Inhaltsangabe_Vorlesung - AH

Inhaltsangabe Vorlesung OC
1 Grundlagen
 Aufbau und Stabilität organischer Verbindungen
 Mesomerie
 Klassifizierung
o Begriff der funktionellen Gruppe
 Nomenklatur und Nomenklaturregeln
2) Alkane
1. Begriff der Homologen Reihe
2. Strukturisomerie
3. Molekülbau,
a. Sterische Wechselwirkungen
4. Projektionsformeln
a. Sägebock, Newmann
5. Rotations-Energie-Diagramme
a. Begriff des Konformers
6. Cycloalkane, Klassifizierung nach Ringgröße
7. Ringspannungen,
a. Raumstruktur
8. Ringinversion am Cyclohexan
a. Axial/equatoriale Bindungen, cis/trans Substitution
9. Polycyclen
10. Reaktionen der Alkane
a. Radikalreaktionen
i. Verbrennung
ii. Halogenierung
11. Stabilität von Radikalen
a. Hyperkonjugation,
b. Induktiver Effekt
3) Halogenalkane
1. Bildung
2. Dipolmoment
3. Reaktivität und Verwendung
4) Stereoisomerie
1. Definition von Konstitution / Konfiguration / Konformation
2. Cis/ Trans (Z;E) Isomerie an Doppelbindungen
3. Spiegelbildisomerie
a. Enatiomere
b. Diastereomere
4. Optische Rotation ORD
5. Begriff der Chiralität
a. zentrale,
b. axiale,
c. helikale,
d. planare Chiralität
6. Projektionsformeln
a. Keilstrich,
b. Fischer
1
7. Klassifizierung von Enatiomeren
a. +/-;
b. D/L;
c. R/S
8. Grundlagen der D/L Nomenklatur
9. Sequenzregeln nach Cahn/Ingold/Prelog (CIP)
10. Moleküle mit mehreren Chiralitätszentren
a. Epimere,
b. threo/erythro Formen
11. Mesoverbindungen
12. Chiralität an Alicyclen
a. Einfluß der konformativen Beweglichkeit
13. Racemformen, Racemattrennung
14. Stereotopie
a. homotope heterotope Molekülteile
b. Prochiralitätsebene,
c. Re/Si Seite
5) Alkene
1. Anordnung von Doppelbindungen
a. Kumuliert,
b. Konjugiert
c. isoliert
2. Orbitalbild
a. p-AO/π-MO
b. HOMO/LUMO
3. Stereochemie
4. Stabilitäten
a. Hydrierwärme
5. Stabilität von Polyenen
6. Butadien
a. Strukturen
b. π-MO Schema
7. Isopren, Terpene und Isoprenoide
6)Alkine
1. Orbialbild der Dreifachbindung
2. pKs Wert terminaler Alkine
3. Darstellung
7) Aromatische Verbindungen
1. Benzol
2. Mesomerie und Resonanzernergie
3. π-MO Schema des Benzol
4. Antiaromaten
a. Cyclobutadien, Cyclooctatetraen
5. Hückelregel
6. Frost-Musolin Diagramme
7. Einfache Heterocyclen
a. Sechsringe
b. Fünfringe
c. Benzo-kondensierte Heterocyclen
2
8. Ionische Aromaten
a. Cyclopropenyl Kation, Tropylium Ion, Cyclopentadienyl Anion
9. Mehrkernige Aromaten
10. PAK
8) Nucleophile Substitution
1. Heterolytische Bindungsspaltung, Dipolmoment
a. Nucleophil, Nucleofug
2. SN2; Geschwindigkeitsgesetz
3. Mechanistischer Ablauf
a. Rückseiten Angriff,
b. Walden Umkehr;
c. Überangszustand
4. SN1; Geschwindigkeitsgesetz
5. Mechanistischer Ablauf
a. Carbenium Ion,
b. Stereochemie des nucleophilen Agriffs
6. Solvenseinflüsse
7. Nachbargruppeneffekte
