Strukturermittlung am Medikament Aspirin IR-, NMR- und Massenspektren auswerten - SEK II

Artikelnummer: NWL353312025
Kategorie: Biologie
Verlag: RAABE Verlag

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Sekundarstufe II

Chemie, Fächerübergreifend

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Vielfalt organischer Verbindungen

RAAbits Chemie Sek II

Aspirin gilt als das erste gezielt hergestellte Medikament. Bereits die Vorstufe, Salicylsäure, war das erste gezielt extrahierte, industriell hergestellte und abgepackte Heilmittel. Aufgrund der relativ einfachen Struktur eignet sich Acetylsalicylsäure besonders gut, um daran die Methoden der instrumentellen Analytik, die über die klassischen Nachweisreaktionen hinausgehen, zu erarbeiten. Die Methoden Infrarot-Spektroskopie, Massenspektroskopie und ¹H-NMR-Spektroskopie werden in dieser Einheit eingeführt und zur Identifizierung der Stoffe in der Aspirinsynthese angewendet.

Die Unterrichtseinheit zur Strukturanalyse von Aspirin mittels NMR, Massenspektrometrie und IRSpektroskopie ermöglicht nicht nur einen vertieften Einblick in die chemischen und physikalischen Grundlagen dieser Analysetechniken, sondern stellt auch einen wertvollen fachlichen Übergriff dar, der verschiedene Fachbereiche miteinander verbindet.

Durch die Verbindung von Chemie (mit dem Fokus auf organischer Chemie und Molekülstruktur), Physik (insbesondere der Anwendung physikalischer Messmethoden) und Biologie (Strukturanalyse von Biomolekülen) wird den Schülerinnen und Schülern ein interdisziplinärer Ansatz vermittelt. Dabei können sie die praktischen Anwendungsmöglichkeiten dieser Verfahren im Kontext der Analytischen Chemie und der Medizinischen Chemie (Herstellung von Medikamenten) nachvollziehen.

Darüber hinaus fördert die Auseinandersetzung mit den theoretischen Grundlagen der Spektroskopie und Massenspektrometrie ein tieferes Verständnis von Experimentieren und Dateninterpretation, was für die naturwissenschaftliche Ausbildung auf gymnasialem Niveau von zentraler Bedeutung ist.

Themen:

Die Strukturelemente des Aspirins
Salicylsäure und Acetylsalicylsäure
Instrumentelle analytische Methoden im Gruppenpuzzle:
1. NMR-Spektroskopie
2. Infrarot-Spektroskopie
3. Massenspektrometrie Identifizierung des Aspirins
4. Tippkarten zur Identifizierung des Aspirins
Acetylsalicylsäure und Salicylsäure in Kosmetik

Dauer: ca. 6 Unterrichtsstunden, je nach Auswahl der Materialien und Methoden

Da der Fokus auf den physikalischen Analysemethoden liegt, kann auch nur das Gruppenpuzzle durchgeführt werden. Wenn der Vergleich zu den Nachweisreaktionen gewünscht ist, kann hier schneller vorgegangen werden, indem die Nachweisreaktionen als Demonstrationsversuch vorgeführt werden.

Produkteigenschaft	Wert
Schulstufe:	Sekundarstufe II
Geeignet für:	Fächerübergreifend
Schulfach:	Biologie Chemie Gesundheitslehre Physik

Strukturermittlung am Medikament Aspirin IR-, NMR- und Massenspektren auswerten - SEK II

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