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Prüfungstraining Organische Chemie - Für Studierende der Chemie, Biochemie, Pharmazie und anderer Naturwissenschaften  
Prüfungstraining Organische Chemie - Für Studierende der Chemie, Biochemie, Pharmazie und anderer Naturwissenschaften
von: Eberhard Breitmaier
Wiley-VCH, 2024
ISBN: 9783527850143
323 Seiten, Download: 8667 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  
  Half Title 3  
  Title 5  
  Copyright Page 6  
  Inhalt 7  
  Vorwort 12  
  Organische Chemie 13  
  1 Atomorbitale, Elektronenzustände 14  
     1.2 s- und p-Orbitale 14  
     1.3 Elektronenspin und PAULI-Prinzip 14  
     1.4 Elektronenkonfiguration leichter Atome 15  
  2 Kovalente Bindung des Wasserstoff-Moleküls 16  
     2.1 Arten der chemischen Bindung 16  
     2.2 Kovalente Bindung durch Überlappung von Atomorbitalen 16  
     2.3 Überlappung von p-Orbitalen 17  
  3 Hybridisierung von Atomorbitalen 18  
     3.1 Geometrie des Methan-Moleküls 18  
     3.2 Hybridisierung von Atomorbitalen 18  
     3.3 CH-Bindungen des Methans 19  
  4 Kovalente Bindung der C2-Kohlenwasserstoffe 20  
     4.1 Ethan, CC-Einfachbindung 20  
     4.2 Ethen, CC-Doppelbindung 20  
     4.3 Ethin, CC-Dreifachbindung 21  
  5 Alkane 22  
     5.1 Homologe Reihe der Alkane 22  
     5.2 Vorkommen, Herstellung 22  
        5.2.1 Fraktionierte Destillation des Erdöls (Raffinerie 22  
        5.2.2 Katalytische Hydrierung von Alkenen 23  
        5.2.3 WURTZ-Synthese über Alkylnatrium 23  
        5.2.4 KOLBE-Elektrolyse von Carboxylaten (anodische Oxidation) 23  
     5.3 Alkane als Energieträger 23  
  6 Konstitution, Konstitutionsisomerie 24  
     6.1 Atomverknüpfung 24  
     6.2 Konstitutionsisomere 24  
  7 Grundregeln der Nomenklatur 26  
     7.1 IUPAC-Regeln 26  
     7.2 Verzweigte Alkyl-Gruppen 26  
  8 Molekülschreibweisen 28  
     8.1 Valenzstrichformeln 28  
     8.2 Skelettformeln 28  
     8.3 LEWIS-Formeln 28  
     8.4 Projektionsformeln 29  
        8.4.1 FISCHER-Projektion 29  
        8.4.2 NEWMAN-Projektion 29  
  9 Konformation 30  
     9.1 Konformation, Konformere 30  
     9.2 Energieinhalte und Nomenklatur von Konformeren 30  
  10 Reaktive Zwischenstufen 32  
     10.1 Radikale 32  
     10.2 Ionen 32  
     10.3 Carbene 33  
  11 Grundtypen organischer Reaktionen 34  
     11.1 Addition 34  
     11.2 Eliminierung 34  
     11.3 Oxidation 34  
     11.4 Reduktion 34  
     11.5 Substitution 34  
     11.6 Umlagerung 35  
  12 Energieumsätze chemischer Reaktionen 36  
     12.1 Aktivierungsenergie, Reaktionswärme 36  
     12.2 Katalyse 36  
     12.3 Kinetische und thermodynamische Kontrolle 37  
  13 Radikalische Substitution 38  
     13.1 Photohalogenierung der Alkane 38  
     13.2 Relative Stabilität von Alkyl-Radikalen 38  
     13.3 Regioselektivität der radikalischen Substitution 39  
     13.4 Radikalische Sulfochlorierung und Nitrierung 39  
  14 Alkene, Konstitution und relative Konfiguration 40  
     14.1 Übersicht, Nomenklatur, Konstitutionsisomerie 40  
     14.2 Relative Konfiguration der Alkene 40  
  15 Alken-Synthesen 42  
     15.1 ?-Eliminierung 42  
        15.1.1 Dehydrohalogenierung von Halogenalkanen 42  