8. Beeinflussung durch Reaktionsparameter
a. Struktur des Substrats,
b. das Lösungsmittel,
c. die Abgangsgruppe,
d. das Nucleophil,
e. Katalyse
9. Ambidente Nucleophile
a. Regel von Pearson
10. Ambidente Substrate
a. Allylumkehr,
b. SN2’ Reaktion
11. Wagner-Meerwein Umlagerung
a. Neopentyl Umlagerung
12. Darstellung von Halogeniden, Sulfaten und Sulfonaten durch SN Reaktion
a. Finkelsteinreaktion
b. Hydrolyse von mono und multi Halogeniden
9)Alkohole, Phenole
1. Definition, phys.chem. Eigenschaften
a. Glycole, mehrwertige Alkohole
b. Wasserstoffbrückenbindung
c. Säure/Base Reaktion der OH Gruppe
2. Darstellung von Alkoholen
a. Additionen an Olefine
b. SN Reaktion
c. Reduktion von Carbonylverbindungen
3. Darstellung von Phenolen
a. Dow Prozess
b. Cumolhydroperoxid Umlagerung
c. Phenolverkochung von Diazoniumsalzen
4. Oxidation von Alkoholen
a. Primär Sekundär. Tertiär
5. Chinon / Hydrochinon Redoxreaktion
3
6. SN Reaktionen an Alkoholen
a. Nucleofug Wasser
b. Darstellung von Alkylhalogeniden aus Alkoholen
c. Reaktion mit Anorg. Säurehalogeniden (SOCL2)
d. SNi-Mechanismus
7. Pinakol Umlagerung
10) Ether
1. Definition, phys.chem Eigenschaften
2. Darstellung
a. Williamson’sche Ethersynthese
i. Anforderung an Nucleophil und Substrat
3. cyclische Ether
a. Epoxide, Kronenether, THF, Dioxan
4. Peroxidbildung
a. Strukturen
b. Mechanismus
5. Etherspaltung
a. Mechanismus
6. Epoxidöffnung
11) Schwefelverbindungen
1. Vergleich Alkohole/Ether Thiole/Sulfide
a. EN, Reaktivität
2. Alkylierung von H2S
3. Stabilität von C/S Doppelbindungen
4. Oxidation von Thiolen
a. Sulfen, Sulfin, Sulfonsäuren
b. Disulfide
5. Oxidation von Sulfiden
a. Sulfoxide, Sulfone
12) Stickstoffverbindungen
1. prim/sec/tert Amine
a. phys.chem Eigenschaften Basizität
b. Wasserstoffbrücken
2. Darstellung
a. Hydrierung stickstoffhaltiger funktioneller Gruppen
b. Hoffmann Abbau
c. Gabriel Synthese
d. Sulfonamid Verfahren
e. Cyanamid Verfahren
3. Reaktionen
a. SN Reaktionen
b. Reaktionen mit Elektrophilen, Diazoniumsalze
c. Nucleofugie und Hofmann Eleminierung
4. Oxidation von Aminen
5. Darstellung von Anilin
6. Nucleophilie von Anilin
7. Stabilität von Diazoniumsalzen
a. aliphatisch, aromatisch
8. Nitroverbindungen
4
9. Darstellung
a. SN mit Nitrit
b. Oxidation prim Amine
10. Nitrierung von Aromaten
11. Elektronische Struktur der Nitrogruppe
a. Effekte – I – M
12. Azo- und Diazoverbindungen
a. Stabilität
1. Azobenzol,
2. Diazoester,
3. Diazomethan
13) Eliminierungen
1. Energetik
2. Mechanismen
a. E1 / E2 / E1cB
3. Variabler E Mechanismus
4. Einflussgrößen
a. Stärke/Konzentration der Base
b. Struktur der Base
c. Struktur des Substrats
d. Austretende Gruppe
e. Solvens
5. Regioselektivität
a. Saytzeff Orientierung
b. Hofmann Orientierung
6. Beeiflussung der Regioselektivität
