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Organische Chemie - Grundlagen, Verbindungsklassen, Reaktionen, Konzepte, Molekülstruktur, Naturstoffe, Syntheseplanung, Nachhaltigkeit  
Organische Chemie - Grundlagen, Verbindungsklassen, Reaktionen, Konzepte, Molekülstruktur, Naturstoffe, Syntheseplanung, Nachhaltigkeit
von: Eberhard Breitmaier, Günther Jung
Wiley-VCH, 2021
ISBN: 9783527836819
1178 Seiten, Download: 47417 KB
 
Format:  PDF
geeignet für: Apple iPad, Android Tablet PC's Online-Lesen PC, MAC, Laptop

Typ: A (einfacher Zugriff)

 

 
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Inhaltsverzeichnis

  Cover 1  
  Title Page 5  
  Copyright 6  
  Vorwort zur achten Auflage 7  
  Inhaltsverzeichnis 8  
  1 Chemische Bindung in organischen Molekülen 23  
     1.1 Einführung 23  
     1.2 Energie 23  
     1.3 Atomorbitale 24  
        1.3.1 s-Orbitale 24  
        1.3.2 p-Orbitale 25  
        1.3.3 Elektronenspin und PAULI-Prinzip 26  
        1.3.4 Elektronenkonfiguration leichter Atome 26  
     1.4 Molekülorbitale und kovalente Bindung 27  
        1.4.1 Arten der chemischen Bindung 27  
        1.4.2 Überlappung von Atomorbitalen 27  
        1.4.3 Molekülorbitale 29  
     1.5 Bindungsdaten 30  
     1.6 Hybridisierung der Atomorbitale des Kohlenstoffs 30  
     1.7 Kovalente Bindung in einfachen organischen Molekülen 0  
        1.7.1 CH-Bindungen des Methans 33  
        1.7.2 CC-Einfachbindung 33  
        1.7.3 CC-Doppelbindung 34  
        1.7.4 CC-Dreifachbindung 35  
     1.8 Reaktive Zwischenstufen 36  
        1.8.1 Methyl-Radikal 36  
        1.8.2 Methyl-Ionen 37  
        1.8.3 Carbene 38  
     1.9 Bindung in Ammoniak und Wasser 39  
     1.10 Polarität kovalenter Bindungen 39  
        1.10.1 Elektronegativität 39  
        1.10.2 Dipolmomente von Molekülen 39  
        1.10.3 Polarität von Verbindungen 40  
     1.11 Interionische und intermolekulare Wechselwirkungen 41  
        1.11.1 Interionische Wechselwirkung 41  
        1.11.2 Dipol-Dipol-Wechselwirkung und Wasserstoffbrücken 41  
        1.11.3 Ionen-Dipol-Wechselwirkung 42  
        1.11.4 VAN-DER-WAALS-Wechselwirkung 42  
     1.12 Physikalische Eigenschaften, Acidität und Basizität 43  
        1.12.1 Kristallgitter 43  
        1.12.2 Schmelzpunkt, Siedepunkt, Löslichkeit 0  
        1.12.3 Säuren und Basen, Elektrophile und Nucleophile 44  
  2 Alkane 45  
     2.1 Homologe Reihe, Konstitution, Nomenklatur 45  
        2.1.1 Homologe Reihe 45  
        2.1.2 Molekülmodelle 45  
        2.1.3 Molekülschreibweisen 46  
        2.1.4 Konstitutionsisomerie 47  
        2.1.5 Nomenklatur 48  
     2.2 Physikalische Eigenschaften 51  
     2.3 Molekülbau 51  
     2.4 Konformation 51  
     2.5 Industrielle Gewinnung der Alkane 53  
        2.5.1 Alkane aus Erdgas, Erdöl und Kohle 53  
        2.5.2 Treibstoffherstellung 54  
     2.6 Darstellung 55  
        2.6.1 Katalytische Hydrierung der Alkene 55  
        2.6.2 Reduktion von Halogenalkanen 55  
        2.6.3 Alkylierung metallorganischer Verbindungen 56  
        2.6.4 KOLBE-Elektrolyse 57  
     2.7 Reaktionen 57  
        2.7.1 Vollständige Oxidation (Verbrennung) 0  
        2.7.2 Partielle Oxidation 59  
        2.7.3 Autoxidation 59  
        2.7.4 Photohalogenierung 60  
        2.7.5 Photosulfochlorierung 61  
        2.7.6 Nitrierung von Alkanen 61  
  3 Radikalische Substitution 62  
     3.1 Mechanismus der Chlorierung des Methans 62  
     3.2 Energetische Betrachtung der Photohalogenierung 64  
        3.2.1 Übergangszustand, Aktivierungsenergie und Reaktionswärme 64  
        3.2.2 Startreaktion 65  
        3.2.3 Übergangszustände der Kettenreaktionsschritte 66  
     3.3 Reaktionsgeschwindigkeit 68  
        3.3.1 Äußere Einflüsse 68  
        3.3.2 Geschwindigkeitsbestimmender Schritt der Photohalogenierung 69  
        3.3.3 Relative Reaktionsgeschwindigkeiten der Photohalogenierung 69  
     3.4 Regioselektivität der Monohalogenierung 69  
     3.5 Relative Stabilität von Alkyl-Radikalen 70  
        3.5.1 Relative Stabilität und Energiegehalt 70  
        3.5.2 Modelle zur Erklärung 71  
     3.6 Mechanismen weiterer radikalischer Substitutionen 72  
  4 Alkene 74  
     4.1 Nomenklatur und Konstitutionsisomerie der Alkene 74  
     4.2 Geometrie und Molekül-Orbital-Modell 75  
     4.3 Relative Konfiguration, Konfigurationsisomerie 75  
        4.3.1 (Z,E)-Isomere Alkene 75  
        4.3.2 Physikalische Eigenschaften von (Z,E)-Isomeren 77  
     4.4 Darstellung 78  
        4.4.1 Pyrolytische Dehydrierung und Spaltung von Alkanen (Cracking) 78  
        4.4.2 Partielle Hydrierung von Alkinen 78  
        4.4.3 Alken-bildende -Eliminierungen 78  
        4.4.4 Reduktive Dehalogenierung von ?,?-Dihalogenalkanen 80  
        4.4.5 Reduktive Kupplung von Carbonyl-Verbindungen: MCMURRY-Reaktion 81  
        4.4.6 Carbonyl-Alkenylierungen 81  
     4.5 Reaktionen 82  
        4.5.1 Addition von Wasserstoff (Katalytische Hydrierung) 82  
        4.5.2 Addition von Boran (Hydroborierung) 84  
        4.5.3 Addition von Halogen (Halogenierung) 84  
        4.5.4 Elektrophile Addition von Halogenwasserstoff (Hydrohalogenierung) 85  
        4.5.5 Elektrophile Addition von Wasser (Hydratisierung) 85  
        4.5.6 Elektrophile Addition von Formaldehyd (PRINSReaktion) 86  
        4.5.7 cis -Dihydroxylierung mit Osmiumtetroxid und Permanganat 86  
        4.5.8 trans -Dihydroxylierung über Oxirane 86  
        4.5.9 1,3-Dipolare Cycloaddition von Ozon (Ozonolyse) 87  
        4.5.10 Radikalische Addition und Substitution 87  
        4.5.11 HECK-Reaktion 89  
        4.5.12 En-Reaktion 89  
        4.5.13 [2+2]-Cycloaddition 89  
        4.5.14 Metathese 89  
        4.5.15 Dimerisierung 90  
  5 Eliminierung und Addition 92  
     5.1 Eliminierende Verbindungen 92  
     5.2 Mechanismen Alken-bildender Eliminierungen 92  
        5.2.1 Dehydratisierung von Alkoholen als monomolekulare ?-Eliminierung 92  
        5.2.2 Umlagerungen bei Dehydratisierungen 95  
        5.2.3 Bimolekulare -Eliminierung (E2-Mechanismus) 97  
     5.3 Stereoselektivität Alken-bildender-Eliminierungen 0  
        5.3.1 E1-Eliminierungen 98  
        5.3.2 E2-Eliminierungen 98  
     5.4 Elektrophile Addition 100  
        5.4.1 Mechanismus 100  
        5.4.2 Reaktivität der Alkene 100  
        5.4.3 Regioselektivität der Addition 100  
        5.4.4 Stereospezifität von Additionen 101  
        5.4.5 Umlagerungen bei Additionen 102  
  6 Diene 103  
     6.1 Kumulation und Konjugation von Doppelbindungen 103  
     6.2 Struktur des 1,3-Butadiens 3  
        6.2.1 Strukturdaten 103  
        6.2.2 Molekülorbital-Modell, Mesomerie und thermodynamische Stabilität 103  
        6.2.3 Konformation 105  
     6.3 Struktur kumulierter Diene und Triene 106  
     6.4 Darstellung 107  
        6.4.1 Synthese konjugierter Diene 107  
        6.4.2 Synthese kumulierter Diene 108  
     6.5 Reaktionen konjugierter Diene 109  
        6.5.1 Elektrophile 1,2- und 1,4-Addition 109  
        6.5.2 Radikalische Addition 109  
        6.5.3 1,3-Dien-Polymerisation 110  
        6.5.4 [4+2]-Cycloaddition (DIELS-ALDER-Reaktion) 110  
        6.5.5 [4+1]-Cycloaddition 110  
  7 Alkine 111  
     7.1 Nomenklatur und Konstitutionsisomerie der Alkine 111  
     7.2 Molekülgeometrie 111  
     7.3 Eigenschaften 111  
     7.4 Darstellung 112  
        7.4.1 Ethin-Synthesen 112  
        7.4.2 Doppelte Dehydrohalogenierung von Dihalogenalkanen 112  
        7.4.3 Doppelte Dehalogenierung von Tetrahalogenalkanen 112  
        7.4.4 Alkinylierung von Halogenalkanen 113  
     7.5 Reaktionen 113  
        7.5.1 CH-Acidität, Bildung von Alkinyliden 113  
        7.5.2 Hydrierung 113  
        7.5.3 Elektrophile Additionen 114  
        7.5.4 REPPE-Synthesen 116  
        7.5.5 Dimerisierung von Ethin 117  
        7.5.6 Cyclooligomerisierungen 117  
        7.5.7 BERGMAN-Cyclisierung von Endiinen 117  
        7.5.8 [2+2+1]-Cycloaddition (PAUSON-KHAND-Reaktion) 117  
        7.5.9 Isomerisierungen 118  
        7.5.10 Alkenylierung und Arylierung terminaler Alkine 118  
        7.5.11 Oxidationen 119  
        7.5.12 Oxidative Kupplung terminaler Alkine (GLASER-Kupplung) 119  
     7.6 Natürliche Alkine 119  
  8 Cycloalkane 120  
     8.1 Klassifizierung und Nomenklatur der Cycloalkane 120  
     8.2 Physikalische Eigenschaften 121  
     8.3 Konformation und Stabilität 121  
