Themenkatalog der Vorlesung Organische Chemie 2
Werbung
Vorlesung Organische Chemie 2 WS 2007/2008 Hans-Achim Wagenknecht / Sabine Amslinger Termin Mittwoch, 11-12 Uhr, H43 Donnerstag 9-11 Uhr, H43 Lehrbücher Allgemeine Lehrbücher zur organischen Chemie Paula Y. Bruice, Organic Chemistry, 5. Aufl., 2007, Prentice Hall, ISBN: 978-0131963160 Paula Y. Bruice, Organische Chemie, 5. Aufl., 2007, Pearson Studium, München, ISBN: 978-38273-7190-4 K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore, Organische Chemie, 4. Aufl., 2005, Wiley-VCH, Weinheim, ISBN: 978-3527313808 Neil E. Schore, Arbeitsbuch Organische Chemie, 4. Aufl., 2006, Wiley-VCH, Weinheim, ISBN: 978-3527315260 Struktur der organischen Verbindungen Gerhard Quinkert, Ernst Egert, Christian Griesinger, Aspekter der Ogranischen Chemie – Struktur, 1995, Verlag Helvetica Chimica Acta, Basel, ISBN: 3-906390-11-X Reaktionsmechanismen Peter Sykes, Reaktionsmechanismen der organischen Chemie, 9. Aufl. 1988, Wiley-VCH, Weinheim, ISBN 3-527-26872-3 Reinhard Brückner, Reaktionsmechanismen, 2. Aufl. 2003, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Speziell für Lehramtsstudenten Adalbert Wollrab, Organische Chemie, 2. Aufl., 2002, Springer, Berlin, ISBN: 978-3540439981 Kurzkompendium zu den Reaktionsmechanismen (kurz-knapp-präzise) U. Lüning, Organische Reaktionen, 2. Aufl., 2007, Elsevier, München, ISBN: 978-3-8274-1834-0 Bezug zwischen organischer Chemie und biologischer Chemie A. Gossauer, Struktur und Reaktivität der Biomoleküle, 2006, Verlag Helvetica Chimica Acta, Zürich, ISBN: 978-3-906390-29-1 Themen und Stichworte 1. Grundbegriffe 17.10.07 (Wagenknecht) 1.1 Reaktionstypen, 1.2 Zwischenstufen, 1.3 Gleichgewicht, Energiebilanz: endotherm/exotherm, endergonisch/exergonisch, 1.4 Kinetik, Übergangszustand, Aktivierungsenergie, Reaktionsprofile (einstufige/zweistufige Reaktion), 1.5 Chemische Reaktion, Reaktionsmechanismus 2. Nucleophile Substitutionsreaktionen am gesättigten Kohlenstoffatom 18.10., 24.10., 25.10.07 (Amslinger) 2.1 Prinzipielles, Nucleophile, Abgangsgruppen, 2.2 Grenzmechanismen, SN1/SN2, 2.3 Kriterien SN1/SN2, Substratstruktur, Besonderheit Allyl/Benzyl, Nucleophilie, Abgangsgruppe, Lösungsmittel, 2.4 Ambidente Nucleophile, 2.5 Stereochemisches Kriterium, Ionenpaare und Teilracemisierung bei SN1, 2.6 Nachbargruppenbeteiligung, Koenigs-Knorr, Senfgas, 2.7 SNi, 2.8 Synthese von Halogenalkanen aus Alkoholen, mit HX, mit anorg. Säurechloriden, Aktivierung von Alkoholen als Sulfonsäureester, 2.9-2.14 präparativ wichtige Reaktionen, 2.9 H-Nucleophile, Hydride, 2.10 C-Nucleophile, Organometallverbindungen, Enolate, Acetylide, KolbeNitrilsynthese, 2.11 O-Nucleophile, Williamsonsche Ethersynthese, 2.12 Hal-Nucleophile, Finkelstein, 2.13 