a. Abgangsgruppe
b. Substratgeometrie
c. Base
7. Hofmann Eliminierung
8. Bredt-Regel
9. Sterischer Verlauf der E2 Eliminierung
a. anti-periplanar / syn-periplanar
b. Eliminierungen an Alicyclen
10. Dehydratisierung von Alkoholen
11. Dehydrohalogenierung und –tosylierung
12. Reduktive Eliminierung mit Jod oder Zn
13. Alkin Darstellung
14. Ketenbildung
15. Hofmann Eliminierung
16. Esterpyrolyseen
a. Reaktivität der Ester
b. Stereochemie
17. Cope Eliminierung
18. Sulfoxid Elimination
19. α Eliminierung, Carbene
20. Carben Darstellung
21. Singulett / Triplett Carbene
14) Additionen
1. Allgem. Klassifizierung
5
2. elektrophile Addition AE
3. Halogenaddition
a. Energetik, Mechanismus, Stereochemie
b. Struktur der Halonium Ionen
c. Regioselektivität der Addition
d. Nebenreaktion radikalische Substitution
4. Halogenwasserstoff Addition
a. Regioselektivität,
b. Regel von Markownikow
5. radikalische Addition AR
6. Halogenwasserstoff Addition in Peroxidgegenwart
a. Mechanismus
b. Regioselektivität
7. Hydratisierung
a. Reaktionen von Ethen mit Schwefelsäure
b. Carbonylverbindungen aus Alkinen
c. Oxymerkurierung
d. Hydroborierung
8. Epoxide und Anti Glykole (trans)
9. Syn Glykole (cis)
10. Carbeniumionen als Elektrophile
11. Prinsreaktion
12. Hydrierung
a. Mechanismus und Stereochemie
b. Reaktivität, Lindlar-Katalysator
13. E-Olefine aus Alkinen
a. Mechanismus der Reduktion
14. nucleophile Addition AN
15. Strukturelle Voraussetzungen
16. Substrate
a. Michael Addition
17. Ambidente System; Addition an konjugierte Doppelbindungen
a. 1,2 /1,4 Addition
b. Thermodynamische / kinetische Kontrolle
18. Cycloadditionen
19. Diels-Alder-Reaktion
a. Orbitalsymmetrie Kontrolle
b. Stereochemie
20. 1,3 Dipolare Addition
a. 1,3 Dipole
b. Ozonisierung
c. Mechanismus
d. Produkte
15) Carbanionen
1. Metallorganyle
a. Darstellung RMgX, RLi, R2Zn
2. Basizität des Kohlenstoffs
3. Umwandlung von Metallorganylen
4. Reaktionen von Metallorganylen
5. Enolate
a. Darstellung
6
b. Reakvität
6. 1,3 Dicarbonylverbindungen
a. Mesomerie, Reaktivität, pKs
7. Cyanidion
16) Carbonylverbindungen
1. Struktur der Carbonylgruppe, Dipolmoment
a. Nomenklatur
b. Tautomerie
2. Säure/Base Eigenschaft der Carbonylgruppe
3. Darstellung von Aldehyden und Ketonen
4. Carbonylaktivität
5. AN an die C=O
6. allgemeine und spezifische Säure Katalyse
7. Reaktivität
8. Stereochemie
9. asymmetrische Induktion
a. Cram Regel/ Anh-Felkin Model
10. Spezielle AN
11. Hydratbildung
12. Acetalisierung
a. Schutzgruppe
13. Thioacetale
a. Umpolung
14. Halbacetal Glucose
15. α/β glucosidische Bindungen
16. Addition von Wasser oder Alkohol an C=Hetero Bindungen
17. C=N, C=S, Ketene, Isocyanate
18. Addition von Stickstoffnucleophilen
19. Prinzipieller Ablauf der Reaktionen
20.
