1
00:00:17,000 --> 00:00:20,350
In den frühen Tagen der organischen Chemie
begriffen die Chemiker,

2
00:00:20,350 --> 00:00:21,969
dass Moleküle aus Atomen bestehen,

3
00:00:21,969 --> 00:00:24,270
die durch chemische Bindungen
verknüpft sind.

4
00:00:24,270 --> 00:00:28,460
Die räumlichen Strukturen
der Moleküle waren jedoch völlig unklar,

5
00:00:28,460 --> 00:00:30,976
da sie nicht direkt 
beobachtet werden konnten.

6
00:00:31,430 --> 00:00:35,300
Die Moleküle wurden mit einfachen Grafiken
zur Konnektivität dargestellt,

7
00:00:35,300 --> 00:00:37,000
so wie diese hier.

8
00:00:37,340 --> 00:00:40,884
Mitte des 19. Jahrhunderts wurde
versierten Chemikern klar,

9
00:00:40,884 --> 00:00:45,896
dass die flachen Darstellungen viele 
Beobachtungen nicht erklären konnten.

10
00:00:46,000 --> 00:00:49,660
Aber die chemische Theorie 
bot keine zufriedenstellende Erklärung

11
00:00:49,660 --> 00:00:52,345
für die dreidimensionalen 
Strukturen der Moleküle.

12
00:00:52,835 --> 00:00:58,156
1874 veröffentlichte der Chemiker 
Van't Hoff eine bemerkenswerte Hypothese:

13
00:00:58,156 --> 00:01:01,406
Die vier Bindungen eines 
gesättigten Kohlenstoffatoms

14
00:01:01,410 --> 00:01:04,106
zeigen auf die Ecken eines Tetraeders.

15
00:01:04,430 --> 00:01:06,855
Es dauerte über 25 Jahre,

16
00:01:06,855 --> 00:01:10,904
bis die Quantenrevolution 
seine Hypothese theoretisch bestätigte.

17
00:01:10,904 --> 00:01:15,126
Van't Hoff stützte seine Theorie
auf die optische Rotation.

18
00:01:15,126 --> 00:01:19,017
Er stellte fest, dass nur Verbindungen,
die einen zentralen Kohlenstoff enthalten,

19
00:01:19,017 --> 00:01:21,730
der an vier verschiedene Atome
oder Gruppen gebunden ist,

20
00:01:21,730 --> 00:01:23,976
plan-polarisiertes Licht rotieren lassen.

21
00:01:24,000 --> 00:01:27,236
Offensichtlich war diese Klasse 
von Verbindungen einzigartig.

22
00:01:27,236 --> 00:01:30,220
Werfen Sie einen Blick auf 
diese beiden Moleküle.

23
00:01:30,220 --> 00:01:33,806
Sie sind durch zentrale, tetraedrische
Kohlenstoffatome gekennzeichnet,

24
00:01:33,806 --> 00:01:35,900
die an vier verschiedene
Atome gebunden sind:

25
00:01:35,900 --> 00:01:38,658
Brom, Chlor, Fluor und Wasserstoff.

26
00:01:38,940 --> 00:01:42,706
Wir sind versucht, den Schluss zu ziehen,
dass die beiden Moleküle gleich sind,

27
00:01:42,706 --> 00:01:45,609
wenn wir uns nur mit 
ihrer Zusammensetzung beschäftigen.

28
00:01:45,609 --> 00:01:49,801
Lassen Sie uns sehen, ob die Moleküle
perfekt überlagert werden können,

29
00:01:49,801 --> 00:01:52,076
um zu beweisen, dass sie identisch sind.

30
00:01:52,076 --> 00:01:56,576
Wir dürfen beide Moleküle nach Belieben
rotieren und übersetzen.

31
00:01:57,116 --> 00:01:58,436
Es fällt jedoch auf,

32
00:01:58,436 --> 00:02:00,747
dass, egal wie wir die Moleküle bewegen,

33
00:02:00,747 --> 00:02:04,540
eine perfekte Überlagerung ist unmöglich.

34
00:02:05,180 --> 00:02:07,779
Werfen Sie nun einen Blick auf Ihre Hände.

35
00:02:07,779 --> 00:02:11,139
Beachten Sie, dass Ihre beiden Hände
dieselben Körperteile haben:

36
00:02:11,139 --> 00:02:14,666
Daumen, Finger, Handflächen usw.

37
00:02:15,004 --> 00:02:17,262
Wie die beiden untersuchten Moleküle

38
00:02:17,262 --> 00:02:20,234
bestehen auch Ihre Hände
aus dem gleichen Material.

39
00:02:20,470 --> 00:02:25,399
Außerdem sind die Abstände zwischen
den Komponenten Ihrer beiden Hände gleich.

40
00:02:25,399 --> 00:02:28,284
Der Zeigefinger befindet sich
neben dem Mittelfinger,

41
00:02:28,284 --> 00:02:30,686
der sich neben
dem Ringfinger befindet, usw.

42
00:02:30,686 --> 00:02:33,450
Das selbe gilt für unsere 
hypothetischen Moleküle.

43
00:02:33,450 --> 00:02:36,367
Alle inneren Abstände 
dieser Moleküle sind gleich.