        15.1.2 Dehydratisierung von Alkoholen 42  
        15.1.3 Reduktive Dehalogenierung von 1,2-Dihalogenalkanen 43  
     15.2 Alternative Synthesen 43  
        15.2.1 Dehydrierung von Alkanen 43  
        15.2.2 Partielle Hydrierung von Alkinen 43  
        15.2.3 Reduktive Kupplung von Carbonyl Verbindungen 43  
        15.2.4 Carbonyl-Alkenylierungen 44  
     15.3 Umwandlung von Alkenen 44  
        15.3.1 WOHL-ZIEGLER-Bromierung 44  
        15.3.2 HECK-Reaktion 44  
        15.3.3 En-Reaktion 45  
        15.3.4 Alken-Metathese 45  
  16 Additionen an Alkene 46  
     16.1 Addition von Wasserstoff (Katalytische Hydrierung) 46  
     16.2 Addition von Brom (Bromierung) 46  
     16.3 Elektrophile Addition von Halogenwasserstoff 47  
     16.4 Elektrophile Addition von Wasser (Hydratisierung) 47  
     16.5 Bildung von Halohydrinen 48  
     16.6 Hydroborierung 48  
     16.7 Dihydroxylierungen 48  
     16.8 1,3-dipolare Cycloaddition von Ozon (Ozonolyse von Alkenen) 49  
  17 Diene 50  
     17.1 Kumulation und Konjugation von Doppelbindungen 50  
     17.2 Molekülstruktur 50  
        17.2.1 Konformation 50  
        17.2.2 Bindungslängen und Mesomerie des 1,3-Butadiens 50  
        17.2.3 Molekülgeometrie des Allens 51  
     17.3 Herstellung 51  
        17.3.1 Katalytische Dehydrierung zu 1,3-Dienen 51  
        17.3.2 Dehydratisierung von Diolen zu 1,3-Dienen 51  
        17.3.3 Katalytische Dimerisierung von Ethin zu 1,3-Butadien 51  
        17.3.4 1,2-Diene durch Eliminierung 51  
  18 Additionen und Cycloadditionen mit 1,3-Dienen 52  
     18.1 1,2- und 1,4-Addition 52  
     18.2 Cycloadditionen 53  
        18.2.1 [4+2]-Cycloaddition (DIELS-ALDER-Reaktion) 53  
        18.2.2 [4+1]-Cycloaddition 53  
  19 Alkine 54  
     19.1 Homologe Reihe, Konstitutionsisomerie, Nomenklatur 54  
     19.2 Herstellung 54  
        19.2.1 Partielle Oxidation von Methan zu Ethin 54  
        19.2.2 Carbid-Prozess (frühere Ethin-Synthese) 54  
        19.2.3 Doppelte Dehydrohalogenierung von 1,1-Dihalogenalkanen 55  
        19.2.4 Alkylierung terminaler Alkine 55  
     19.3 Typische Reaktionen 55  
        19.3.1 Hydrierung und Reduktion 55  
        19.3.2 Hydroborierung 55  
        19.3.3 Elektrophile Addition von Halogenen 56  
        19.3.4 Elektrophile Addition von HX 56  
        19.3.5 CH-Acidität terminaler Alkine, Ethinylide 57  
        19.3.6 Oxidative Kupplung terminaler Alkine 57  
        19.3.7 Cyclotri- und Cyclotetramerisierung 57  
  20 Cycloalkane 58  
     20.1 Übersicht, Nomenklatur 58  
     20.2 Konformation 58  
        20.2.1 Cyclopropan 58  
        20.2.2 Cyclobutan 58  
        20.2.3 Cyclopentan 59  
        20.2.4 Cyclohexan 59  
     20.3 Konfigurationsisomerie 60  
        20.3.1 cis- und trans-disubstituierte Cycloalkane 60  
        20.3.2 cis- und trans-Decalin 61  
        20.3.3 Cycloalkene 61  
  21 Einfache Cycloalkan- und Cycloalken-Synthesen 62  
     21.1 Cyclopropan 62  
     21.2 Cyclobutan 62  
     21.3 Cyclopenten und Cyclopentan 62  
     21.4 Cyclohexan, Cyclohexen 62  
     21.5 Cycloheptadien, Cycloheptan 63  
     21.6 Größere Ringe 63  
  22 Reaktionen der Cycloalkane und Cycloalkene 64  
     22.1 Spannungsgetriebene Reaktionen kleiner Ringe 64  