        8.3.1 Cyclopropan 121  
        8.3.2 Cyclobutan 122  
        8.3.3 Cyclopentan 124  
        8.3.4 Cyclohexan 124  
        8.3.5 Mittlere und große Ringe 127  
     8.4 Konfigurationsisomerie der Cycloalkane 127  
        8.4.1 Cyclopropan, Cyclobutan, Cyclopentan 127  
        8.4.2 Cyclohexan 128  
        8.4.3 cis- und trans-Decalin 129  
     8.5 Verbrennungswärmen 130  
     8.6 Cycloalkan-Synthesen 130  
        8.6.1 Dreiring-Synthesen 130  
        8.6.2 Vierring-Synthesen 132  
        8.6.3 Fünfring-Synthesen 133  
        8.6.4 Sechsring-Synthesen 133  
        8.6.5 Siebenring-Synthesen 135  
        8.6.6 Synthese mittlerer und großer Ringe 135  
     8.7 Reaktionen 137  
        8.7.1 Ringöffnungen 138  
        8.7.2 Ringerweiterungen 138  
        8.7.3 Transannulare Reaktionen mittlerer Ringe 139  
        8.7.4 Valenzisomerisierungen 139  
     8.8 Reizvolle Ringe 140  
  9 Benzen und Aromatizität 141  
     9.1 Struktur des Benzens 141  
     9.2 Hydrierwärme und Mesomerieenergie des Benzens 143  
     9.3 Valenzstrich-Formeln des Benzens 144  
     9.4 Molekülorbital-Modell des Benzens 145  
     9.5 Benzen-Formel 146  
     9.6 HÜCKEL-Regel 146  
     9.7 Aromatische Verbindungen 148  
  10 Benzoide Aromaten 150  
     10.1 Nomenklatur benzoider Aromaten 150  
        10.1.1 Monosubstituierte Benzene 150  
        10.1.2 Mehrfach substituierte Benzene 150  
     10.2 Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe 151  
        10.2.1 Aus Steinkohle 151  
        10.2.2 Aus Erdöl 151  
     10.3 Eigenschaften 152  
     10.4 Benzen-Derivate durch elektrophile Substitution 152  
        10.4.1 Elektrophile aromatische Monosubstitution 153  
        10.4.2 Dipolmomente, Basizität und Reaktivität substituierter Benzene 153  
        10.4.3 Induktive Effekte von Substituenten am Benzen-Kern 155  
        10.4.4 Mesomere Effekte von Substituenten am Benzen-Kern 156  
     10.5 Regioselektivität elektrophiler Zweitsubstitutionen 158  
     10.6 Darstellung von Alkylbenzenen 160  
        10.6.1 Alkylierung nach FRIEDEL-CRAFTS 160  
        10.6.2 Transalkylierung und thermodynamische Kontrolle von Alkylierungen 161  
        10.6.3 FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung 163  
        10.6.4 Reduktion von Alkenylbenzenen 164  
        10.6.5 Cyclotrimerisierung von Alkinen 164  
        10.6.6 Cyclokondensation von Ketonen 164  
        10.6.7 Alkylbenzen-Synthese nach WURTZ und FITTIG 164  
        10.6.8 Alkylierung über Arylmagnesiumhalogenide 165  
     10.7 Reaktionen der Alkylbenzene 165  
        10.7.1 Halogenierung am Kern und in der Seitenkette 165  
        10.7.2 Seitenketten-Halogenierung und Benzyl-Radikal 165  
        10.7.3 Triphenylmethyl-Radikal 166  
        10.7.4 Reduktion (Hydrierung) und Oxidation 167  
     10.8 Darstellung der Alkenylbenzene 168  
        10.8.1 Styren-Synthese 168  
        10.8.2 Alkenylbenzene durch Eliminierung aus Phenylhalogenalkanen und Phenylalkanolen 169  
        10.8.3 Alkenylbenzene durch Alkylierung mit 1,3-Dienen 169  
     10.9 Reaktionen der Alkenylbenzene 169  
        10.9.1 Elektrophile Addition an konjugierte Alkenylbenzene 169  
        10.9.2 Radikalische Additionen an Alkenylbenzenen 170  
        10.9.3 Darstellung ringsubstituierter Alkenylbenzene 170  
     10.10 Darstellung der Alkinylbenzene 170  
     10.11 Eigenschaften und Darstellung der Arylhalogenide 171  
        10.11.1 Physikalische Eigenschaften 171  
        10.11.2 Herstellung der Halogenaromaten 172  
        10.11.3 Reaktionen der Halogenaromaten (Arylhalogenide) 174  
  11 Substitutionen an Aromaten 176  
     11.1 Mechanismus elektrophiler Substitutionen an Aromaten 176  
        11.1.1 ?-Komplex, Benzenium-Ion und Energieprofil 176  
        11.1.2 Nitrierung des Benzens 177  
        11.1.3 Sulfonierung des Benzens 178  
        11.1.4 Halogenierung des Benzens 179  
        11.1.5 Alkylierung nach FRIEDEL-CRAFTS 180  
        11.1.6 Acylierung nach FRIEDEL-CRAFTS 181  
        11.1.7 Aktivierende und desaktivierende Substituenten 182  
        11.1.8 Orientierende Effekte 183  
        11.1.9 Darstellung mehrfach substituierter Benzene 189  
     11.2 Mechanismen nucleophiler Substitutionen am Aromaten 189  
        11.2.1 Nucleophile Substitutionen an Arylhalogeniden 189  
        11.2.2 Mechanismus der bimolekularen nucleophilen Substitution am Aromaten 191  
        11.2.3 Monomolekulare nucleophile Substitution am Aromaten 193  
     11.3 Eliminierungs-Additions-Mechanismus 194  
        11.3.1 Mechanismus der Aminierung des Brombenzens 194  
        11.3.2 Weitere nucleophile Substitutionen an nicht aktivierten Aromaten 196  
  12 Polycyclische Aromaten 197  
     12.1 Nomenklatur polycyclischer Aromaten 197  
     12.2 Bindungszustand und Mesomerie 198  
     12.3 Gewinnung polycyclischer Aromaten 200  
     12.4 Typische Reaktionen 200  
        12.4.1 Elektrophile aromatische Substitutionen des Naphthalens 200  
        12.4.2 Oxidation des Naphthalens 202  
        12.4.3 Reduktion des Naphthalens 202  
        12.4.4 Reaktionen des Anthracens und Phenanthrens 202  
        12.4.5 Enzymatische Epoxidation des Benzo[a]pyrens 204  
     12.5 Ring-Synthesen (Benzoanellierungen) 204  
        12.5.1 Anthrachinon-Synthese 204  
        12.5.2 HAWORTH-Synthese von Phenanthren-Derivaten 205  
        12.5.3 ELBS-Reaktion 205  
        12.5.4 DÖTZ-Reaktion 205  
     12.6 Graphit und Fullerene 206  
  13 Halogenalkane (Alkylhalogenide) 207  
     13.1 Klassifizierung der Halogenalkane 207  
     13.2 Eigenschaften 207  
     13.3 Darstellung 208  
        13.3.1 Radikalische Halogenierung von Alkanen 208  
        13.3.2 Addition von Halogenwasserstoff an Alkene 209  
        13.3.3 Addition von Halogen an Alkene 209  
        13.3.4 Additionen von HX und X2 an Diene 210  
        13.3.5 Additionen von HX und X2 an Alkine 210  
        13.3.6 Halogenalkene durch Dehydrohalogenierung 210  
        13.3.7 Radikalische Bromierung in Allyl-Stellung durch N-Bromsuccinimid 211  
        13.3.8 Darstellung von Fluoralkanen 212  
        13.3.9 Darstellung von Iodalkanen 213  
        13.3.10 Halogenalkane aus Alkoholen 213  
        13.3.11 Bromalkane durch HUNSDIECKERDecarboxylierung 215  
        13.3.12 Darstellung und Eigenschaften von Oligohalogenmethanen 215  
     13.4 Reaktionen 216  
        13.4.1 Nucleophile Substitution und Eliminierung in Konkurrenz 216  
        13.4.2 Nucleophile Substitutionen 217  
        13.4.3 GRIGNARD-Reaktion 217  
        13.4.4 CC-Verknüpfungen mit Organohalogen-Verbindungen 218  
  14 Nucleophile Substitution an Aliphaten 220  
     14.1 Übersicht nucleophiler Substitutionen an Aliphaten 220  
     14.2 Mechanismen 221  
        14.2.1 Bimolekularer Mechanismus SN2 221  
        14.2.2 Monomolekularer Mechanismus SN1 223  
     14.3 Struktur und Reaktivität 225  
        14.3.1 Effekte der Alkyl-Gruppen 225  
        14.3.2 Effekte der austretenden Gruppe 226  
        14.3.3 Nucleophilie 227  
        14.3.4 Lösemittelabhängigkeit 227  
        14.3.5 SN1- und SN2-Reaktionen in Konkurrenz 229  
     14.4 Spezielle Substitutionsmechanismen 229  
        14.4.1 SNi-Mechanismus 229  
        14.4.2 Substitutionen an Allyl-Verbindungen 230  
        14.4.3 Reaktivität von Vinyl- und Alkinyl-Verbindungen 230  
  15 Alkohole und Glykole 231  
     15.1 Klassifizierung der Alkohole 231  
     15.2 Nomenklatur 231  
     15.3 Struktur und thermodynamische Eigenschaften 232  
     15.4 Darstellung von Alkoholen 235  
        15.4.1 Technische Synthesen von Methanol und Ethanol 235  
        15.4.2 Ethanol durch alkoholische Gärung 235  
        15.4.3 Hydratisierung von Alkenen 235  
        15.4.4 Hydroborierung und Oxidation 236  
        15.4.5 Reduktion von Carbonyl-Verbindungen 237  
        15.4.6 Alkohole aus Carbonyl-Verbindungen und Alkylmagnesiumhalogeniden (GRIGNARD-Verbindungen) 238  
        15.4.7 Alkohole aus Epoxiden und Alkylmagnesiumhalogeniden 239  
        15.4.8 Hydrolyse von Halogenalkanen 239  
     15.5 Darstellung von 1,2-Diolen 240  
        15.5.1 Dihydroxylierung von Alkenen 240  
        15.5.2 Hydrolyse von Halohydrinen 241  
        15.5.3 Bimolekulare Reduktion von Aldehyden und Ketonen 241  
     15.6 Reaktionen der Alkohole 241  
        15.6.1 Alkohole als LEWIS-Basen 241  
        15.6.2 Alkohole als Säuren 242  