Imine, Schiffsche Basen
a. Enamine
i. Alkylierung/Acylierung von Enaminien
21. Mannichreaktion
22. Addition von höher oxidierten Derivaten des Ammoniaks
23. Beckmann Umlagerung
24. Addition von Carbanionen
25. Cyanhydrinbildung
26. Streckersynthese
27. Alkinaddition
28. Darstellung von Alkoholen durch Addition von Carbanionen
a. Mechanismen der Grignard Addition
29. Addition von Enolaten
30. Aldolreaktion
a. sauer/basisch
b. gekreutzte Aldolreaktion
c. Produktverteilung
31. Cannizaro Reaktion
32. Knoevenagel Reaktionen
33. Stobbekondensation
34. Darzens-Glycidester-Synthese
35. Benzoinkondensation
7
36. α,β ungesättigte Carbonyle
a. 1,2 / 1,4 Addition
37. Michael Addition
38. Bisulfitaddition
39. Wittig Reaktion
40. Morita- Balis-Hillman
17)Carboxylverbindungen
1. Carbonsäuren
a. Nomenklatur
b. Phys.Chem.Eigenschaften; Reaktivitäten
c. Darstellung
2. Polyfunktionelle Carbonsäuren
a. Dicarbonsäuren
b. Hydroxycarbonsäuren
i. Darstellung
c. Ketocarbonsäuren
i. Darstellung
d. Aminocarbonsäuren, α-Aminosäuren
i. phys.chem.Eigenschaften
ii. Darstellung
3. Reaktionen der Carbonsäuren, Derivatisierung
a. Darstellung von Estern, Halogeniden, Anhydriden,Amiden
4. Der SN2t Mechanismus
a. Ablauf
b. Abhängigkeit von Molekülparametern
5. Carbonsäurederivate
a. Anhydride
i. Reaktionen
b. Halogenide
i. Reaktionen
ii. Ketenbildung
iii. Arndt-Eistert-Reaktion/Wolff-Umlagerung
c. Ester
i. Reaktionen
d. Amide
i. Reaktionen
6. Esterkondensation
a. Ablauf, Gleichgewichte, Gleichgewichtsverschiebung
b. Dieckmann Variante
c. Esterkondensation Gekreuzte
7. Reaktionen von β-Ketoestern
a. Ketonspaltung
b. Säurespaltung
c. Malonestersynthese
8. Acyloin Kondensation
a. Mechanismus
9. Kohlensäurederivate
a. Phosgen
i. Reaktionen
b. Cyansäure, Cyanursäure
c. Nitrile
8
d. Darstellung
e. Reaktionen
18) Elektrophile Aromatische Substitution
1. Mechanismus
a. Stabilisierung des Übergangszustandes
2. Zweitsubstitution, Substituenteneinfluss
a. I- Effekte
b. M-Effekte
c. Halogenanomalie
3. Einfluss bei Mehrfachsubstitution
4. Substitution bei PAK
a. Naphthalin
5. Pyridin und 6-Ring-Heteroaromaten
6. Pyrrol
7. Spezielle Reaktionen
a. Sulfonierung
i. Reversibilität
b. Halogenierung
c. Nitrierung
i. Umwandlung von Nitroaromaten
d. Diazotierung
e. Reaktionen des Diazonium Ions
i. Azokupplung
ii. Sandmeyer Reaktion
f. Friedel-Crafts-Alkylierung
i. Edukte, Mechanismus
ii. Reversibilität
iii. Umlagerungen
g. Friedel-Crafts-Acylierung
i. Edukte Mechanismus
ii. Friesverschiebung
h. Reduktion der aromatischen Ketone
i. Clemmensen
ii. Wolff-Kishner
i. Hydroxialkylierung
j. Formylierungen
i. Gatterman-Koch
ii. Vilsmeyer
19) Nucleophile Aromatische Substitution
1. Edukte,
2. Additions-Eliminierungs-Mechanismus
a. Reaktivitäten
b. Nucleophil/Nucleofug
3. SN1 Mechanismus
a. Reaktionen
4. Eliminations-Additions-Mechanismus
a. Arin Bildung
20 Umlagerungen
1. AnionotropeUmlagerungen
9
1. Wanderungen zum Kohlenstoff
2. Wagner-Meerwein
3. Pinakol
4. Tiffenau (Demianow)
5. Wolff
6. Benzilsäure
7. Wanderungen zu N oder O
8. Hofmann/Curtis/ Lossen/Schmidt
9. Beckmann
10. Hydroperoxid
11. Bayer-Villiger
12. Kationotrope Umlagerungen
13. Stevens
14. Wittig
15. Favorski
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