     22.2 Alkan-analoge Reaktionen 64  
     22.3 Alken-analoge Reaktionen 64  
        22.3.1 Addition von Brom 64  
        22.3.2 Katalytische Hydrierung 64  
        22.3.3 Dihydroxylierungen 65  
  23 Benzen, Aromatizität, Aromaten 66  
     23.1 Struktur des Benzens 66  
        23.1.1 Molekülgeometrie 66  
        23.1.2 Hydrierwärme 66  
        23.1.3 Mesomerieenergie und Valenzstrichformeln des Benzens 66  
     23.2 Molekülorbital-Modell des Benzens 67  
     23.3 Aromatizitätskriterien 67  
  24 Benzoide Aromaten 68  
     24.1 Monosubstituierte Benzene 68  
     24.2 Mehrfach substituierte Benzene 68  
     24.2 Herstellung benzoider Kohlenwassertoffe 69  
        24.2.1 fossile Quellen 69  
        24.2.3 Cyclotrimerisierung von Alkinen 69  
  25 Elektrophile Substitution benzoider Aromaten 70  
     25.1 Substituierte Benzene durch elektrophile Substitution 70  
     25.2 Elektrophile Halogenierung 70  
     25.3 Elektrophile Alkylierung (FRIEDEL-CRAFTS-Alkylierung) 70  
     25.4 Elektrophile Acylierung (FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung) 71  
     25.5 Elektrophile Nitrierung 71  
     25.6 Elektrophile Sulfonierung 71  
  26 Elektrophile Mehrfachsubstitution 72  
     26.1 Mesomerieeffekte von Substituenten am Benzen-Ring 72  
     26.2 Regioselektivität der elektrophilen Zweitsubstitution am Benzen 72  
  27 Weitere Reaktionen benzoider Aromaten 74  
     27.1 Nucleophile Substitution am benzoiden Ring 74  
     27.2 Radikalische Substitution an der Seitenkette 74  
     27.3 Hydrierung, Reduktion, Oxidation 75  
  28 Polycyclische benzoide Aromaten 76  
     28.1 Fusionierung benzoider Ringe 76  
     28.2 Herstellung polycyclischer benzoider Aromaten 76  
     28.3 Elektrophile Substitution des Naphthalens 77  
     28.4 Oxidation und Reduktion des Naphthalens 78  
     28.5 Reaktionen des Anthracens und Phenanthrens 78  
     28.6 Enzymatische Epoxidation des Benzo[a]pyrens 79  
  29 Nichtbenzoide Aromaten 80  
     29.1 Nichtbenzoide aromatische Ionen 80  
        29.1.1 Cyclopropenium-Ion 80  
        29.1.2 Cyclopentadienid-Anion 80  
        29.1.3 Cycloheptatrienium-Kation 81  
     29.2 [n]-Annulene 81  
  30 Halogenalkane 82  
     30.1 Klassifizierung, Nomenklatur 82  
     30.2 Herstellung 82  
        30.2.1 Radikalische Substitution von Alkanen 82  
        30.2.2 Addition von Halogenwasserstoff und Halogen an Alkene 82  
        30.2.3 Substitution von Hydroxid in Alkoholen durch Halogen 83  
        30.2.4 Fluorierung mit Antimontrifluorid 83  
        30.2.5 Iodierung von Halogenalkanen (FINKELSTEIN-Reaktion) 83  
     30.3 Elektronegativität und induktiver Effekt 84  
     30.4 Typische Reaktionen 84  
        30.4.1 Nucleophile Substitution des Halogens in Halogenalkanen 84  
        30.4.2 Dehydrohalogenierung (?-Eliminierung) 85  
        30.4.3 Metallierung 85  
  31 Mechanismen der nucleophilen Substitution 86  
     31.1 Bimolekulare nucleophile Substitution (zweiter Ordnung) 86  
     31.2 Monomolekulare nucleophile Substitution (erster Ordnung) 87  
  32 Organometall-Verbindungen 88  
     32.1 Übersicht 88  
     32.2 Herstellung 88  
        32.2.1 Metallierung von Halogenalkanen und Halogenaromaten 88  