        15.6.3 Oxidation von Alkoholen 242  
        15.6.4 Veresterung von Alkoholen 244  
        15.6.5 Nucleophile Substitution der Hydroxy-Gruppe durch Halogen 245  
        15.6.6 Dehydratisierung von Alkoholen 246  
     15.7 Glykolspezifische Reaktionen 248  
        15.7.1 Glykolspaltung 248  
        15.7.2 Pinakol-Dehydratisierung und Umlagerung 249  
  16 Ether 250  
     16.1 Nomenklatur der Ether 250  
     16.2 Struktur und physikalische Eigenschaften 251  
     16.3 Darstellung 252  
        16.3.1 Bimolekulare Dehydratisierung von Alkoholen 252  
        16.3.2 Nucleophile Substitution von Halogenalkanen durch Alkoholate und Phenolate (WILLIAMSON-Synthese) 253  
        16.3.3 Veretherung von Halogenalkanen mit Silbercarbonat 254  
        16.3.4 O-Methylierung von Alkoholen und Phenolen durch Diazomethan 254  
        16.3.5 Synthesen von Ethern mit GRIGNARDVerbindungen 255  
        16.3.6 Alkenylether durch Addition von Alkoholen an Alkine 255  
        16.3.7 Enolether durch Eliminierung von Alkohol aus Acetalen 255  
     16.4 Darstellung von Epoxiden (Oxiranen) 256  
        16.4.1 Katalytische Oxidation von Alkenen 256  
        16.4.2 Cyclodehydrohalogenierung von Halohydrinen 256  
        16.4.3 Epoxidation von Alkenen mit Peroxycarbonsäuren 256  
     16.5 Reaktionen 256  
        16.5.1 Bildung von Oxonium-Verbindungen 256  
        16.5.2 Autoxidation 257  
        16.5.3 Ether-Spaltung 257  
        16.5.4 Ether-Umlagerungen 258  
     16.6 Ether als Schutzgruppen 259  
     16.7 Methylvinylether und Ethylenoxid 260  
        16.7.1 Synthesen mit Methylvinylether 260  
        16.7.2 Synthesen mit Oxiran (Ethylenoxid) 260  
  17 Carbonsäuren und ihre Derivate 261  
     17.1 Nomenklatur der Carbonsäuren 261  
     17.2 Wasserstoffbrücken-Bindung von Carbonsäuren 264  
     17.3 Struktur der Carboxy-Gruppe 264  
     17.4 Carbonsäure-Derivate 265  
     17.5 Synthese von Carbonsäuren 265  
        17.5.1 Einführung der Carboxy-Gruppe durch Kohlenmonoxid (Carbonylierung) 265  
        17.5.2 Einführung der Carboxy-Gruppe durch Kohlendioxid (Carboxylierung) 267  
        17.5.3 Acylierung von Aromaten mit Säureanhydriden 268  
        17.5.4 Carbonsäuren durch Oxidation 268  
        17.5.5 Hydrolyse von Carbonsäure-Derivaten 269  
        17.5.6 Homologisierung (Kettenverlängerung) von Carbonsäuren 269  
        17.5.7 Alkylierung von Malonsäureestern 270  
        17.5.8 ?,?-Ungesättigte Carbonsäuren durch KNOEVENAGEL-Kondensation von Malonsäureestern 271  
        17.5.9 ?,?-Ungesättigte Carbonsäuren durch PERKIN-Reaktion 271  
     17.6 Acidität von Carbonsäuren 272  
        17.6.1 Dissoziationsgleichgewicht in wässrigen Lösungen 272  
        17.6.2 Salze der Carbonsäuren 272  
        17.6.3 Struktur und Modell des Carboxylat-Anions 273  
        17.6.4 Einflüsse von Substituenten auf die Acidität 0  
        17.6.5 Acidität von Dicarbonsäuren 275  
     17.7 Decarboxylierung 275  
     17.8 Derivatisierung der Carbonsäuren 275  
        17.8.1 Veresterung, Carbonsäureester 275  
        17.8.2 Halogenierung, Carbonsäurehalogenide 276  
        17.8.3 Amidierung, Carbonsäureamide 277  
        17.8.4 Dehydratisierung von Carbonsäuren, Carbonsäureanhydride 277  
        17.8.5 Dehydratisierung von Carbonsäureamiden, Nitrile und Isonitrile 278  
     17.9 Nucleophile Substitution von Carbonsäurehalogeniden 279  
        17.9.1 Hydrolyse und Perhydrolyse 279  
        17.9.2 Alkoholyse 279  
        17.9.3 Ammonolyse und Aminolyse 280  
        17.9.4 Hydrazinolyse 280  
        17.9.5 Reaktion mit Hydroxylamin 280  
        17.9.6 Reaktion mit Alkaliaziden 281  
        17.9.7 Carbonsäurehalogenide als Reagenzien zur C-Acylierung 281  
     17.10 Nucleophile Substitution von Carbonsäureestern 281  
        17.10.1 Esterverseifung 281  
        17.10.2 Ammonolyse (Aminolyse) von Estern 282  
        17.10.3 Umesterung 282  
        17.10.4 Reaktion mit GRIGNARD-Verbindungen 283  
     17.11 Reduktion von Carbonsäuren und deren Derivaten 283  
        17.11.1 Katalytische Hydrierung der Carbonsäurehalogenide zu Aldehyden 283  
        17.11.2 Reduktion zu primären Alkoholen 284  
        17.11.3 Reduktive Kupplung (Acyloin-Kondensation) 284  
     17.12 CH-Acidität von Carbonsäureestern, Folgereaktionen 285  
        17.12.1 C-Alkylierung von Malonestern 286  
        17.12.2 KNOEVENAGEL-Alkenylierung 286  
        17.12.3 MICHAEL-Addition 286  
        17.12.4 CLAISEN-Esterkondensation 287  
        17.12.5 Intramolekulare Kondensation von Diestern (DIECKMANN-Kondensation) 288  
     17.13 Spezielle Reaktionen von Dicarbonsäuren und Derivaten 288  
        17.13.1 Thermische Decarboxylierung und Cyclodehydratisierung 288  
        17.13.2 Bildung cyclischer Dicarbonsäureimide 289  
        17.13.3 Reaktionen cyclischer Dicarbonsäureimide 289  
        17.13.4 Maleinsäureanhydrid als elektronenarmes Dienophil 290  
        17.13.5 Maleinsäureanhydrid als elektronenarmes Enophil bei En-Reaktionen 290  
  18 Chiralität 291  
     18.1 Asymmetriezentrum und Chiralität 291  
     18.2 Optische Aktivität und spezifische Drehung 291  
     18.3 Bezeichnung der absoluten Konfiguration 292  
        18.3.1 CAHN-INGOLD-PRELOG-Konvention ["CIP", (R)- und (S)-Deskriptoren] 292  
        18.3.2 FISCHER-Konvention (D- und L-Deskriptoren) 293  
        18.3.3 Übersetzung der D-,L- in (R)-,(S)-Deskriptoren 294  
        18.3.4 Racemate 295  
     18.4 Bestimmung der absoluten Konfiguration 295  
     18.5 Verbindungen mit mehreren Asymmetriezentren 296  
        18.5.1 Zwei verschiedene asymmetrisch substituierte C-Atome 296  
        18.5.2 Zwei gleiche asymmetrisch substituierte C-Atome 297  
        18.5.3 Enantiomere Cycloalkane 298  
     18.6 Enantiomere ohne asymmetrisch substituierte C-Atome 299  
        18.6.1 Heteroatome als Asymmetriezentren 299  
        18.6.2 Axiale Chiralität 300  
        18.6.3 Planare Chiralität und Helicität 301  
     18.7 Racemat-Trennungen 302  
        18.7.1 Sortierung enantiomorpher Kristalle 302  
        18.7.2 Trennung nach Bildung von Diastereomeren 302  
        18.7.3 Enzymatische Racemat-Trennungen 304  
        18.7.4 Chromatographische Racemat-Trennungen 305  
     18.8 Prochiralität, Enantiotopie und Diastereotopie 305  
        18.8.1 Prochiralität am tetraedrischen C-Atom 305  
        18.8.2 Prochiralität am trigonalen C-Atom 306  
     18.9 Stereo- und Enantioselektivität von Reaktionen 307  
        18.9.1 Inversion, Retention und Racemisierung 307  
        18.9.2 Stereoselektivität, Stereospezifität 309  
        18.9.3 Asymmetrische (enantioselektive) Synthesen 309  
     18.10 Chirale Erkennung 313  
  19 Substituierte Carbonsäuren 314  
     19.1 Nomenklatur substituierter Carbonsäuren 314  
     19.2 Physikalische Eigenschaften und Acidität 316  
     19.3 Halogencarbonsäuren 317  
        19.3.1 Synthesen 317  
        19.3.2 Reaktionen 319  
     19.4 Hydroxycarbonsäuren 320  
        19.4.1 Synthesen 320  
        19.4.2 Reaktionen 321  
     19.5 Oxocarbonsäuren und ihre Ester 324  
        19.5.1 Synthesen 324  
        19.5.2 Reaktionen der Oxocarbonsäuren 325  
        19.5.3 Oxo-Enol-Tautomerie des Acetessigesters 328  
  20 Aldehyde und Ketone 330  
     20.1 Übersicht 330  
     20.2 Nomenklatur 330  
        20.2.1 IUPAC-Bezeichnungen 330  
        20.2.2 Trivialnamen 331  
     20.3 Molekülorbital-Modell der Carbonyl-Gruppe 331  
     20.4 Physikalische Eigenschaften 332  
     20.5 Darstellung von Aldehyden 334  
        20.5.1 Oxidation von Methyl-Gruppen 334  
        20.5.2 Oxidation von Hydroxymethyl-Gruppen 335  
        20.5.3 Überführung der Halomethyl- in die Formyl-Gruppe 335  
        20.5.4 NEF-Reaktion 336  
        20.5.5 Reduktion von Carbonsäure-Derivaten und Nitrilen 336  
        20.5.6 Spaltung von Glykolen und Ozoniden 337  
        20.5.7 Hydrolyse von Sauerstoff-Heterocyclen 337  
        20.5.8 Hydroformylierung von Alkenen mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff 337  
        20.5.9 Formylierung mit Orthoameisensäureestern 338  
        20.5.10 Formylierung von Aromaten durch Formanilide (VILSMEIER-Formylierung) 338  
        20.5.11 Formylierung von Aromaten durch Formylhalogenide 339  
        20.5.12 Formylierung von Aromaten durch Cyanid und Chlorwasserstoff 339  
        20.5.13 Formylierung von Aromaten durch Chloroform 339  