N-Nucleophile, Herstellung primärer Amine, Gabriel, Herstellung sekundärer Amine, 2.14 P-Nucleophile, Phosphoniumsalze, Yilde, Wittig, Michaelis-Arbuzov, HornerWadsworth-Emmons, 2.15 Biologische SN, Biosynthese Lactose, Adrenalin 3. Radikalreaktionen 31.10., 07.11., 08.11.07 (1.) (Wagenknecht) 3.1 Prinzipielles, Homolyse/Heterolys, Stabilität, Hyperkonjugation, Mesomerie (Allyl/Benzylradikal), Triphenylmethylradikal, 3.2 Herstellung von Radikalen, Thermolyse, Photolyse, Redoxreaktionen, 3.3 Konstitution, 3.4 Reaktionstypen 3.5 Radikalische aliphatische Substitution, Mechanismus, Reaktivität/Selektivität, 3.6 Radikalische Additionsreaktionen, HBr, Vinylpolymerisation, 3.7 Präparativ wichtige Reaktionen, Chlorierung, Bromierung, Allylstellung, NBS, Gasphasenchlorierung, Sulfochlorierung, Sulfoxidation, Autoxidation, Photooximierung, Carbochlorierung, Carbonsäureabbau 4. Eliminierungsreaktionen 08.11. (2.), 14.11., 15.11. 07 (1.) (Wagenknecht) 3.1 Klassifizierung 1.1-/1.2-/1.4- und höhere Eliminierungen, 3.2 Mechanismen der 1,2Eliminierungen: E1, E2, E1cB, 3.3 SN1 als Konkurrenzreaktion bei E1, 3.4 Umlagerung als Konkurrenzreaktion bei E1, 3.5 Kriterien bei E2, 3.6 Orientierung (Saytzeff/Hofmann), 3.7 Präparativ wichtige Reaktionen: Eliminierung von HX, Eliminierung von Wasser, thermische Eliminierungen (Cope, Tschugajew, Ester-Pyrolyse), Vergleich der Stereochemie von ionischer und thermischer Eliminierung, Halogenabspaltung, Fragmentierung, Hofmann-Eliminierung 5. Elektrophile und andere Additionsreaktionen an C=C Doppelbindungen 15.11. (2.), 21.11., 22.11. , 28.11.07(Wagenknecht) Elektrophile Addition: 5.1 Mechanismen, Reaktionsgeschwindigkeit, 5.2 Stereochemischer Verlauf, 5.3 Orientierung, 5.4 1,2-/1,4-Addition bei Butadien 5.5 Präparativ wichtige elektrophile und andere Additionen, Addition von Halogenen, Addition von HX, Bildung von Halohydrinen, Halogenether, NBS, Chloramin T, Epoxidierung, Dihydroxylierung, Glykolspaltung, Hydrierung, Reduktion von Alkinen, Ozonolyse, Hydroborierung, 5.6 Nucleophile Addition, 5.7 Radikalische Addition, 5.8 Cycloadditionen, 5.9 Diels-Alder-Reaktion 6. Elektrophile aromatische Substitutionen 29.11., 05.12., 06.12., 12.12., 13.12. (Wagenknecht) 6.1 Kriterien für Aromatizität, Antiaromaten, 6.2 Eigenschaften, Stabilität von Aromaten, Ringstrom-Effekt, 6.3 Benzoide Aromaten (Beispiele), 6.4 Nichtbenzoide Strukturen (Übersicht und Beispiele), 6.5 Heteroaromaten (Beispiele), 6.6 Mechanismus der aromatischen Substitution, 6.7 Zweitsubstitution, Einflüsse der Erstsubstituenten, Hammond-Postulat, 6.8 Präparativ wichtige Reaktionen, Halogenierung, Nitrierung, Nitrosierung, Sulfonierung, ipso-Substitution, Halogenierungen, Friedel-Crafts-Alkylierung, Friedel-Crafts Acylierung, Formylierungen: Olah, Gattermann-Koch, Gattermann, Houben-Hosch, Vilsmeier, Blancsche Chlormethylierung, Carboxylierung, Hydroxyalkylierung, Triphenylmethan-Farbstoffe, Phenolphthalein, Diazotierung, Reaktionen aromatischer Diazoniumsalze, Azokupplung, Azofarbstoffe, Reaktionen mit Nucleophilen, Verkochung, Schiemann, Reduktive Dediazonierung, Sandmeyer 7. Nucleophile aromatische Substitution 19.12., 20.12. (Wagenknecht) 7.1 Additions-Eliminierungs-Mechanismus, Effekte von Erstsubstituenten, 7.2 EliminierungsAdditions-Mechanismus, Arine, Dow-Bayer-Verfahren, 7.3 Belege für Arine, Laborsynthesen, Dimerisierung, Cycloadditionen, 7.4 Präparativ wichtige Reaktionen: 2,4-Dinitrophenylhydrazin, Sanger-Reagenz, Tschitschibabin, Alkylierung 8. Carbonylreaktionen 09.01., 10.01., 16.01., 17.01.08 (Amslinger) 8.1. Nucleophile Additionen an C=O Doppelbindungen, 8.2.- Präparativ wichtige Reaktionen, 8.2 O-Nucleophile: Hydrate, Halbacetale, Acetale, Bayer-Villiger-Oxidation, 8.3 S-Nucleophile: Dithiane, 8.4 N-Nucleophile: Imine, Hydrazone, Wolff-Kishner-Reduktion, Oxime, BeckmannUmlagerung, Perlon-Synthese, 8.5 Hydridübertragungen: Reduktion mit komplexen Metallhydriden, Meerwein-Ponndorf-Verley, Cannizzaro, 8.6 Elektron als Nucleophil: Pinakol, Pinakol-Umlagerung, 8.7 C-Nucleophile/Carbanionen: Grignard, Cyanhydrine, Benzoinkondensation, Benzilsäureumlagerung, Strecker-Synthese, Acetylid-Ionen, Nitroalkane, Aldolkondensation, gemischte Kondensationen (Claisen-Schmidt), Mannich-Reaktion, RobinsonAnellierung, Acylierung von Enaminen, Alkylierung von Enaminen 9. Reaktionen der Derivate der Carbonsäure 23.01., 24.01., 30.01., 01.02.08 (Amslinger) 9.1 Reaktivität der Carbonsäurederivate, 9.2. Herstellung und Umsetzungen von Carbonsäurechloriden: aus Carbonsäuren, zu Estern, DMAP, zu Amiden, zu Urethanen, Schotten-Baumann-Reaktion, BOC-Schutzgruppe, 9.3. Herstellung und Umsetzungen von Carbonsäureestern, aus Carbonsäuren, aus Säurechloriden, aus Nitrilen, Pinner-Reaktion, zu Carbonsäuren (Hydrolyse), Verseifung, zu Amiden, 9.4 Herstellung und Umsetzung von Carbonsäureamiden, Salzbildung, Synthese von Peptidbindungen, DCC, HOBt, MerrifieldSynthese, 9.5 Herstellung und Umsetzung von Nitrilen, Kolbe-Nitril-Synthese, Hydrolyse zu Amiden und Carbonsäuren, 9.6 Kondensationsreaktionen, Claisen-Kondensation, DieckmannKondensation, Perkinsche Zimtsäuresynthese, Kondensation mit doppelt aktivierten Methylenverbindungen (Döbner), Knoevenagel-Kondensation, Acetessigester-Kondensation 9.7 Weitere Reaktionen von Carbonsäurederivaten, Reduktion zu Aldehyden, Dibal-H, Weinrebamide, Reduktion zu Aminen, Reaktionen mit Organometallverbindungen, MichaelSysteme, 1,2-vs.1,4-Addition, Carbonsäureabbaureaktionen nach Hofmann, Lossen, Curtius und Schmidt