        32.2.2 Transmetallierung 88  
        32.2.3 Halogen-Metall-Austausch 89  
        32.2.4 Wasserstoff-Metall-Austausch 89  
     32.3 Präparative Bedeutung 89  
  33 Alkohole 90  
     33.1 Nomenklatur und Klassifizierung 90  
     33.2 Struktur und physikalische Eigenschaften 90  
     33.3 Herstellung 91  
        33.3.1 Industrielle Synthesen von Methanol und Ethanol 91  
        33.3.2 Alkoholische Gärung (Biere, Weine, Destillate) 91  
        33.3.3 Hydratisierung von Alkenen 91  
        33.3.4 Hydroborierung von Alkenen und anschließende Oxidation 92  
        33.3.5 Reduktion von Carbonyl-Verbindungen durch komplexe Hydride 92  
        33.3.6 Nucleophile Substitution von Halogenalkanen 92  
        33.3.7 Addition von Alkylmagnesiumhalogeniden an Carbonyl-Gruppen 93  
  34 Diole, Triole 94  
     34.1 Herstellung 94  
        34.1.1 Dihydroxylierungen von Alkenen 94  
        34.1.2 Hydrolyse von Halohydrinen 94  
        34.1.3 Bimolekulare Reduktion von Carbonyl-Verbindungen 95  
     34.2 Oxidative Glykolspaltungen 95  
  35 Reaktionen der Alkohole 96  
     35.1 Basizität und Acidität 96  
     35.2 Oxidation 96  
     35.3 Nucleophile Substitution 97  
     35.4 Veresterung 97  
  36 Dehydratisierung von Alkoholen 98  
     36.1 Dehydratisierung von Alkoholen zu Alkenen 98  
     36.2 Dehydratisierung voll alkylierter 1,2-Diole zu Ketonen 99  
  37 Ether 100  
     37.1 Übersicht, Nomenklatur 100  
     37.2 Struktur und physikalische Eigenschaften 100  
     37.3 Herstellung 100  
        37.3.1 Bimolekulare Dehydratisierung von Alkoholen 100  
        37.3.2 Nucleophile Substitution von Halogenalkanen durch Alkoholat 100  
     37.4 Typische Reaktionen 101  
        37.4.1 Bildung von Dialkyloxonium-Salzen 101  
        37.4.2 Autoxidation (Sauerstoff-Insertion) 101  
        37.4.3 Etherspaltung 101  
  38 Amine 102  
     38.1 Nomenklatur, Klassifizierung 102  
     38.2 Molekülstruktur 102  
     38.3 Herstellung 103  
        38.3.1 Alkylierung von Ammoniak 103  
        38.3.2 Alkylierung von Kaliumphthalimid zur Synthese primärer Amine 103  
        38.3.3 Reduktion von Nitrilen und Nitro-Verbindungen 103  
  39 Reaktionen der Amine 104  
     39.1 Basizität aliphatischer und aromatischer Amine 104  
     39.2 Diazotierung primärer Amine 104  
     39.3 N-Nitrosierung sekundärer Amine 105  
     39.4 Erschöpfende Alkylierung von Aminen 105  
     39.5 HOFMANN-Eliminierung von Tetraalkylammonium-Hydroxiden 105  
     39.6 Imine aus primären Aminen und Carbonyl-Verbindungen 106  
     39.7 Enamine aus sekundären Aminen und Carbonyl-Verbindungen 106  
     39.8 Reduktive Aminierung von Carbonyl-Verbindungen zu Aminen 107  
  40 Diazo- und Azo-Verbindungen 108  
     40.1 Aryldiazonium-Salze und Azofarbstoffe 108  
     40.2 Azoalkane 109  
     40.3 Diazoalkane 109  
  41 Carbonsäuren 112  
     41.1 Übersicht, Nomenklatur 112  
     41.2 Carboxy-Gruppe, Bindungsdaten und Mesomerie 112  
     41.3 Carbonsäure-Dimere 113  
     41.4 Darstellung 113  
        41.4.1 Carbonylierung 113  
        41.4.2 Carboxylierung 113  
        41.4.3 Oxidation von Methyl-, Hydroxymethyl- und Aldehyd-Gruppen 114  
        41.4.4 Hydrolyse von Carbonsäure-Derivaten 114  