        20.5.14 Industrielle Verfahren zur Produktion von Acetund Benzaldehyd 340  
     20.6 Darstellung von Ketonen 340  
        20.6.1 Oxidation sekundärer Alkohole 340  
        20.6.2 Oxidation aktivierter Methylen-Gruppen 341  
        20.6.3 Bimolekulare Decarboxylierung und Dehydratisierung von Carbonsäuren 341  
        20.6.4 Addition von GRIGNARD-Verbindungen an Nitrile 341  
        20.6.5 Spaltung der Ozonide von Tetraalkylethenen 342  
        20.6.6 Acylierung von Dialkylcadmium 342  
        20.6.7 Acylierung von Alkenen 342  
        20.6.8 Acylierung von Aromaten mit Carbonsäurehalogeniden 342  
        20.6.9 Acylierung von Aromaten durch Nitrile 343  
        20.6.10 CLAISEN-Esterkondensation zur Synthese von 1,3-Diketonen 343  
        20.6.11 Industrielle Verfahren 343  
  21 Carbonyl-Reaktionen 344  
     21.1 Reaktivität der Carbonyl-Gruppe 344  
     21.2 Reaktionen von Aldehyden und Ketonen mit Basen 345  
        21.2.1 Bildung von Hydraten 345  
        21.2.2 Bildung von Acetalen und Ketalen 345  
        21.2.3 Addition von Hydrogensulfit 347  
        21.2.4 Bildung von Iminen mit Ammoniak und primären Aminen 347  
        21.2.5 Bildung von Hydrazonen, Azinen, Oximen und Semicarbazonen 348  
        21.2.6 Bildung von Enaminen mit sekundären Aminen 349  
     21.3 Reaktionen mit Hydrid-Anionen 350  
        21.3.1 Reduktion mit komplexen Metallhydriden 350  
        21.3.2 MEERWEIN-PONNDORF-VERLEY-Reduktion von Ketonen 350  
        21.3.3 CANNIZZARO-Disproportionierung aromatischer Aldehyde 351  
     21.4 Reaktionen mit Carbanionen und CH-Säuren 351  
        21.4.1 1,2-Addition von GRIGNARD-Verbindungen 351  
        21.4.2 Carbonyl-Alkenylierungen 352  
        21.4.3 Aldol-Reaktionen 353  
        21.4.4 Cyanhydrin-Reaktion 355  
        21.4.5 Benzoin- und STETTER-Reaktion der Arenaldehyde 357  
        21.4.6 Alkinylierung von Carbonyl-Verbindungen 358  
        21.4.7 PASSERINI- und UGI-Reaktionen mit Isocyaniden 358  
        21.4.8 Homologisierung von Aldehyden und Ketonen mit Diazomethan 359  
        21.4.9 KNOEVENAGEL-Alkenylierung 360  
        21.4.10 PERKIN-Reaktion 360  
        21.4.11 MANNICH-Reaktion 360  
        21.4.12 BAYLIS-HILLMAN-Hydroxyalkylierung 361  
        21.4.13 Anellierung von Cycloalkanonen 362  
     21.5 Oxidation und Reduktion der Carbonyl-Gruppe 362  
        21.5.1 Oxidation von Aldehyden 362  
        21.5.2 BAEYER-VILLIGER-Oxidation von Ketonen 363  
        21.5.3 WILLGERODT- UND WILLGERODT-KINDLER-Reaktion von Alkylarylketonen 363  
        21.5.4 MCMURRY-Reaktion 364  
        21.5.5 CLEMMENSEN-Reduktion 364  
        21.5.6 WOLFF-KISHNER-Reduktion 365  
        21.5.7 BAMFORD-STEVENS- und SHAPIRO-Reaktion zur Synthese von Alkenen 365  
     21.6 CH-Acidität der 1,3-Dicarbonyl-Verbindungen 366  
        21.6.1 Mesomerie der Carbanionen 366  
        21.6.2 Oxo-Enol-Tautomerie 367  
        21.6.3 Metallchelate 367  
        21.6.4 Reaktionen als C-Nucleophile 367  
  22 Phenole und Chinone 368  
     22.1 Klassifizierung der Phenole 368  
     22.2 Nomenklatur der Phenole 368  
     22.3 Physikalische Eigenschaften der Phenole 369  
     22.4 Darstellung von Phenolen 371  
        22.4.1 Technische Phenol-Synthese (HOCK-Prozess) 371  
        22.4.2 Hydrolyse von Chlorbenzen-Derivaten 372  
        22.4.3 Katalytische Oxidation methylierter Aromaten 373  
        22.4.4 Alkali-Schmelze von Arensulfonaten 373  
        22.4.5 Phenole aus Arenaminen 374  
        22.4.6 Dienon-Phenol-Umlagerung 374  
     22.5 Mesomerie und Acidität der Phenole 374  
        22.5.1 Mesomerie 374  
        22.5.2 Acidität 375  
        21.5.3 Substituenteneinflüsse auf die Acidität 376  
     22.6 Reaktionen der Phenole 377  
        22.6.1 Veretherung 377  
        22.6.2 Veresterung 377  
        22.6.3 Phenole als Enole 378  
        22.6.4 Oxidation zu Chinonen 378  
        22.6.5 Oxidation zu Aroxyl-Radikalen und Peroxiden 379  
        22.6.6 Elektrophile Substitutionen 380  
        22.6.7 BUCHERER-Reaktion der Naphthole 380  
     22.7 Nomenklatur und einige Eigenschaften der Chinone 382  
     22.8 Darstellung von Chinonen 383  
        22.8.1 Oxidation von Phenolen und primären aromatischen Aminen 383  
        22.8.2 Oxidation von Arenen 384  
        22.8.3 FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Arenen durch Phthalsäureanhydrid 385  
     22.9 Reaktionen der Chinone 385  
        22.9.1 Redoxgleichgewicht Chinon-Hydrochinon 385  
        22.9.2 Autoxidation der Anthrahydrochinone 386  
        22.9.3 Additionen 386  
        22.9.4 Carbonyl-Reaktionen 387  
        22.9.5 HOOKER-Oxidation 387  
  23 Amine 388  
     23.1 Amine als Derivate des Ammoniaks 388  
     23.2 Nomenklatur 388  
     23.3 Struktur und physikalische Eigenschaften 390  
        23.3.1 Geometrie und Molekülorbital-Modell 390  
        23.3.2 Inversion von Aminen 391  
        23.3.3 Enantiomere Ammonium-Salze und Amin-N-oxide 391  
        23.3.4 Physikalische Eigenschaften 392  
     23.4 Darstellung 394  
        23.4.1 Alkylierung von Ammoniak 394  
        23.4.2 Alkylierung von Kalium-Phthalimid (GABRIELSynthese) 395  
        23.4.3 Palladium-katalysierte Aminierung von Arylhalogeniden 395  
        23.4.4 Addition von Ammoniak und Aminen an Doppelbindungen 396  
        23.4.5 Addition von Ammoniak und Aminen an Oxiran 396  
        23.4.6 Reduktion von Nitro-Verbindungen 397  
        23.4.7 Reduktion von Oximen 398  
        23.4.8 Reduktive Aminierung von Carbonyl-Verbindungen 399  
        23.4.9 Reduktive Alkylierung von Aminen (LEUCKARTWALLACH-Reaktion 400  
        23.4.10 Synthese primärer Amine durch Umlagerungen 400  
        23.4.11 Synthese von Benzidin-Derivaten durch Benzidin-Umlagerung 403  
     23.5 Basizität 404  
        23.5.1 Basizitätskonstante 404  
        23.5.2 Basizität aliphatischer Amine 405  
        23.5.3 Basizität aromatischer Amine 405  
        23.5.4 Substituenteneinflüsse auf die Basizität aromatischer Amine 406  
     23.6 Reaktionen 407  
        23.6.1 Bildung N-substituierter Ammonium-Salze 407  
        23.6.2 Reaktion mit salpetriger Säure 0  
        23.6.3 N-Oxidation 408  
        23.6.4 N-Halogenierung 409  
        23.6.5 N-Acylierung 410  
        23.6.6 N-Alkylierung 411  
        23.6.7 HOFMANN-Eliminierung von Tetraalkylammonium-hydroxiden 412  
        23.6.8 COPE-Eliminierung tertiärer Amin-N-oxide 413  
        23.6.9 Elektrophile Substitution aromatischer Amine 414  
  24 Azo-, Diazo- und Diazonium-Verbindungen 415  
     24.1 Diazoalkane 415  
        24.1.1 Konstitution und Eigenschaften 415  
        24.1.2 Darstellung 415  
        24.1.3 Reaktionen der Diazoalkane 416  
     24.2 Diazocarbonsäureester 419  
        24.2.1 Bildung 419  
        24.2.2 Reaktivität 420  
     24.3 Diazoketone 421  
        24.3.1 Bildung 421  
        24.3.2 Reaktivität 421  
     24.4 Azoalkan-Derivate 422  
        24.4.1 Klassifizierung und Bildung 422  
        24.4.2 Reaktionen 422  
     24.5 Aryldiazonium-Salze 424  
     24.6 Radikalische Spaltung von Aryldiazonium-Ionen 424  
        24.6.1 Darstellung von Halogenaromaten aus Aryldiazonium-Salzen (SANDMEYER-Reaktion) 424  
        24.6.2 Mercurierung über Aryldiazonium-Salze (NESMEJANOW-Reaktion) 425  
        24.6.3 Arylierung von Aromaten durch Aryldiazonium-Salze (GOMBERG-BACHMANN-Reaktion) 425  
     24.7 Ionische Spaltung von Aryldiazonium-Ionen 426  
        24.7.1 Bildung von Phenolen über Aryldiazonium-Salze 426  
        24.7.2 Bildung von Fluorarenen aus Aryldiazoniumtetrafluorboraten (BALZ-SCHIEMANN-Reaktion) 427  
        24.7.3 Bildung von Arylaziden über Aryldiazonium-Salze 427  
        24.7.4 Reduktion von Aryldiazonium-Salzen 427  
     24.8 Azo-Aromaten 428  
        24.8.1 Struktur der Azo-Arene 428  
        24.8.2 Darstellung von Azo-Arenen durch Azo-Kupplung 428  
        24.8.3 Andere Methoden zur Darstellung aromatischer Azo-Verbindungen 432  
     24.9 Organostickstoff-Verbindungen, Übersicht 432  
  25 Organoschwefel-Verbindungen 434  
     25.1 Übersicht, Nomenklatur und Vorkommen 434  
     25.2 Thiole 434  
        25.2.1 Darstellung 434  
        25.2.2 Thermodynamische Eigenschaften 436  
        25.2.3 Reaktionen 437  
     25.3 Thiophenole 438  
        25.3.1 Darstellung 438  
        25.3.2 Reaktionen 438  
     25.4 Thioether (Dialkylsulfide) 439  
        25.4.1 Darstellung 439  
