AC_Diplom_Meyer

Diplomprüfung: Anorganische Chemie
Prüfer: Meyer; Juni 09
Einstieg:
„Erzählen Sie doch mal kurz, was Sie in Ihrer Diplomarbeit so gemacht haben...“
Ich:
Rekonstitution von Transmembranproteinen in Lipiddoppelschichten, Fluoreszenzmikroskopische und kinetische Untersuchungen dazu durchgeführt (3-4 min erzählt).
Meyer:
„Aha, in der bioanorganischen Chemie begegnen uns ja auch einige
membranständige Proteine, können Sie mal aufzählen wo?“
Ich:
Atmungskette, in der inneren Mitochondrienmembran (z.B. Cytochrom-C-Oxidase,...);
Oder in den Chloroplasten die Photosysteme I und II, die für die Photosynthese
verantwortlich sind.
Meyer:
„Bleiben wir doch gleich mal bei der Photosynthese. Welche Proteine sind da beteiligt,
wie genau funktioniert das und vor allem warum muss das innerhalb einer Membran
stattfinden?“
Ich:
Z-Schema aufgemalt (mit Potentialen von +1.2 V bis -1.2 V), ‚Oxygen-evolvingcomplex’ erwähnt, Elektronen werden auf NADP+ übertragen und durch Aufbau eines
Protonengradienten wird auch ATP gebildet (ATPase). Membranständig, weil ‚lightharvesting’ durch Antennenpigmente, außerdem Elektronentransferkette dort in gut
definierbaren Abständen wohl recht günstig.
Meyer:
„Schauen wir uns mal den OEC genauer an. Wie ist da die Struktur nach aktuellem
Stand? Und wie funktioniert das mit der Wasseroxidation?“
Ich:
Kubus aus 3xMn und 1xCa, daran noch ein weiteres Mn gebunden (hab das grob
skizziert). Struktur so schwer zu entschlüsseln, weil bei Röntgenstrukturanalyse
Reduktion der Mn, daher Methoden der Wahl z.B. XAS, EXAFS, XANES. EXAFS
wollte Herr Meyer, wo ich’s schon erwähnt hatte auch erklärt haben. Also Elektron
wird aus K-Schale geschossen, dabei Interferenz mit umliegenden Atomen. Das
Beugungssignal kann durch Fouriertransformation umgewandelt werden und so
Information über die Atomabstände erhalten werden. Die eigentliche Sauerstoff
freisetzung erfolgt durch nucleophilen Angriff des an Ca gebundenen Hydroxids an
eine hochvalente MnV-oxo-Spezies. Dabei viereroszillation -> KOK-Cyclus.
Meyer:
„Wie erreichen die Elektronen denn nun unser ‚spezial pair' im PSII?“
Ich:
Mmm, muss ja über irgendwelche Elektronentransporter erfolgen. Vll Fe-S-Cluster
oder Ubiquinone oder so...
Meyer:
„Wo lägen potentialtechnisch denn Eisen-Schwefel-Cluster?“
Ich:
Bei -0.5 bis –im Fall von HIPIP’s- + 0.5 V, also ganz woanders, als wir hier im PSII
sind.
Meyer:
„Genau. Die finden wir eher hier oben bei der Redoxkette vom PSI. Überlegen Sie
mal, ob ihnen ein Tyrosin-Rest weiterhelfen könnte.“
Ich:
Aha, ja, über Tyrosyl-Radikal dann Elektronenabtransport zum PSII. Struktur von
Tyrosin und Tyrosyl-Radikal aufgemalt, sollte dann noch pka-Werte der beiden
Spezies abschätzen (Tyrosin mit pka von ca 10, wusste ich noch von BioMol, TyrosylRadikal deutlich azider, weil durch Elektronenabgabe stärkere Tendenz zur H +Abspaltung.
Meyer:
„Soviel dazu. Nun müssen wir ja noch mal ein wenig Metallorganik machen. Ich hab
hier ein Paper, bei dem dieser Pt-Komplex die Umsetzung von Ethen und Benzol zu
Ethylbenzol katalysiert, also eine Art ‚Friedel-Crafts-Alkylierung’. Erklären Sie doch
mal die einzelnen Elementarreaktionen, die bei diesem Katalysecyclus ablaufen.“
Ich:
Jeweils Elementarreaktionen (oxidative Addition, reduktive Eliminierung, syn-Insertion,
etc.) plus Valenzelektronenzahl, Oxidationsstufe und d-Elektronen erklärt. Zu einer
Struktur sollte ich noch die Punktgruppe bestimmen. (Ging erst etwas stockend los,
ich muss da halt immer erstmal reinkommen...)
Meyer:
„Wo würden Sie denn die Verschiebung dieses Platin-gebundenen Wasserstoffatoms
im 1H-NMR vermuten?“
H
N
Ar
Pt
N
Ich:
R
Keine Ahnung. Hab dann einfach geraten. Herr Meyer meinte das Signal sei bei -4
etwa, also sehr hochfeldig. Macht auch Sinn, weil H hier Oxidationsstufe –I, also viel
Elektronendichte am H.
Meyer:
„Okay. Wie könnte denn dieser Platinkomplex mit fünf Liganden aussehen? Also
welche Geometrien sind da denkbar? Und malen Sie zu einer von beiden mal gleich
die Ligandenfeldaufspaltung auf.“
Ich:
Generell quadratisch-pyramidal oder trigonal-bipyramidal denkbar. Bei der
Aufspaltung hab ich mich dann echt schwer getan (is halt so’n Ding, was man in Ruhe
am Schreibtisch eben schnell aufmalt, aber in einer Prüfung bricht man sich
dann einen ab). Bin dann mit etwas Hilfe drauf gekommen, dass trigonal-bipyramidal
2:2:1 aufspaltet mit dxz und dyz unter dx2-y2 und dxy und ganz oben dz2.
Herr Meyer fragt seine Vorlesungen BioAC und MC3 ab, dazu sollte man auch Metallorganik noch mal
auffrischen. Die Prüfungsatmosphäre ist locker, Herr Meyer macht keinen Druck und lässt einem Zeit
zum Überlegen. Beim BioAC-Teil ist er schon sehr ins Detail gegangen und ich hatte echt Glück, dass
ich mir speziell Photonsynthese genau angeguckt hatte. Für alle, die seine Vorlesungen gut
verstanden haben und mit dem Stoff auch als Transferwissen umgehen können, ist Herr Meyer eine
gute und vor allem Stoffchemie-freie Wahl. Allerdings gibt er kein ‚sehr gut’, wenn, wie in meinem Fall,
bei grundlegenden Sachen, wie der Ligandenfeldaufspaltung Defizite bestehen – egal wie souverän
der Rest war. Insgesamt also für Leute, die vorlesungsbezogene Verständnisfragen der auswendig
gelernten Stoffchemie vorziehen sehr zu empfehlen.
Note: gut