        41.5 Acidität 115  
  42 Carbonsäure-Derivate 116  
     42.1 Carbonsäureester 116  
     42.2 Carbonsäurehalogenide 117  
     42.3 Carbonsäureanhydride 117  
     42.4 Carbonsäureamide und cyclische Imide 117  
     42.5 Hydrazide, Hydroxamsäuren und Azide 118  
     42.6 Umfunktionierung von Carbonsäure-Derivaten 118  
        42.6.1 Reduktion zu primären Alkoholen und zu Aldehyden 118  
        42.6.2 Reduktive Kupplung von Estern (Acyloin Reaktion) 119  
        42.6.3 Decarboxylierung 119  
        42.6.4 Dehydratisierung von Carboxamiden zu Nitrilen und Isonitrilen 119  
  43 Substituierte Carbonsäuren 120  
     43.1 Nomenklatur 120  
     43.2 Halogencarbonsäuren 121  
        43.2.1 Synthese 121  
        43.2.2 Reaktionen 121  
     43.3 Hydroxycarbonsäuren 122  
        43.3.1 Synthesen 122  
        43.3.2 Reaktionen 123  
  44 Absolute Konfiguration 124  
     44.1 Stereogene Zentren, Enantiomere, Chiralität 124  
     44.2 Optische Aktivität und spezifische Drehung 124  
     44.3 Spezifizierung der absoluten Konfiguration 124  
        44.3.1 CAHN-INGOLD-PRELOG-Konvention ["CIP", (R)- und (S)-] 125  
        44.3.2 FISCHER-Konvention (D- und L-) 125  
        44.3.3 Korrelation von D-,L- und (R)-,(S)-Deskriptoren 126  
        44.3.4 Racemate, Racemattrennung 127  
     44.4 Stereospezifität der bimolekularen nucleophilen Substitution 127  
  45 Enantiomere ohne C-Atome als Asymmetriezentren 128  
     45.1 Heteroatome als Asymmetriezentren 128  
     45.2 Axiale Chiralität 128  
     45.3 Planare Chiralität und Helicität 129  
  46 Diastereomere 130  
     46.1 Verbindungen mit zwei verschiedenen stereogenen Zentren 130  
     46.2 Verbindungen mit zwei gleichen stereogenen Zentren 131  
  47 Aldehyde 132  
     47.1 Übersicht, Nomenklatur 132  
     47.2 Herstellung 133  
        47.2.1 Oxidation von Methyl- und Hydroxymethyl-Gruppen 133  
        47.2.2 Hydrolyse von ?,?-Dihalogenalkanen 133  
        47.2.3 Reduktion von Carbonsäure-Derivaten 133  
        47.2.4 Formylierung von Aromaten 133  
     47.3 Molekülbau, Mesomerie und Reaktivität 134  
     47.4 Aldehyd-spezifische Reaktionen 134  
        47.4.1 Oxidation zu Carbonsäuren und Nachweisreaktionen 134  
        47.4.2 CANNIZZARO-Disproportionierung aromatischer Aldehyde 135  
        47.4.3 Hydrogensulfit-Addition 135  
  48 Ketone 136  
     48.1 Übersicht, Nomenklatur 136  
     48.2 Herstellung 137  
        48.2.1 Oxidation sekundärer Alkohole 137  
        48.2.2 Katalytische Luftoxidation von Alkenen (WACKER-Prozess) 137  
        48.2.3 Oxidation von Methylen-Gruppen (RILEY-Oxidation) 137  
        48.2.4 Acylierung von Aromaten (FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung) 137  
  49 Carbonyl-Reaktionen 138  
     49.1 Reaktionen mit Sauerstoff- und Schwefel-Nucleophilen 138  
        49.1.1 Hydratisierung (Wasser als Nucleophil) 138  
        49.1.2 Acetalisierung, Ketalisierung (Alkohole als Nucleophile) 138  
        49.1.3 Thioacetalisierung (Mercaptalisierung) 138  
     49.2 Reaktionen mit Stickstoff-Nucleophilen 139  
     49.3 Reaktionen mit Kohlenstoff-Nucleophilen 139  
        49.3.1 Alkinylierung 139  
        49.3.2 Cyanhydrin- und Benzoin-Reaktion 140  