        25.4.2 Reaktionen 440  
     25.5 Disulfide 441  
        25.5.1 Darstellung 441  
        25.5.2 Reaktionen 442  
     25.6 Thioaldehyde, Thioketone, Thioacetale, Thioketale 442  
     25.7 Dithiocarbonsäuren, Thiol- und Thionsäuren 443  
     25.8 Sulfoxide (S-Oxide) 444  
        25.8.1 Darstellung 444  
        25.8.2 Physikalische Eigenschaften 444  
        25.8.3 Reaktionen 444  
     25.9 Sulfone (S-Dioxide) 447  
        25.9.1 Darstellung 447  
        25.9.2 Reaktionen 448  
     25.10 Sulfensäure-Derivate 448  
        25.10.1 Bildung 448  
        25.10.2 Reaktionen 449  
     25.11 Sulfinsäuren 449  
        25.11.1 Bildung 449  
        25.11.2 Stabilität, Acidität, optische Aktivität 450  
        25.11.3 Reaktionen 450  
     25.12 Sulfonsäuren 450  
        25.12.1 Darstellung der Säuren und ihrer Chloride 450  
        25.12.2 Acidität und Wasserlöslichkeit von Sulfonsäuren 452  
        25.12.3 Reaktionen der Sulfonsäuren und Sulfochloride 453  
  26 Kohlensäure-Derivate 455  
     26.1 Kohlensäure 455  
     26.2 Kohlensäurehalogenide 455  
        26.2.1 Phosgen 455  
        26.2.2 Reaktionen von Phosgen 457  
     26.3 Kohlensäureester 457  
        26.3.1 Kohlensäureesterchloride 457  
        26.3.2 Kohlensäurediester 457  
        26.3.3 Dikohlensäurediester 458  
     26.4 Kohlensäureesteramide (Urethane) 459  
     26.5 Kohlensäurediamide (Harnstoffe) 460  
        26.5.1 Harnstoff-Synthesen 460  
        26.5.2 Harnstoff-Reaktionen 460  
        26.5.3 Harnstoff-Einschluss-Verbindungen 462  
        26.5.3 Alkylharnstoffe 462  
     26.6 Kohlensäurehydrazide 462  
        26.6.1 Semicarbazid 463  
        26.6.2 Carbazide 463  
        26.6.3 Esterhydrazide 463  
        26.6.4 Azidokohlensäureester 463  
     26.7 Guanidin 464  
        26.7.1 Basizität und Bindungszustand 464  
        26.7.2 Darstellung 464  
        26.7.3 Reaktionen 464  
     26.8 Thiokohlensäure-Derivate 465  
        26.8.1 Thiophosgen 465  
        26.8.2 Thioharnstoff 466  
     26.9 Dithio- und Trithiokohlensäure-Derivate 467  
        26.9.1 Schwefelkohlenstoff 467  
        26.9.2 Xanthogenate 467  
        26.9.3 Trithiocarbonate 467  
     26.10 Carbodiimide 468  
  27 Umlagerungen 469  
     27.1 Anionotrope 1,2-Verschiebungen 469  
        27.1.1 Allgemeine Mechanismen anionotroper 1,2-Verschiebungen (Sextett-Umlagerungen) 469  
        27.1.2 1,2-Verschiebungen von C zu C 2  
        27.1.3 1,2-Verschiebungen von C zu N über Nitrene und Nitrenium-Ionen 473  
        27.1.4 Verschiebungen von C zu O 474  
     27.2 Kationotrope 1,2-Verschiebungen über Carbanionen 475  
        27.2.1 FAVORSKII-Umlagerung (von C nach C) 475  
        27.2.2 STEVENS-Umlagerung (von N nach C) 476  
        27.2.3 WITTIG-Umlagerung (von O nach C) 476  
     27.3 Radikalische 1,2-Verschiebungen 476  
     27.4 Umlagerungen an benzoiden Ringen 477  
        27.4.1 Umlagerungen vom SE-Typ 477  
        27.4.2 Umlagerungen vom SN-Typ 478  
     27.5 Sigmatrope Umlagerungen 479  
        27.5.1 [1,5]-sigmatrope Verschiebung 479  
        27.5.2 COPE-Umlagerung als [3,3]-sigmatrope Verschiebung 479  
        27.5.3 Hetero-COPE-Umlagerungen 480  
  28 Orbitalsymmetrie bei konzertierten Reaktionen 481  
     28.1 Phasenbeziehung von p-Orbitalen 481  
     28.2 Elektrocyclische Reaktionen 483  
        28.2.1 Definitionen 483  
        28.2.2 WOODWARD-HOFFMANN-Regeln für elektrocyclische Reaktionen 485  
     28.3 Cycloadditionen 487  
        28.3.1 Definitionen 487  
        28.3.2 WOODWARD-HOFFMANN-Regeln für konzertierte Cycloadditionen 488  
        28.3.3 Cycloreversionen 491  
     28.4 Sigmatrope Reaktionen 492  
        28.4.1 Definitionen 492  
        28.4.2 WOODWARD-HOFFMANN-Regeln für sigmatrope Reaktionen 495  
        28.4.3 Beispiele zu den Auswahlregeln 496  
        28.4.4 Inversion und Retention bei sigmatropen Verschiebungen 496  
        28.4.5 En-Reaktion 498  
  29 Molekülspektroskopie zur Strukturaufklärung 500  
     29.1 Überblick 500  
     29.2 UV- und Lichtabsorptions-Spektrometrie 501  
        29.2.1 Spektralbereich 501  
        29.2.2 Messmethodik 502  
        29.2.3 Elektronenübergänge in organischen Molekülen 503  
        29.2.4 Chromophore, Auxochrome 504  
        29.2.5 Lichtabsorption und Farbe 506  
        29.2.6 Anwendungsbereiche 507  
     29.3 Infrarotspektroskopie 509  
        29.3.1 Spektralbereich 509  
        29.3.2 Messmethodik 509  
        29.3.3 Gruppenschwingungen in organischen Molekülen 510  
        29.3.4 Fingerabdruck-Bereich des Infrarotspektrums 512  
        29.3.5 Anwendungsbereiche 514  
     29.4 RAMAN-Spektroskopie 519  
        29.4.1 RAMAN-Streuung 519  
        29.4.2 RAMAN-Spektrum 519  
        29.4.3 Anwendung von RAMAN-Spektren 519  
     29.5 Kernmagnetische Resonanz 521  
        29.5.1 Kernpräzession und Kernspin-Zustände 521  
        29.5.2 NMR-Spektrometer und NMR-Spektrum 522  
        29.5.3 Chemische Verschiebungen 523  
        29.5.4 Messung chemischer Verschiebungen 523  
        29.5.5 Integration der Signale und quantitative Analyse 525  
        29.5.6 Konstitutionsmerkmale und Protonen-Verschiebung 526  
        29.5.7 Kopplungskonstanten 535  
        29.5.8 Strukturmerkmale und Kopplungskonstanten 539  
        29.5.9 Beispiel zur Herleitung der Konstitution aus dem 1H-NMR-Spektrum 546  
        29.5.10 Chemische Methoden der Signalzuordnung 548  
        29.5.11 Besondere Messtechniken 549  
     29.6 Kohlenstoff-13-Resonanz 553  
        29.6.1 Wichtigste Messmethoden 553  
        29.6.2 13C-Verschiebungen 558  
        29.6.3 CH-Kopplungskonstanten 560  
        29.6.4 Beispiel zur Konstitutionsermittlung durch Kohlenstoff-13-Resonanz 561  
     29.7 Massenspektrometrie 563  
        29.7.1 Messmethodik 563  
        29.7.2 Isotopenpeaks 565  
        29.7.3 Molekül-Peak, Molekül-Ion 566  
        29.7.4 Fragment- und metastabile Ionen 566  
        29.7.5 Fragmentierungen organischer Molekül-Ionen 567  
        29.7.6 Erkennung funktioneller Gruppen 573  
        29.7.7 Herleitung der Konstitution aus dem Massenspektrum 573  
  30 Photoreaktionen 577  
     30.1 Anregung von Photoreaktionen 577  
        30.1.1 Energiebedarf 577  
        30.1.2 Verhalten angeregter Moleküle 577  
     30.2 Photosensibilisierung 580  
     30.3 Quantenausbeute 581  
     30.4 Blitzlicht-Photolyse 581  
     30.5 Präparative Photochemie 0  
        30.5.1 Photoinduzierte Einführung funktioneller Gruppen 582  
        30.5.2 Photofragmentierungen 584  
        30.5.3 Photoisomerisierungen 584  
        30.5.4 Photodehydrocyclisierungen 586  
        30.5.5 Photoadditionen 587  
        30.5.6 Photocycloadditionen 588  
        30.5.7 Photooxidation mit und Photoaddition von Sauerstoff 590  
        30.5.8 Photoreduktionen 591  
     30.6 Biologische Photoreaktionen 592  
        30.6.1 Sehvorgang 592  
        30.6.2 Photosynthese 593  
     30.7 Chemolumineszenz 594  
        30.7.1 Katalytische Oxidation von Phthalsäurehydraziden 594  
        30.7.2 Perhydrolyse von Oxalsäurediestern 595  
        30.7.3 Autoxidation CH-acider 2-Coumaranone 595  
        30.7.4 Biolumineszenz 596  
  31 Nichtbenzoide Aromaten 597  
     31.1 Übersicht nichtbenzoider Aromaten 597  
     31.2 Cyclopropenium-Kationen 598  
        31.2.1 Synthese 598  
        31.2.2 Molekülorbital-Modell und Strukturmerkmale 598  
        31.2.3 Reaktivität 599  
     31.3 Quadratsäure und Oxokohlenstoff-Dianionen 599  
     31.4 Cyclopentadienid 600  
        31.4.1 Herstellung 600  
        31.4.2 Strukturmerkmale 600  
        31.4.3 Reaktivität 600  
     31.5 Cyloheptatrienium-Kationen 602  
        31.5.1 Strukturmerkmale und Formulierung 602  
        31.5.2 Herstellungsmethoden 603  
        31.5.3 Reaktivität 604  
     31.6 Cyclooctatetraendiid 605  
        31.6.1 Bildung 605  
        31.6.2 NMR-Daten 605  
        31.6.3 Reaktionen 605  
     31.7 Cyclononatetraenid 606  
        31.7.1 Bildung 606  
        31.7.2 NMR-Daten 606  
        31.7.3 Reaktionen 606  
     31.8 Vergleich der chemischen Verschiebungen 607  
     31.9 Azulen 607  
        31.9.1 Formulierung und physikalische Eigenschaften 607  
        31.9.2 Azulen-Synthese 608  
        31.9.3 Reaktionen 609  
     31.10 Aromatische Annulene 609  
        31.10.1 Definition 609  
        31.10.2 [10]-Annulen 610  
        31.10.3 [14]-Annulene 611  
        31.10.4 [18]-Annulen 613  
