelle Derivate •............................... 265
a) Säurenitrile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 265
b) Darstellung von Carbonsäuren •...................................... 266
c) Dicarbonsäuren ................................................... 271
d) Ungesättigte Carbonsäuren ......................................... 273
e) Säurehalogenide .......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 275
f) Säureamide ......................................... '. . . . . . . . . . . . .. 276
10. Säureanhydride . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 284
11. Ester ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 285
12. Substituierte Carbonsäuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 295
13. Eiweißstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . .. 308
14. Kohlenhydrate ...................................................... 313
a) Monosaccharide ................................................... 313
b) Glykoside •...............................................•........ 320
c) Zuckerähnliche Polysaccharide: Disaccharide •......................... 323
d) Zuckerunähnliche Polysaccharide .................................... 32.6
e) Kunstseide ....................................................... 327
B. Carbocyclische Verbindungen ............................................. 328
I. Alicyclische Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 328
1. Allgemeines. Cyclopentan-, Cyclohexanderivate ....................... 328
2. 'rerpene und Campher ............................................. 332
3. Atherische Öle .................................................... 337
4. Steroide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 339
5. Hochgliedrige Ringe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 347
11. Aromatische Verbindungen ............................................ 348
1. Aromatische Kohlenwasserstoffe .................................... 352
a) Benzol und Homologe .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 352
b) Kondensierte Ringsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 355
2. Aromatische Halogenderivate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 357
a) Kernsubstituierte Halogenderivate .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 357
b) Aromatische Verbindungen mit Halogen in der Seitenkette . . . . . . . . . .. 358
3. Sulfonsäuren ..................................................... 359
4. Phenole und Phenoläther . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 360
a) Einwertige Benzolderivate ....................................... 361
b) Mehrwertige Benzolderivate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 364
c) Phenole mit kondensierten Ringen ................................ 367
5. Nitroverbindungen .........................•...................... 369
6. Amine ........................................................ '. .. 371
VIII Inhaltsverzeichnis
Seite
7. Sulfonamide • • • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 376
8. Cytostatica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 381
9. Diazoniumsalze und Azoverbindungen •.•............................ 382
10. Phosphor-, Arsen- und Antimonverbindungen • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 385
11. Aldehyde und Ketone ............................................. 388
80) Aldehyde ...................................................... 388
b) Ketone ........................................................ 391
12. Carbonsäuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 392
80) Monocarbonsäuren .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 392
b) Mehrbasische Carbonsäuren ...................................... 394
c) Substituierte Carbonsäuren ...................................... 396
d) Ungesättigte Carbonsäuren ....................................... 402
13. Pyrone .......................................................... 403
C. Heterocyclische Verbindungen ............................................ 407
1. Verbindungen mit Sauerstoff als Heteroatom ............................. 407
2. Verbindungen mit Schwefel als Heteroatom .............................. 408
3. Verbindungen mit Stickstoff als Heteroatom ............................. 408
80) Fünfgliedrige Ringe mit Stickstoff als Heteroatom ...................... 408
b) Sechsgliedrige Ringe mit Stickstoff als Heteroatom ..................•.. 417
c) Purine und Nucleinsäuren ........................................... 424
d) Alkaloide und verwandte Stoffe ...................................... 429
D. Vitamine, Fermente, Hormone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 450
1. Vitamine ............................................................ 451
80) Vitamin A (Axerophthol) ............................................ 453
b) Vitamin-B-Gruppe •................................................. 455
c) Vitamin C (Ascorbinsäure) ........................................... 460
d) Vitamin D (Calciferol) ............................................... 462
e) Vitamin E (Tocopherol) ............................................. 463
f) Vitamin K (Phyllochinon) ........................................... 464
2. Fermente (Enzyme) ................................................... 465
3. Hormone ............................................................ 468
80) Nebenniere ........................................................ 469
b) Bauchspeicheldrüse •................................................ 470
c) Schilddrüse .....•.................................................. 471
d) Nebenschilddrüse, Epithelkörperchen .................................. 472
e) Hypophyse ...........•............................................ 472
1. Vorderlappenhormone ............................................. 473
2. Mittellappenhormone (Intermedin) .................................. 474
3. Hinterlappenhormon .............................................. 474
f) Sexualhormone .•........................... " ....................... 475
E. Antibiotica. •..............•...................•........................ 476
Namen- und Sachverzeichnis ........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 486
Erster Teil
Allgemeine Einführung
I. Chemie ist die Wissenschaft von der Zusammensetzung und dem Aufbau der
Materie. Die Methoden, die dieser Forschung dienen, können verschiedener Art
sein. Ein Stoff, dessen chemische Natur ergründet werden soll, kann durch geeig
neten Abbau so weit zerlegt werden, daß man schließlich zu Stoffen kommt, die
durch einfache chemische Operationen nicht weiter zerlegt werden können. Diese
Stoffe betrachtet man vom chemischen Standpunkt aus als die Baustoffe der Ma
terie. Man bezeichnet sie als chemische Grundstoffe oder Elemente.