        49.3.3 Addition von GRIGNARD-Verbindungen 140  
        49.3.4 WITTIG-Alkenylierung (Carbonyl-Alkenylierung) 140  
     49.4 Reduktionen 141  
  50 CH-Acidität der Carbonyl-Verbindungen 142  
     50.1 CH-Acidität von Carbonsäureestern und Esterkondensation 142  
        50.1.1 CLAISEN-Kondensation 142  
        50.1.2 DIECKMANN-Cyclokondensation 142  
     50.2 CH-Acidität von Aldehyden und Ketonen 142  
        50.2.1 Aldol-Reaktion 143  
        50.2.2 Esterkondensation 143  
        50.2.3 MANNICH-Reaktion 143  
  51 1,3-Dicarbonyl-Verbindungen 144  
     51.1 CH-Acidiät 144  
     51.2 Typische Reaktionen 144  
        51.2.1 C-Alkylierung 144  
        51.2.2 Carbonyl-Alkenylierung (KNOEVENAGEL-Alkenylierung) 145  
        51.2.3 Nucleophile Addition an elektrophile CC-Doppelbindungen 145  
        51.2.4 Oxo-Enol-Tautomerie 146  
        51.2.5 Cyclisierungen 147  
  52 Phenole 148  
     52.1 Nomenklatur 148  
     52.2 Mesomerie, Acidität, Vergleich mit Alkoholen 148  
     52.3 Herstellung 149  
        52.3.1 HOCK-Prozess (Synthese von Phenol und Aceton aus Cumen) 149  
        52.3.2 Hydrolyse substituierter Chlorbenzene 149  
        52.3.3 Katalytische Oxidation von Methylaromaten 149  
        52.3.4 Alkalischmelze von Arensulfonaten 150  
        52.3.5 Hydrolyse von Arendiazonium-Salzen 150  
     52.4 Typische Reaktionen 150  
        52.4.1 Veretherung (WILLIAMSON-Synthese) 150  
        53.4.2 Veresterung und FRIES-Umlagerung 150  
        52.4.3 Elektrophile Substitution 151  
        52.4.4 Oxidation zu Chinonen und Aroxyl-Radikalen 151  
  53 Chinone 152  
     53.1 Übersicht und Nomenklatur 152  
     53.2 Darstellung 152  
        53.2.1 Oxidation von Phenolen und primären aromatischen Aminen 152  
        53.2.2 Oxidation polycyclischer Aromaten 153  
        53.2.3 Acylierung von Arenen mit Phthalsäureanhydrid 153  
     53.3 Reaktionen 153  
        53.3.1 Redoxgleichgewicht Chinon-Hydrochinon 153  
        53.3.2 Autoxidation der Anthrahydrochinone 154  
        53.3.3 Additionen 154  
        53.3.4 Elektrophile Substitutionen der benzoiden Ringe 155  
        53.3.5 Carbonyl-Reaktionen 155  
  54 Organoschwefel-Verbindungen 156  
     54.1 Übersicht 156  
     54.2 Organoschwefel-Verbindungen mit bivalentem Schwefel 156  
        54.2.1 Thiole, Thiophenole, Disulfide 156  
        54.2.2 Thioether 157  
        54.2.3 Sulfensäure-Derivate 157  
        54.2.4 Thioaldehyde, Thioketone 158  
        54.2.5 Thiolsäuren, Thionsäuren, Dithiocarbonsäuren 158  
     54.3 Verbindungen mit tetra- und hexavalentem Schwefel 158  
        54.3.1 Sulfoxide, Sulfone 158  
        54.3.2 Sulfinsäuren, Sulfonsäuren 158  
        54.3.3 Sulfonsäure-Derivate 159  
  55 Kohlensäure-Derivate 160  
     55.1 Übersicht 160  
     55.2 Kohlensäure-Halogenide 160  
        55.2.1 Phosgen 160  
        55.2.2 Kohlensäureesterchloride 160  
     55.3 Kohlensäureester 161  
        55.3.1 Dialkylcarbonate, Dialkyldicarbonate 161  
        55.3.2 Carbamidsäure, Urethane 161  
     55.4 Harnstoff, Thioharnstoff, Guanidin 161  
        55.4.1 Harnstoff 161  
        55.4.2 Guanidin und Thioharnstoff 162  
     55.5 Dithio- und Trithiokohlensäure-Derivate 163  