        31.10.5 Heteroüberbrückte [18]-Annulene und höhere Annulene 614  
     31.11 Natürliche nichtbenzoide Aromaten 615  
        31.11.1 Tropolone 615  
        31.11.2 Azulene 615  
     31.12 Antiaromatizität 615  
  32 Organosilicium-Verbindungen 617  
     32.1 Organo-Si- und C-Verbindungen im Vergleich 617  
     32.2 Herstellung der Silane 618  
        32.2.1 Halogensilane 618  
        32.2.2 Alkyl- und Arylsilane 619  
     32.3 Nucleophile Substitution am Silicium 619  
        32.3.1 Mechanismen 619  
        32.3.2 Hydrid als Nucleophil 620  
        32.3.3 Reaktionen mit Kohlenstoff-Nucleophilen 620  
        32.3.4 Reaktionen mit Sauerstoff-Nucleophilen 620  
        32.3.5 Reaktionen mit Stickstoff-Nucleophilen 622  
        32.3.6 Desilylierung von Alkinyl- und Arylsilanen 622  
     32.4 Präparative Bedeutung der Trimethylsilyl-Verbindungen 623  
        32.4.1 Reagenzien zur Trimethylsilylierung 623  
        32.4.2 Trimethylsilylazid als Ersatzreagenz 623  
        32.4.3 Silylenolether als Synthesereagenzien 623  
        32.4.4 IRELAND-CLAISEN-Umlagerung 625  
        32.4.5 SAKURAI-Reaktion der Allylsilane 626  
        32.4.6 PETERSON-Alkenylierung 627  
     32.5 Silicone 627  
  33 Organometall-Verbindungen 628  
     33.1 Definition und Nomenklatur 628  
     33.2 Bindungszustand 628  
        33.2.1 Übersicht 628  
        33.2.2 Molekülorbital-Modelle 629  
     33.3 Eigenschaften metallorganischer Verbindungen 630  
        33.3.1 Alkylmetalle 630  
        33.3.2 Metallorganische Elektronenmangel-Verbindungen 630  
        33.3.3 GRIGNARD-Verbindungen 631  
     33.4 Allgemeine Methoden zur Herstellung 631  
        33.4.1 Reaktion von Kohlenwasserstoff und Metall 631  
        33.4.2 Reaktion von Halogenalkan und Halogenaren mit Metall 632  
        33.4.3 Reaktion von Organometall-Verbindung und Metallhalogenid 632  
        33.4.4 Metall-Metall-Austausch 633  
        33.4.5 Halogen-Metall-Austausch 633  
        33.4.6 Wasserstoff-Metall-Austausch 634  
        33.4.7 Addition von Metallhydriden an Alkene 634  
     33.5 Reaktionen von Alkyl- und Arylmetall-Verbindungen 634  
        33.5.1 Reaktion mit Sauerstoff 634  
        33.5.2 Reaktion mit Halogen 634  
        33.5.3 Hydrolyse und Alkoholyse 635  
        33.5.4 Reaktion mit CH-Säuren 636  
        33.5.5 Reaktionen zwischen Organometall-Verbindungen 636  
        33.5.6 Reaktion mit Carbonsäurehalogeniden 637  
        33.5.7 Addition an CC-Doppelbindungen 637  
        33.5.8 Addition an CX-Doppelbindungen 637  
        33.5.9 Addition an CX-Dreifachbindungen 639  
        33.5.10 Nucleophile Öffnung von Oxiran- und Oxetan-Ringen 640  
        33.5.11 Nucleophile Substitution 640  
     33.6 Übergangsmetall-Aren- und Alken-Komplexe 641  
        33.6.1 Bindungszustand und Struktur von Metall--Komplexen 641  
        33.6.2 Herstellung und Eigenschaften einiger Übergangsmetall-?-Komplexe 642  
        33.6.3 CC-Verküpfungen mit Übergangsmetall-Komplexen als Katalysatoren 644  
        33.6.4 CX-Verküpfungen mit Palladium-Komplexen als Katalysatoren 647  
     33.7 Übergangsmetall-Carben-Komplexe 648  
        33.7.1 Konstitution 648  
        35.7.2 Herstellung 649  
        33.7.3 Reaktionen 649  
     33.8 Metallchelate 651  
        33.8.1 Bauprinzip 651  
        33.8.2 Metallchelat-Effekt 652  
        33.8.3 Metalltemplat-Effekt 653  
        33.8.4 Metallchelate makrocyclischer N4-Liganden 653  
        33.8.5 Bedeutung von Metallchelaten 654  
  34 Heteroalicyclen 656  
     34.1 Übersicht und Ring-Nomenklatur 656  
     34.2 Molekülgeometrie 657  
     34.3 Allgemeine Syntheseprinzipien 658  
        34.3.1 Intramolekulare Cyclisierungen 658  
        34.3.2 Cycloadditionen 660  
        34.3.3 Ringerweiterung von Carbocyclen durch Stickstoff 662  
        34.3.4 Katalytische Hydrierung von Heteroaromaten 662  
        34.3.5 Carbonyl-Derivatisierung 663  
     34.4 Funktionelle Reaktionen 663  
        34.4.1 Heteroatom als Nucleophil 663  
        34.4.2 Carbonyl-Umpolung durch 1,3-Dithian-Derivatisierung 663  
     34.5 Ringöffnungen 664  
     34.6 Ringöffnende Ringerweiterungen 665  
     34.7 Additionen an ungesättigte Heteroalicyclen 666  
     34.8 Komplexierung durch Kronenether und Cryptanden 666  
     34.9 Mesomerieeffekte und Aromatizität 667  
  35 Monocyclische Heteroaromaten 668  
     35.1 Nomenklatur und Übersicht 668  
     35.2 Aromatizität und Struktur von Fünfring-Heteroaromaten 669  
        35.2.1 ?-Elektronendichte-Verteilung 669  
        35.2.2 Molekülorbital-Modelle 669  
        35.2.3 Bindungsausgleich und Mesomerieenergie 670  
     35.3 Aromatizität und Struktur von Sechsring-Heteroaromaten 670  
        35.3.1 ?-Elektronendichte-Verteilung, Mesomerie und Bindungsausgleich 670  
        35.3.2 Molekülorbital-Modell des Pyridins 671  
        35.3.3 Sechsring-Heterocyclen mit zweibindigen Heteroatomen 672  
     35.4 Tautomerie der Heteroaromaten 672  
        35.4.1 Tautomerie ohne Beteiligung von Substituenten 672  
        35.4.2 Tautomerie unter Beteiligung von Substituenten 673  
     35.5 Synthese monocyclischer Fünfring-Heteroaromaten 676  
        35.5.1 Allgemeine Methoden 676  
        35.5.2 Spezielle Methoden 680  
     35.6 Reaktionen monocyclischer Fünfring-Heteroaromaten 682  
        35.6.1 Basizität und Reaktionen am nichtbindenden Elektronenpaar 682  
        35.6.2 Acidität 683  
        35.6.3 Dien-Reaktionen 685  
        35.6.4 Elektrophile Substitutionen 685  
        35.6.5 Nucleophile Substitutionen 689  
        35.6.6 Carben-Cycloadditionen 689  
        35.6.7 Ringöffnungen 690  
        35.6.8 Besondere Reaktionen von Substituenten 690  
     35.7 Mesoionische Fünfring-Heteroaromaten 692  
        35.7.1 1,2,3-Oxadiazol-Derivate 692  
        35.7.2 Triazol-Derivate 693  
        35.7.3 Oxazol- und Thiazol-Derivate 693  
     35.8 Synthese monocyclischer Sechsring-Heteroaromaten 694  
        35.8.1 Pyridin 694  
        35.8.2 Phosphor-, Sauerstoff- und Schwefel-Analoge des Pyridins 696  
        35.8.3 Diazine 698  
        35.8.4 Oxazine und Thiazine 699  
        35.8.5 Triazine 701  
        35.8.6 Tetrazine 701  
     35.9 Reaktionen monocyclischer Sechsring-Heteroaromaten 702  
        35.9.1 Reaktionen am Imino-Stickstoff 702  
        35.9.2 Cycloadditionen 704  
        35.9.3 Nucleophile Additionen, Ringöffnungen, Umheterocyclisierungen 704  
        35.9.4 Nucleophile Substitutionen 705  
        35.9.5 Elektrophile Substitutionen 707  
        35.9.6 Besondere Reaktionen von Substituenten 708  
     35.10 Höhergliedrige Heterocyclen und Heteroaromaten 710  
        35.10.1 Ringvinyloge der Fünfring-Heteroaromaten 710  
        35.10.2 Ringvinyloge des Pyridins 713  
  36 Benzo-kondensierte Heteroaromaten 715  
     36.1 Nomenklatur 715  
     36.2 Synthese benzologer Fünfring-Heteroaromaten 716  
        36.2.1 Benzo[b]furan und Benzo[b]thiophen 716  
        36.2.2 Benzo[b]pyrrol (Indol) 717  
        36.2.3 Benzo-1,2-azole (Indazol, Benzoisoxazol, Benzoisothiazol) 717  
        36.2.4 Benzo-1,3-azole (Benzimidazol, Benzoxazol, Benzothiazol) 718  
        36.2.5 Benzotriazol 718  
        36.2.6 Carbazol 719  
     36.3 Reaktionen benzologer Fünfring-Heteroaromaten 719  
        36.3.1 Prognose 719  
        36.3.2 Heteroatom-spezifische Reaktionen 720  
        36.3.3 Elektrophile Substitutionen 720  
        36.3.4 Cycloadditionen 721  
        36.3.5 Reaktionen der 2- und 3-Hydroxy-Derivate 722  
     36.4 Synthese benzologer Pyridine und Azine 722  
        36.4.1 Chinoline (Benzo[b]pyridine) 722  
        36.4.2 Isochinoline (Benzo[c]pyridine) 724  
        36.4.3 Benzochinoline 724  
        36.4.4 Benzopyridazine 725  
        36.4.5 Chinazoline 725  
        36.4.6 Chinoxaline und Phenazine 726  
        36.4.7 Benzopyrone und Benzopyrylium-Salze 726  
        36.4.8 Phenoxazine und Phenothiazine 728  
     36.5 Reaktionen benzologer Sechsring-Heteroaromaten 728  
        36.5.1 Reaktionen am Ring-Stickstoff 728  
        36.5.2 Katalytische Hydrierung und oxidative Ringöffnung 729  
        36.5.3 Nucleophile Additionen 729  
        36.5.4 Nucleophile Substitutionen 730  
        36.5.5 Elektrophile Substitutionen 730  
        36.5.6 CH-Acidität und andere Reaktionen von Methyl-Gruppen 731  
  37 Fusionierte Heteroaromaten 732  
     37.1 Nomenklatur 732  