44
00:02:36,367 --> 00:02:43,000
Trotz der Ähnlichkeiten sind Ihre Hände
und unsere Moleküle jedoch nicht gleich.

45
00:02:43,690 --> 00:02:46,220
Versuchen Sie, Ihre Hände 
übereinander zu legen.

46
00:02:46,220 --> 00:02:49,016
Genau wie bei unseren Molekülen
werden Sie feststellen,

47
00:02:49,016 --> 00:02:51,680
dass sie nicht perfekt übereinander
gelegt werden können.

48
00:02:51,680 --> 00:02:54,225
Richten Sie nun 
die Handflächen aufeinander.

49
00:02:54,790 --> 00:02:56,930
Wackeln Sie mit den beiden Zeigefingern.

50
00:02:57,540 --> 00:03:00,000
Beachten Sie, dass Ihre 
linke Hand so aussieht,

51
00:03:00,000 --> 00:03:02,882
als wäre sie im Spiegel zu Ihrer rechten.

52
00:03:02,882 --> 00:03:05,932
Mit anderen Worten: 
Ihre Hände sind Spiegelbilder.

53
00:03:06,531 --> 00:03:09,020
Dasselbe kann man auch 
über unsere Moleküle sagen.

54
00:03:09,020 --> 00:03:12,685
Wir können sie drehen, 
so dass sie wie Spiegelbilder aussehen.

55
00:03:12,905 --> 00:03:14,818
Ihre Hände -- und unsere Moleküle --

56
00:03:14,818 --> 00:03:17,066
besitzen eine gemeinsame 
räumliche Eigenschaft,

57
00:03:17,066 --> 00:03:19,283
die Chiralität oder
Händigkeit genannt wird.

58
00:03:19,283 --> 00:03:22,338
Chiralität bedeutet genau das, 
was wir gerade beschrieben haben:

59
00:03:22,338 --> 00:03:25,881
Ein chiraler Gegenstand ist nicht 
dasselbe wie sein Spiegelbild.

60
00:03:25,881 --> 00:03:30,800
Chirale Objekte sind sowohl in der Chemie
als auch im täglichen Leben sehr speziell.

61
00:03:30,800 --> 00:03:33,680
Schrauben beispielsweise 
sind ebenfalls chiral.

62
00:03:33,680 --> 00:03:37,676
Deshalb brauchen wir die Begriffe 
rechtshändige und linkshändige Schrauben.

63
00:03:37,676 --> 00:03:39,246
Und ob Sie es glauben oder nicht,

64
00:03:39,246 --> 00:03:43,129
bestimmte Arten von Licht können sich
wie chirale Schrauben verhalten.

65
00:03:43,129 --> 00:03:47,810
In jedem linearen, 
planpolarisierten Lichtstrahl

66
00:03:47,810 --> 00:03:50,750
befinden sich rechts- 
und linkshändige Teilchen,

67
00:03:50,750 --> 00:03:54,521
die sich zusammen drehen, 
um eine ebene Polarisation zu erzeugen.

68
00:03:55,000 --> 00:03:58,363
Chirale Moleküle, die in einem 
solchen Lichtstrahl platziert sind,

69
00:03:58,363 --> 00:04:01,980
interagieren unterschiedlich 
mit den beiden chiralen Komponenten.

70
00:04:01,980 --> 00:04:04,916
Infolgedessen wird eine Lichtkomponente

71
00:04:04,916 --> 00:04:07,976
im Verhältnis zur anderen 
vorübergehend verlangsamt.

72
00:04:07,976 --> 00:04:09,710
Der Effekt auf den Lichtstrahl

73
00:04:09,710 --> 00:04:13,377
ist eine Drehung seiner Ebene
relativ zur ursprünglichen,

74
00:04:13,377 --> 00:04:16,270
auch optische Rotation genannt.

75
00:04:16,270 --> 00:04:19,319
Van't Hoff und spätere Chemiker erkannten,

76
00:04:19,319 --> 00:04:22,586
dass die chirale Natur
der tetraedrischen Kohlenstoffe

77
00:04:22,586 --> 00:04:25,120
dieses faszinierende
Phänomen erklären kann.

78
00:04:25,120 --> 00:04:29,946
Die Chiralität ist für zahlreiche andere 
faszinierende Effekte in der Chemie

79
00:04:29,946 --> 00:04:32,236
und im täglichen Leben verantwortlich.

80
00:04:32,236 --> 00:04:34,390
Menschen neigen dazu,
die Symmetrie zu lieben,

81
00:04:34,390 --> 00:04:36,390
und wenn man sich umsieht,
stellt man fest,

82
00:04:36,390 --> 00:04:39,307
dass von Menschen hergestellte 
chirale Objekte selten sind.

83
00:04:39,307 --> 00:04:42,550
Aber chirale Moleküle
sind absolut überall.

84
00:04:42,550 --> 00:04:45,777
So eigenständige Phänomene 
wie die optische Drehung,

85
00:04:45,777 --> 00:04:48,736
das Zusammenschrauben von Möbeln
und das in die Hände Klatschen

86
00:04:48,736 --> 00:04:52,056
haben alle mit dieser faszinierenden 
räumlichen Eigenschaft zu tun.