  56 Heterocumulene 164  
     56.1 Übersicht 164  
     56.2 Kohlendisulfid 164  
     56.3 Isocyanate, Isothiocyanate 164  
     56.4 Carbodiimide 165  
  57 Umlagerungen 166  
     57.1 Anionotrope 1,2-Verschiebungen 166  
        57.1.1 Allgemeine Mechanismen (Sextett-Umlagerungen) 166  
        57.1.2 1,2-Verschiebungen von C zu C 167  
        57.1.3 Verschiebungen von C zu O 167  
        57.1.4 1,2-Verschiebungen von C zu N 167  
     57.2 Kationotrope 1,2-Verschiebungen über Carbanionen 168  
        57.2.1 FAVORSKII-Umlagerung (von C nach C) 168  
        57.2.2 STEVENS-Umlagerung (von N nach C) 168  
        57.2.3 WITTIG-Umlagerung (von O nach C) 168  
     57.3 Umlagerungen an benzoiden Ringen 169  
     57.4 Sigmatrope Umlagerungen 169  
  58 Polymere, Polymerisation 170  
     58.1 Monomere, Oligomere, Polymere 170  
     58.2 Vinyl- und Dien-Polymere 170  
     58.3 Polyether 171  
     58.4 Polyester 171  
     58.5 Polyamide 172  
     58.6 Polyurethane und Polyharnstoffe 173  
  59 Synthesen mit Organosilicium-Verbindungen 174  
     59.1 Organosilicium und Organische Verbindungen im Vergleich 174  
     59.2 Halogensilane 174  
     59.3 Präparative Bedeutung der Trimethylsilyl Verbindungen 174  
        59.3.1 Trimethylsilylierung 174  
        59.3.2 Synthesen mir Silylenolethern 174  
     59.4 Silicone 175  
  60 Heteroalicyclen 176  
     60.2 Allgemeine Synthesen 177  
        60.2.1 Intramolekulare Cyclisierungen 177  
        60.2.2 Cycloadditionen 177  
        60.2.3 Katalytische Hydrierung von Heteroaromaten 178  
     60.3 Reaktionen 178  
        60.3.1 Heteroatom als Nucleophil 178  
        60.3.2 Ringöffnungen 179  
        60.3.3 Ringerweiterungen 179  
  61 Monocyclische Fünfring-Heteroaromaten 180  
     61.1 Übersicht 180  
     61.2 ?-Elektronenüberschuss- Heteroaromaten 180  
     61.3 Exemplarische Synthesen 181  
        61.3.1 Furan, Pyrrol, Thiophen 181  
        61.3.2 Azole 181  
     61.4 Typische Reaktionen 182  
        61.4.1 Basizität und Acidität des Pyrrols 182  
        61.4.2 Elektrophile Substitution 182  
        61.4.3 Dien-Reaktionen 182  
        61.4.4 Nucleophile Substitutionen 183  
        61.4.5 Ringöffnungen 183  
  62 Monocyclische Sechsring-Heteroaromaten 184  
     62.1 Übersicht 184  
     62.2 ?-Elektronenmangel-Heteroaromaten 184  
     62.3 Exemplarische Synthesen 184  
        62.3.1 Pyridine 184  
        62.3.2 Pyrimidine 185  
        62.3.3 Pyrylium-Salze 185  
     62.4 Typische Reaktionen 186  
        62.4.1 Reaktionen am Imino-N-Atom 186  
        62.4.2 Nucleophile Substitution 186  
        62.4.3 Elektrophile Substitution 187  
        62.4.4 CH-Acidität von Methyl-Gruppen 187  
  63 Benzo-kondensierte Fünfring-Heteroaromaten 188  
     63.1 Übersicht und Nomenklatur 188  
     63.2 Exemplarische Synthesen 188  
        63.2.1 Benzo[b]furan, Benzo[b]thiophen 188  
        63.2.2 Benzo[b]pyrrol 188  
        63.2.3 Benzo-1,3-azole 189  
        63.2.4 Carbazol 189  
     63.3 Typische Reaktionen 189  
        63.3.1 Elektrophile Substitutionen 190  
        63.3.2 Cycloadditionen 190  
        63.3.3 Reaktionen der 2- und 3-Hydroxy-Derivate 191  
  64 Benzo-kondensierte Sechsring-Heteroaromaten 192  