     37.2 Heterobicyclen mit Stickstoff als Brückenkopf 735  
     37.3 Purine 736  
     37.4 Pteridine 738  
     37.5 Reaktionen fusionierter Heteroaromaten 739  
        37.5.1 Basizität und Acidität 739  
        37.5.2 Ringspaltungen 739  
        37.5.3 Nucleophile Additionen 740  
        37.5.4 Nucleophile Substitutionen 741  
        37.5.5 Elektrophile Substitutionen 741  
        37.5.6 CH-Acidität von Methyl-Gruppen 741  
  38 Organische Farbstoffe 742  
     38.1 Farbe 742  
        38.1.1 Absorbiertes Licht und Farbe 742  
        38.1.2 Farbstoffe und Pigmente 742  
     38.2 Bauprinzip von Farbstoffen 742  
     38.3 Azofarbstoffe 744  
        38.3.1 Tautomerie 744  
        38.3.2 Herstellung 744  
        38.3.3 Methoden der Textilfärbung mit Azofarbstoffen 745  
     38.4 Polymethin-Farbstoffe 750  
        38.4.1 Bauprinzip 750  
        38.4.2 Ausgewählte Methoden zur Herstellung 751  
        38.4.3 Anwendung von Polymethin-Farbstoffen 752  
        38.4.4 Natürliche Polymethin-Farbstoffe 753  
     38.5 Phenyloge Methin- und Azamethin-Farbstoffe 756  
        38.5.1 Übersicht 756  
        38.5.2 Allgemeine Methoden zur Herstellung 756  
        38.5.3 Anwendung phenyloger Methin- und Azamethin-Farbstoffe 760  
        38.5.4 Natürliche Phenoxazin-Farbstoffe 761  
     38.6 Carbonyl-Farbstoffe 762  
        38.6.1 Übersicht 762  
        38.6.2 Lichtabsorption der Carbonyl-Farbstoffe 762  
        38.6.3 Synthese von Anthrachinon-Farbstoffen 764  
        38.6.4 Indigo-Synthesen 765  
        38.6.5 Textilfärbung mit Indigo- und Anthrachinon-Derivaten 766  
        38.6.6 Höher anellierte Carbonyl-Farbstoffe 767  
        38.6.7 Natürliche Carbonyl-Farb- und Wirkstoffe 768  
     38.7 Polyaza[18]annulen-Farbstoffe 770  
        38.7.1 Bauprinzip 770  
        38.7.2 Porphyrine und ihre Metallchelate alsDiaza[18]annulene 770  
        38.7.3 Porphyrin-Synthesen 771  
        38.7.4 Phthalocyanin-Synthesen 772  
        38.7.5 Färbung mit Phthalocyanin-Derivaten 773  
        38.7.6 Natürliche Porphyrinoide 774  
  39 Synthetische Polymere 775  
     39.1 Monomere, Oligomere, Polymere 775  
     39.2 Polymerisationen 775  
        39.2.1 Übersicht 775  
        39.2.2 Radikalische Polymerisation 776  
        39.2.3 Ionische Polymerisation 778  
        39.2.4 Koordinative Polymerisation 779  
        39.2.5 Polymerisation durch Alken-Metathese 781  
        39.2.6 Epoxid-Polymerisation 781  
        39.2.7 Hetero- und Homopolymere 781  
        39.2.8 Uni- und Multipolymere 782  
     39.3 Polyadditionen 783  
        39.3.1 Polyurethane 783  
        39.3.2 Polyharnstoffe 784  
     39.4 Polykondensationen 784  
        39.4.1 Polyester 784  
        39.4.2 Polyamide 785  
        39.4.3 Phenoplaste 786  
        39.4.4 Aminoplaste 787  
        39.4.5 Epoxidharze 788  
     39.5 Molekülstruktur von Polymeren 788  
        39.5.1 Mittlere Molekülmasse 788  
        39.5.2 Stellungsisomerie 789  
        39.5.3 Verzweigungsgrad 789  
        39.5.4 Relative Konfigurationsisomerie von Polyalkenen 790  
        39.5.5 Taktizität von Polyalkanen 790  
        39.5.6 Rotationsisomerie 791  
     39.6 Anwendungstechnisch relevante Eigenschaften 792  
        39.6.1 Kristallinität 792  
        39.6.2 Plastizität 794  
        39.6.3 Elastizität 794  
        39.6.4 Löslichkeit und Quellbarkeit 794  
     39.7 Reaktionen von Polymeren 794  
        39.7.1 Depolymerisationen 794  
        39.7.2 Reaktionen unter Erhaltung der Polymerkette 795  
     39.8 Funktionelle Polymere 796  
        39.8.1 Ionenaustauscher 796  
        39.8.2 Elektronenaustauscher 797  
        39.8.3 Elektrolumineszente Polymere 797  
        39.8.4 Makromolekulare Chelatbildner 798  
        39.8.5 Dendrimere 798  
        39.8.6 Polymere Träger 800  
     39.9 Anwendungsformen der Polymeren 801  
  40 Aminosäuren 804  
     40.1 Proteinaminosäuren 804  
     40.2 Physiologische Bedeutung 805  
     40.3 Absolute Konfiguration 806  
     40.4 Physikalische Eigenschaften 807  
        40.4.1 Dissoziationsgleichgewichte 807  
        40.4.2 Schmelzpunkt und Löslichkeit 809  
     40.5 Chromatographische Trennung 809  
        40.5.1 Ionenaustausch-Chromatographie im Aminosäuren-Analysator 809  
        40.5.2 Kapillarzonen-Elektrophorese 811  
        40.5.3 Gaschromatographie 811  
     40.6 Synthesen 812  
        40.6.1 Aminierung von -Halogencarbonsäuren 812  
        40.6.2 STRECKER-Synthese 812  
        40.6.3 BUCHERER-Synthese 813  
        40.6.4 ERLENMEYER-Synthese 814  
        40.6.5 Reduktive Aminierung von -Oxodicarbonsäuren 814  
        40.6.6 ?-Aminosäuren aus N-Acylaminomalonsäurediestern 815  
        40.6.7 Enantioselektive Synthese von Aminosäuren 816  
     40.7 Trennung racemischer Aminosäuren 816  
        40.7.1 Chromatographische Enantiomeren-Analyse 817  
        40.7.2 Selektive Kristallisation 817  
        40.7.3 Trennung über Diastereomere 817  
        40.7.4 Enzymatische Methoden 818  
     40.8 Reaktionen 819  
        40.8.1 Bildung von Salzen und Komplexen 819  
        40.8.2 Veresterung 820  
        40.8.3 Bildung von Lactamen und Imiden 820  
        40.8.4 N-Alkylierung und N-Arylierung 821  
        40.8.5 N-Acylierung 821  
        40.8.6 Abbau-Reaktionen und Umfunktionierungen 822  
        40.8.7 Aminosäure-Derivate als chirale Auxiliare und Organokatalysatoren 824  
  41 Peptide und Proteine 825  
     41.1 Oligo- und Polypeptide 825  
     41.2 Struktur der Peptidbindung 826  
     41.3 Konformation (Sekundärstruktur) von Polypeptid-Ketten 826  
        41.3.1 RAMACHANDRAN-Diagramme 826  
        41.3.2 ?-Helix 828  
        41.3.3 ?-Keratin-Struktur 829  
        41.3.4 ?-Faltblatt 831  
        41.3.5 Physikalische Methoden zur Strukturbestimmung 832  
     41.4 Methoden der Peptidsynthese 833  
        41.4.1 Knüpfung der Peptidbindung 833  
        41.4.2 Schutzgruppen 835  
        41.4.3 Strategie und Taktik der Peptidsynthese 840  
        41.4.4 Kombinatorische Synthese 842  
     41.5 Methoden der Peptid-Sequenzierung 843  
        41.5.1 Reinigung von Peptiden 843  
        41.5.2 Selektive Spaltungen von Peptidketten 844  
        41.5.3 Endgruppenanalyse 845  
        41.5.4 Schrittweiser Abbau nach EDMAN 846  
     41.6 Modifizierung von Seitenkettenfunktionen 846  
     41.7 Ausgewählte Peptidwirkstoffe 848  
        41.7.1 Peptidhormone 848  
        41.7.2 Peptidantibiotika 852  
        41.7.3 Peptidtoxine 854  
     41.8 Proteine 855  
        41.8.1 Klassifizierung und Funktion von Proteinen 855  
        41.8.2 Enzymaktivitätsbestimmung 856  
        41.8.3 Struktur der Proteine Myoglobin und Hämoglobin 857  
        41.8.4 Enzym-Substrat-Wechselwirkung 859  
  42 Alkaloide 862  
     42.1 Herkunft und Gewinnung der Alkaloide 862  
     42.2 Übersicht heterocyclischer Alkaloide 863  
        42.2.1 Pyrrolidin-, Piperidin- und Pyridin-Alkaloide 863  
        42.2.2 Tropan-Alkaloide 864  
        42.2.3 Pyrrolizidin-, Indolizidin- und Chinolizidin-Alkaloide 865  
        42.2.4 Indol-Alkaloide 865  
        42.2.5 Isochinolin-Alkaloide 868  
        42.2.6 Chinolin-Alkaloide 871  
        42.2.7 Isoxazol- und Oxazol-Alkaloide 871  
     42.3 Übersicht nicht heterocyclischer Alkaloide 871  
        42.3.1 Phenylethylamine 872  
        42.3.2 Amide und Lactame biogener Amine 872  
        42.3.3 Cyclopeptid-Alkaloide 873  
     42.4 Exemplarische Alkaloid-Synthesen 873  
        42.4.1 Nicotin und Coniin 873  
        42.4.2 Tropan 874  
        42.4.3 Tryptamine 874  
        42.4.4 Benzyltetrahydroisochinoline 875  
  43 Kohlenhydrate 876  
     43.1 Bedeutung, Klassifizierung und Nomenklatur der Zucker 876  
        43.1.1 Glucose, die Grundsubstanz der Kohlenhydrate 876  
        43.1.2 Klassifizierung und Nomenklatur 876  
     43.2 Konstitution, relative und absolute Konfiguration 878  
     43.3 Cyclohalbacetal-Formen und Konformation 881  
        43.3.1 Halbacetal-Bildung 881  
        43.3.2 Gleichgewichte der Pyranosen und Furanosen 884  
        43.3.3 Mutarotation 885  
        43.3.4. Konformation der Pyranosen undanomerer Effekt 886  
        43.3.5 NMR-Spektroskopie 887  
     43.4 Carbonyl-Reaktionen der Kohlenhydrate 888  
        43.4.1 Kettenverlängerung 889  
        43.4.2 Reduktion zu Polyolen 890  
        43.4.3 Oxidation endständiger Gruppen 891  
        43.4.4 Glycosidierungen 893  
