OC-II-Vorlesung T. Opatz im WS 08/09

OC-II-Vorlesung T. Opatz im WS 08/09
1. Darstellung von Alkanen
1.1 Unter Erhalt des C-Gerüstes: Hydrierung (heterogen, homogen), Reduktion von
Alkylhalogeniden, Barton-McCombie-Deoxygenierung, Reduktion von Dithioketalen,
Hydrolyse von Metallorganylen, Wolff-Kishner-Reduktion, Clemmensen-Reduktion, BirchReduktion
1.2 Unter Aufbau des C-C-Gerüstes: Kolbe-Elektrolyse, Wurtz-Synthese, Substitutionen mit
Alkylcupraten
2. Darstellung von Alkenen
2.1. Unter Erhalt des C-Gerüstes: Hydrierung von Alkinen (trans/cis), Eliminierung
(Dehydrohalogenierung, Tschugaeff, Esterpyrolyse, Hofmann, Cope)
2.2 Unter C-C-Verknüpfung: Wittig, Horner (Mechanismus, Stereoselektivität)
3. Darstellung von Alkinen
3.1. Unter Erhalt des C-Gerüstes: Dehydrohalogeierung
3.2. Unter C-C-Verknüpfung: Alkin-Alkylierung
4. Reaktionen der Alkene und Alkine
4.1. Additionen: Halogenierung, Hydrohalogenierung, Haloetherifizierung,
Halolactonisierung, Expoxidierung, Bishydroxylierung, Hydratisierung, Carbenadditionen
5. Kohlenwasserstoffe in der Natur
5.1. Erdöl
5.2. Terpene (offen, mono-, bicyclisch), Mono-, Sesqui-, Di- und höhere Terpene,
Carotinoide, Steroide
5.3. Technische Synthese von Vitamin A
6. Darstellung von Alkoholen
6.1. Unter Erhalt des C-Gerüstes (Reduktion von Carbonylverbindungen, Stereochemie,
Meerwein-Ponndorf-Verley + Oppenauer, Grignard-Reduktion, Bouveault-Blanc,
Diastereoselektive Reduktion an cyclischen und acyclischen Substraten, Cram’sche Regel,
Felkin-Anh-Modell, Curtin-Hammett-Prinzip, Chelatkontrolle
6.2. Unter C-C-Verknüpfung: Reaktion von Carbonylverbindungen mit Metallorganylen,
Öffnung von Epoxiden, Aldol-Addition, Prins-Reaktion,
6.3. Enantioselektive Reduktion von prochiralen Ketonen (Alpine-Boran, Enzyme, CBS,
Noyori)
6.4. Redox-Disproportionierung: Cannizzaro, Claisen-Tischtschenko, Exkurs: LeuckartWallach, Pinakolkupplung, Acyloin-Kondensation, Benzoin-Kondensation
7. Oxidation und Dehydrierung
7.1. Oxidationszahlen
7.2. Oxidation von Kohlenwasserstoffen
7.3. Oxidation von Ketonen (Selendioxid, Phenylselenylchlorid, Haloformreaktion)
7.4. Oxidation von Alkoholen: Chrom, Swern, Oppenauer
7.5. Oxidation unter C-C-Spaltung: Ozonolyse, Periodat-Spaltung
7.6. Willgerodt-Kindler-Reaktion
8. Andere Darstellungsverfahren für Carbonylverbindungen
8.1. Corey-Seebach-Umpolung
8.2. Elektrophile aromatische Substitution: Friedel-Crafts, Houben-Hoesch
8.3. Elektrophile Formylierung: Gattermann, Gattermann-Koch, Vilsmeier, Reimer-Tiemann
8.4. Carboxylierung: Kolbe-Schmitt
9. Reaktionen von Carbonylverbindungen
9.1. Reaktion mit Heteroatomnucleophilen
9.2. Enolisierung (pKs-Werte)
9.3. Reaktion mit C-Nucleophilen: Knoevenagel, Aldol-Addition, Zimmermann-TraxlerModell, Wittig-Aldol, Mannich, Mukaiyama, Enaminsynthesen, Darzens-Reaktion
9.4. Spaltung von β-Dicarbonylverbindungen (Esterspaltung, Säurespaltung, Ketonspaltung)
9.5. Darstellung und Umsetzung von α,β-ungesättigten Carbonylverbindungen (AldolKondensation, Eliminierung von Mannich-Basen, Michael-Addition, Kombination von