Das chemische Baumaterial der gesamten Materie sind die Elemente. Sie lassen
sich durch einfache chemische Operationen nicht in noch einfachere Grundstoffe zerlegen.
Das Teilgebiet der Chemie, das sich mit der Ergründung der elementaren Zu
sammensetzung der Materie beschäftigt, ist die analytische Chemie.
Eine andere Methode zur Erforschung der Bauprinzipien der Materie besteht
darin, daß man aus bereits erforschten, verhältnismäßig einfachen Stoffen neue,
kompliziertere aufbaut. Durch Analyse der neugebildeten Stoffe lassen sich die
bei solchen Neubildungen waltenden Gesetzmäßigkeiten enthüllen. Das Teilgebiet
der Chemie, das sich mit der künstlichen Neubildung von Stoffen befaßt, ist die
synthetische Chemie. Ihre Aufgabe besteht in der Herstellung von neuen Stoffen
oder in der künstlichen Herstellung von natürlich vorkommenden Stoffen und in
der Aufklärung der in der Materie waltenden Aufbauprinzipien.
Die Zusammenfassung der in den chemischen Beziehungen waltenden Gesetz
mäßigkeiten geschieht in der theoretischen Chemie. Da zur Definition dieser Gesetz
mäßigkeiten vielfach physikalische Begriffe herangezogen werden, und da die den
Aufbau bewirkenden Kräfte rein physikalischer Natur sind, wird das Gebiet der
theoretischen Chemie besser zur physikalischen Chemie erweitert. Dieses Grenz
gebiet zwischen Chemie und Physik kann bei anderer, betont physikalischer Be
trachtungsweise auch als chemische Physik bezeichnet werden.
Außer den genannten Teilgebieten der Chemie ist noch die technologische Chemie
zu nennen, deren Aufgabe es ist, die Erfahrungen des chemischen Laboratoriums
in geeigneter "Teise in den Fabrikationsbetrieb zu übertragen.
Die Biochemie stellt diejenigen Stoffe und Vorgänge in den Vordergrund ihrer
Untersuchungen, die für den Ablauf von Lebensvorgängen wichtig sind.
Die pharmazeutische Chemie ist die Chemie der Heilmittel. Unter Heilmittel ver
steht man Stoffe, die unter bestimmten Bedingungen einen krankhaften Zustand
des menschlichen oder tierischen Organismus zu beseitigen oder zu mildern geeignet
sind. Ein Stoff, der unter bestimmten Voraussetzungen, z.B. bei Verabreichung
einer ganz bestimmten Menge, ein Heilmittel ist, kann in anderen Fällen, etwa bei
Verabreichung von Mengen, die weit unter der therapeutischen Dosis liegen, in
different, oder unter Umständen, z.B. in hohen Dosen, ein Gift sein. Es läßt sich
demnach keine deutliche Abgrenzung treffen zwischen Stoffen, die Heilmittel sind,
und solchen, die es nicht sind. Eine solche Grenze würde auch dauernd dadurch ver
schoben werden, daß mit neuenHeilmethoden auch neueHeilmittel eingeführt werden.
1 Bodendorf. Pharmazeutische Chemie. 6. Autl.
2 Allgemeine Einführung
Die pharmazeutische Chemie in weiterem Siime ist ein Gebiet, das auf den
Grundlagen der allgemeinen Chemie mit allen ihren Teilgebieten ihr Hauptgewicht
auf die Kenntnis und Erforschung derjenigen Stoffe und Vorgänge legt, die zu der
Heilkunde in Beziehung stehen.