        43.4.5 Reaktionen mit Thiolen und Stickstoff-Nucleophilen 895  
     43.5 Polyol-Reaktionen 897  
        43.5.1 Schutzgruppen für die Hydroxy-Funktionen 897  
        43.5.2 Oxidation von Hydroxy-Gruppen 899  
        43.5.3 Nucleophile Substitutionen 900  
        43.5.4 Glykolspaltung und andere Abbaureaktionen 901  
     43.6 Deoxy-, Amino-, ungesättigte und verzweigte Zucker 902  
        43.6.1 Deoxyzucker 902  
        43.6.2 Aminozucker 902  
        43.6.3 Verzweigte und ungesättigte Zucker 903  
     43.7 Analytik 904  
     43.8 Oligosaccharide 905  
        43.8.1 Disaccharide 905  
        43.8.2 Trisaccharide, Cyclodextrine 907  
     43.9 Polysaccharide 908  
        43.9.1 Struktur der Cellulose 908  
        43.9.2 Technische Gewinnung und chemische Modifikation der Cellulose 908  
        43.9.3 Stärke, Amylose und Amylopektin 909  
        43.9.4 Glykogen 910  
        43.9.5 Chitin 910  
        43.9.6 Heparin, Hyaluronsäure, Chondroitinsulfate 911  
        43.9.7 Inulin und Pektine 912  
  44 Nucleoside, Nucleotide, Nucleinsäuren 913  
     44.1 Bauprinzip der Nucleinsäuren 913  
     44.2 Abbau der Nucleinsäuren 916  
        44.2.1 Bedingungen der Hydrolyse von Nucleosiden und Nucleotiden 916  
        44.2.2 Enzymatische Spaltung von Polynucleotiden 917  
     44.3 Eigenschaften von Nucleosiden und Nucleotiden 917  
        44.3.1 Eigenschaften der Phosphat-Gruppe 917  
        44.3.2 Löslichkeit 918  
        44.3.3 Tautomerie-Gleichgewichte 918  
        44.3.4 Dissoziationsverhalten von Nucleotiden 919  
        44.3.5 Bildung von Basenpaaren und Komplementärprinzip 919  
        44.3.6 Die Doppelhelix der DNA 920  
        44.3.7 Detektion der DNA-Denaturierung durch UV-Spektroskopie 922  
        44.3.8 Seltene Basen und RNA-Konformation 924  
     44.4 Nucleosid- und Nucleotid-Synthesen 925  
        44.4.1 Synthese von Nucleosiden 925  
        44.4.2 Phosphorylierungen 926  
        44.4.3 Synthese von Nucleotiden 928  
        44.4.4 Synthese von Oligonucleotiden 929  
        44.4.5 Phosphorsäuretriester-Methode zur Synthese von Gen-Fragmenten 930  
        44.4.6 Phosphoramidit-Methode an der Festphase 931  
     44.5 Sequenzierung der DNA 932  
     44.6 Telomere und Carcinogene 934  
  45 Lipide 936  
     45.1 Klassifizierung der Lipide 936  
     45.2 Vorkommen und Isolierung 937  
        45.2.1 Vorkommen 937  
        45.2.2 Isolierung und Identifizierung 937  
     45.3 Wechselwirkungen von Lipiden mit Wasser 938  
     45.4 Fettsäuren 939  
        45.4.1 Vorkommen und Struktur wichtiger Fettsäuren 939  
        45.4.2 Physikalische Eigenschaften 941  
        45.4.3 Chemische Eigenschaften 942  
        45.4.4 Analytik der Fettsäuren 944  
     45.5 Wachse 947  
     45.6 Phosphatide, Glycolipide, Aminolipide 948  
        45.6.1 Phosphatide 948  
        45.6.2 Sphingolipide und Glycolipide 948  
        45.6.3 Lipopolysaccharide und Lipoproteine 950  
     45.7 Lipid-Membranen 951  
        45.7.1 Lipid-Doppelschichten 952  
        45.7.2 Aufbau biologischer Lipid-Membranen 954  
     45.8 Industrielle Synthese von Detergentien 955  
        45.8.1 Alkylbenzensulfonate 955  
        45.8.2 Langkettige Alkylsulfate und andere Tenside 957  
  46 Terpene 959  
     46.1 Herkunft und Bauprinzip der Terpene 959  
        46.1.1 Begriff, Isopren-Regel, Klassifizierung 959  
        46.1.2 Vorkommen, Bedeutung 960  
     46.2 Übersicht der Terpene 961  
        46.2.1 Hemi- und Monoterpene 961  
        46.2.2 Sesquiterpene 965  
        46.2.3 Diterpene 966  
        46.2.4 Sesterterpene 968  
        46.2.5 Triterpene 969  
        46.2.6 Tetraterpene (Carotenoide) 972  
        46.2.7 Prenylchinone 972  
        46.2.8 Polyterpene 975  
     46.3 Exemplarische Terpen-Synthesen 975  
        46.3.1 Acylische Mono- und Sesquiterpene 975  
        46.3.2 Cyclische Monoterpene 977  
        46.3.3 Industrielle Synthese des Diterpens Vitamin A 978  
  47 Steroide 980  
     47.1 Stammgerüste und Nomenklatur der Steroide 980  
     47.2 Sterole 982  
     47.3 Gallensäuren 982  
     47.4 Steroidhormone 984  
        47.4.1 Corticosteroide (Pregnan-Derivate) 984  
        47.4.2 Sexualhormone (Pregnan-, Androstan- und Estran-Derivate) 985  
        47.4.3 Steroid-Duftstoffe (Androst-16-en-Derivate) 986  
     47.5 Herzglycoside 987  
     47.6 Steroidsaponine 988  
     47.7 Steroidalkaloide 988  
     47.8 Exemplarische Steroidsynthesen 990  
        47.8.1 Estronmethylether 990  
        47.8.2 Industrielle Synthese des Levonorgestrels 991  
  48 Biosynthese der Naturstoffe 992  
     48.1 Biosynthesen, Grundbegriffe und Übersicht 992  
        48.1.1 Enzymkatalyse (Substrat, Inhibitor) 993  
        48.1.2 Coenzyme 993  
     48.2 Kohlenhydrate 995  
        48.2.1 Photosynthese 995  
        48.2.2 Stoffwechselwege der Glucose 997  
        48.2.3 Umwandlungen des Pyruvats aus der Glykolyse 1000  
     48.3 Tricarbonsäure-Cyclus (Citrat-Cyclus) 1002  
     48.4 Aminosäuren 1006  
        48.4.1 Kopplung der Aminosäure-Biosynthese an den Citrat-Cyclus 1006  
        48.4.2 Aminosäure-Biosynthese aus -Ketosäuren durch Transaminase-Reaktion 1006  
        48.4.3 Aromatische Aminosäuren auf dem Shikimat-Weg 1007  
        48.4.4 Stoffwechsel der Aminosäuren 1009  
        48.4.5 Harnstoff-Cyclus in der Leber 1011  
     48.5 Fettsäuren 1012  
        48.5.1 Biosynthese der Fettsäuren 1012  
        48.5.2 Biosynthese der Triglyceride 1013  
        48.5.3 Fettsäure-Abbau 1014  
     48.6 Polyketide 1015  
        48.6.1 Polyketid-Weg 1015  
        48.6.2 Biosynthese ausgewählter Polyketide 1016  
     48.7 Isoprenoide 1021  
        48.7.1 Terpene 1021  
        48.7.2 Steroide 1024  
     48.8 Heterocyclen 1026  
        48.8.1 Pyrimidin- und Purin-Nucleotide 1026  
        48.8.2 Alkaloide 1030  
        48.8.3 Porphyrinoide 1033  
     48.9 Biopolymere 1035  
        48.9.1 Nucleinsäuren 1035  
        48.9.2 Proteine 1039  
        48.9.3 Oligo- und Polysaccharide 1044  
        48.9.4 Abbau der Polysaccharide 1047  
        48.9.5 Lignine 1050  
  49 Syntheseplanung 1052  
     49.1 Zielsetzung, Logik 1052  
     49.2 Die Retrosynthese-Strategie 1053  
        49.2.1 Retrosynthetische Zerlegung in Synthons 1053  
        49.2.2 Realistische und unrealistische Zerlegungen 1054  
        49.2.3 a- und d-Synthons 1056  
        49.2.4 Auswahl der zu zerlegenden Bindung 1056  
        49.2.5 Mechanistische Gesichtspunkte 1058  
        49.2.6 Reihenfolge der Syntheseschritte 1059  
     49.3 Strategie der Cyclisierungen, Einbau benzoider Ringe 1060  
        49.3.1 Carbocyclen 1060  
        49.3.2 Einbau und Substitution benzoider Ringe 1061  
        49.3.3 Heterocyclen 1063  
     49.4 Kontrolle der Selektivität 1066  
        49.4.1 Chemoselektivität 1066  
        49.4.2 Schutzgruppen 1067  
        49.4.3 Regioselektivität 1068  
        49.4.4 Stereoselektivität und Stereospezifität 1070  
     49.5 Effizienz-Strategien 1073  
        49.5.1 Konvergente Synthesen 1073  
        49.5.2 Tandem-Reaktionen 1076  
     49.6 Biosynthese als Strategie-Vorlage 1078  
        49.6.1 Biomimetische Synthese 1078  
        49.6.2 Mutasynthese von Naturstoff-Analoga 1079  
  50 Nachhaltigkeit und nachwachsende Rohstoffe 1080  
     50.1 Nachhaltige Syntheseplanung 1080  
        50.1.1 Zielsetzungen 1080  
        50.1.2 Umweltfaktor und Atomeffizienz 1080  
        50.1.3 Verbesserung der Umweltverträglichkeit industrieller Synthesen 1082  
        50.1.4 Redox-Reaktionen 1082  
     50.2 Nachwachsende Rohstoffe 1083  
        50.2.1 Aufschluss und Trennung der Biomasse 1084  
        50.2.2 Plattformchemikalien aus Biomasse 1085  
     50.3 Industrielle Synthesen mit Kohlendioxid 1088  
     50.4 Nutzung der Biokatalyse 1089  
        50.4.1 Chirale Intermediate zur Synthese von Wirkstoffen 1089  
        50.4.2 Biotenside 1090  
        50.4.3 Biologisch abbaubare Polymere 1091  
     50.5 Lösemittel 1092  
        50.5.1 Auswahlkriterien 1092  
        50.5.2 Nutzungskreislauf und Verbrauchsminderung 1093  
        50.5.3 Zweiphasensysteme 1094  
     50.6 Toxizität und Bioakkumulation 1095  
        50.6.1 Toxizität 1095  
        50.6.2 Bioakkumulation 1097  
  Bibliographie 1099  
  Sachregister 1104  
  Verzeichnis der Reaktionen 1155  
  Glossar 1172  
  Periodensystem der Elemente 1176  
  EULA 1178  


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