Michael-Addition mit anderen Reaktionen, Robinson-Anellierung)
9.6. Darstellung von Heterocyclen aus Carbonylverbindungen (Paal-Knorr-Synthese, KnorrPyrrolsynthese, Hantzsch-Dihydropyridinsynthese)
10. Pericyclische Reaktionen
10.1 Cycloadditionen: [1+2], [2+2], [3+2], [4+2], Orbitalbetrachtungen (HOMO-LUMOKonzept), Regio- und Stereoselektivität der Diels-Alder-Reaktion, endo-Regel, cis-Prinzip
10.2. Elektrocyclische Reaktionen: [4π], [6π], stereochemischer Verlauf, WoodwardHoffman-Regeln
10.3. Sigmatrope Umlagerungen: [1,n]-Umlagerungen, [n,m]-Umlagerungen, Cope, OxyCope, Claisen, Ireland-Claisen, Fischer-Indolsynthese, Benzidin-Umlagerung, Stereochemie
der Claisen-Umlagerung, Biosynthese von Vitamin-D3
11. Umlagerungen
11.1 [1,2]-Umlagerungen in Spezies mit Valenzelektronensextett: Wagner-MeerweinUmlagerung, Reihenfolge der Wanderungstendenz, Pinkaol-Umlagerung, TiffenauDemjanow, Wolff-Umlagerung, Arndt-Eistert-Synthese
11.2 [1,2]-Umlagerungen ohne Auftreten eines Sextett-Intermediates: HydroperoxidUmlagerung, Hock’sche Phenolsynthese, Baeyer-Villiger, Beckmann, Schmidt-Umlagerung,
Curtius-Abbau, Hofmann-Abbau, Lossen-Abbau
11.3 Anionotrope Umlagerungen: Benzilsäure-Umlagerung
11.4 Radikalische Umlagerungen: Stevens-Umlagerung
12. Spezielle Reaktionen aromatischer Verbindungen
12.1 Aromatische Diazoverbindungen: Diazotierung, Azokupplung, Azofarbstoffe, Exkurs:
weitere Farbstoffe (Triphenylmethane, Carbonylfarbstoffe), Verkochung von
Diazoniumsalzen, Sandmeyer-Reaktion, Balz-Schiemann-Reaktion
12.2. Nucleophile aromatische Substitution: Ohne aktivierende Gruppen (ArinMechanismus), mit aktivierenden Gruppen (Meisenheimer-Komplexe), nucleophile
Substitution an alektronenarmen Heteroaromaten (Tschitschibabin-Reaktion, ZieglerReaktion), Substitution an isomeren Chlopyridinen, Trichlortriazin (Reaktivfarbstoffe)
13. Chemie der Kohlenhydrate
13.1. Monosaccharide: Aldosen, Stammbaum der D-Aldosen, furanoide und pyranoide Form,
Anomere, Mutarotation, Anomerer Effekt, Ketosen, D-Fructose
13.2. Reaktionen von Monosacchariden: Nachweisreaktionen (Tollens, Fehling, Nylander),
Aufbaureaktionen (Kiliani-Fischer, Nitroalkansynthese), Abbaureaktionen (Ruff-Abbau,
Wohl-Abbau)
13.3 Glycosidsynthesen: Fischer, Koenigs-Knorr, Lemieux
13.4. Oligo- und Polysaccharide (Beispiele)
14. Chemie der Nucleinsäuren
14.1 Nucleobasen
14.2 Nucleoside
14.3 Struktur der Nucleinsäuren: Polynucleotide, H-Brücken
14.4 Synthese von Nucleinsäuresequenzen: Phosphittriester-Verfahren
15. Aminosäuren, Peptide und Proteine
15.1 Struktur der Aminosäuren
15.2 Synthese von Aminosäuren: Strecker-Synthese, Erlenmeyer-Synthese, MalonesterVerfahren
15.3. Struktur von Peptiden und Proteinen: Primär- bis Quartärstruktur
15.4 Analyse von Peptiden: Hydrolyse, Endgruppenanalyse nach Sanger, Edman-Abbau
15.5 Synthese von Peptiden in Lösung: Schutzgruppen (C-Terminus, N-Terminus),
Peptidkupplung (Mischanhydrid-Verfahren, Carbodiimid-Verfahren, Uroniumsalz-Verfahren)
15.6. Festphasensynthese nach Merrifield