H. Um die Vielfältigkeit der natürlich vorkommenden und künstlich her
gestellten Stoffe in übersichtlicher Weise nach chemischer Zusammengehörigkeit
zu ordnen, bedarf es eines wohlbegründeten Systems. Es ist naheliegend, ein solches
System auf den Gesetzmäßigkeiten und Aufbauprinzipien der Natur zu begründen.
Wir werden sehen, daß es gerade die elementarsten Aufbauprinzipien der Natur
sind, welche uns die Grundlagen für ein chemisches System liefern.
Es wird also zuerst die Frage zu erörtern sein: Wie haben wir uns den Aufbau
der Materie in all ihrer Vielfältigkeit zu erklären? Die analytische Chemie gibt zu
dieser Frage eine verblüffende und zugleich verwirrende Auskunft, die die weitere
Behandlung wesentlich vereinfacht: Die gesamte Materie ist aus nur etwa 90 ver
schiedenen Grundstoffen (Elementen) zusammengesetzt. Verblüffend ist daran,
daß die ungeheure Mannigfaltigkeit der natürlichen und synthetischen Substanzen
sich auf so wenige Grundstoffe zurückführen läßt. Verwirrend erscheint der Ge
danke, wie kompliziert die Aufbauprinzipien wohl sein mögen, damit aus einer so
kleinen Zahl verschiedener Baustoffe so Vielfältiges hervorgehen kann. In der Tat sind
die Aufbauprinzipien keineswegs einfacher Art, aber wiederum verblüffend ist dabei,
daß sie auf ein einziges Grundprinzip zurückführbar sind: auf elektrische Kräfte.
Alle natürlichen und synthetischen Substanzen lassen sich auf etwa 90 Grundstoffe
und die Wirkung elektrischer Kräfte zurückführen.
Über die Art und Wirkung dieser elektrischen Kräfte ist in der neueren Zeit
viel diskutiert worden. Neueste Deutungen (durch die Quantenmechanik oder
auch Wellenmechanik begründet) ruhen-so stark auf Mathematischem, daß sie uns
kein Bild, keine gedankliche Vorstellung mehr ermöglichen. So wichtig diese Er.
gebnisse für grundsätzliche Erkenntnisse und für manche speziellen Gebiete auch
sein mögen, für die weitaus meisten chemischen Vorgänge kommt man mit ein
fachen Vorstellungen und bildlichen Übertragungen aus. Wir wollen daher ver
suchen, diese Ergebnisse unter Zuhilfenahme früherer und einfacherer Vorstel
lungen auf die Ebene des Erfaßbaren zu projizieren und uns ein Anschauungsbild
von dem Bau der Materie konstruieren. .
Wir werden zweckmäßig von den einfachsten Stoffen ausgehen, von den Ele
menten. Wir sahen, daß sie sich durch gewöhnliche chemische Mittel nicht auf noch
einfachere Stoffe zurückführen lassen. Wie aber ist nun eine solche elementare
Materie in sich gegliedert? Aus zahlreichen physikalischen Eigenschaften der ver
schiedenen Elementarmaterien müssen wir schliefen, daß jede elementare Materie
aus Bausteinen zusammengesetzt ist, die unter sich einheitlich und gleichartig, für
jedes Element aber verschieden und charakteristisch sind. Wenn wir geschmol
zenes Blei (Blei ist ein Element) langsam erstarren lassen, so finden wir in der halb
erstarrten Masse Gebilde (Krystalle) von ganz bestimmter und immer gleicher
Form. 'Wenn wir den gleichen Versuch etwa mit geschmolzenem Zinn vornehmen, so
erhalten wir wiederum Krystalle von ganz bestimmter und immer gleicher Form, die
aber anders ist als die der Bleikrystalle. Dieses differenzierte Verhalten ist grund
sätzlich auf die Verschiedenartigkeit der elementaren Bausteine zurückzuführen.
Daß daneben auch aus gleichen Bausteinen verschiedenartiger Aufbau bewirkt werden
kann, ist eine Ausnahmeerscheinung, die zuweilen dann zu beobachten ist, wenn die
Bausteine sich unter verschiedenartigen äußeren Bedingungen aus dem ungeregelten
Zustand der Schmelze zum regelmäßigen Bau der Krystalle anordnen. Die Bau
steine der elementaren Materie bezeichnet man als Atome. Es sind also die Ele
mente die Baustoffe der gesamten Materie, die Atome die Bausteine der Elemente.