     64.1 Übersicht 192  
     64.2 Exemplarische Synthesen 192  
        64.2.1 Chinoline 192  
        64.2.2 Isochinoline 193  
        64.2.3 Benzopyrylium-Salze 193  
     64.3 Typische Reaktionen 193  
        64.3.1 Basizität und Reaktionen am Ring-Stickstoff 193  
        64.3.2 Katalytische Hydrierung und oxidative Ringöffnung 194  
        64.3.3 Nucleophile Additionen 194  
        64.3.4 Nucleophile Substitutionen 194  
        64.3.5 Elektrophile Substitutionen 195  
        64.3.6 CH-Acidität von Methyl-Gruppen 195  
  65 Fusionierte Heteroaromaten 196  
     65.1 Heterobicyclen mit Stickstoff als Brückenkopf 196  
     65.2 Purine 196  
        65.2.1 Übersicht 196  
        65.2.2 Purin-Synthesen 197  
     65.3 Pteridine 198  
        65.3.1 Übersicht 198  
        65.3.2 Pteridin-Synthesen 198  
  66 Lichtabsorption, Farbe, Farbstoffe, Pigmente 200  
     66.1 Lichtabsorption und Farbe 200  
     66.2 Farbstoffe und Pigmente 201  
     66.3 Farbstoff-Typen 202  
        66.3.1 Bauprinzip am Beispiel der Azofarbstoffe 202  
        66.3.2 Polymethin-Farbstoffe 202  
        66.3.3 Triarylmethin Farbstoffe 203  
        66.3.4 Carbonyl-Farbstoffe 203  
  67 Porphyrinoide 204  
     67.1 Porphyrine und Phthalocyanine als Polyaza[18]annulene 204  
     67.2 Porphyrinoide in Blut und Chloroplasten 204  
        67.2.1 Häm 204  
        67.2.2 Chlorophyll 205  
  68 Aminosäuren 206  
     68.1 Übersicht 206  
     68.2 Herstellung 207  
     68.3 Nachweisreaktion 207  
  69 Peptide, Proteine 208  
     69.1 Aminosäuresequenz der Peptide und Proteine 208  
     69.2 Biologische Funktion 208  
     69.3 Struktur der Proteine 208  
     69.4 Prinzip der Peptid-Synthese 209  
        69.4.1 Schutzgruppen 209  
        69.4.2 Carboxy-Aktivierung 210  
        69.4.3 Peptid-Kupplung 211  
  70 Alkaloide 212  
     70.1 Biologische Herkunft, Bedeutung, Bezeichnung 212  
     70.2 Alkaloid-Wirkstoffe 212  
  71 Kohlenhydrate: Aldosen und Ketosen 214  
     71.1 Aldosen 214  
     71.2 Ketosen 214  
     71.3 Cyclohalbacetale, Cyclohalbketale: Pyranosen und Furanosen 215  
     71.4 Mutarotation 216  
     71.5 Typische Reaktionen 216  
        71.5.1 Glycosidierungen 216  
        71.5.2 O-Alkylierung, O-Acylierung 217  
        71.5.3 Reduktion und Oxidation 217  
  72 Kohlenhydrate: Oligo- und Polysaccharide 218  
     72.1 Oligosaccharide 218  
     72.2 Polysaccharide 219  
  73 Nucleinsäuren: DNA und RNA 220  
     73.1 Nucleotide, Nucleoside, Nucleobasen 220  
     73.2 Basenpaarung und Doppelhelix der DNA 221  
  74 Lipide 222  
     74.1 Übersicht 222  
     74.2 Fettsäuren, Fette, Seifen 222  
        74.2.1 gesättigte und ungesättigte Fettsäuren 222  
        74.2.2 Wachse, Seifen, Bio-Diesel 223  
  75 Polyketide 224  
     75.1 Polyketid-Weg 224  
     75.2 Ausgewählte Polyketide 224  
  76 Terpene 226  
     76.1 Übersicht, Isopren-Regel 226  
     76.2 Vorkommen, Bedeutung 227  
     76.3 Ausgewählte Terpene (Aromen, Düfte, Wirkstoffe) 227  
        76.3.1 Hemi- und Monoterpene 227  
        76.3.2 Sesquiterpene 228  
        76.3.3 Diterpene 228  
        76.3.4 Triterpene 229  
        76.3.5 Tetraterpene (Carotenoide) 229  
        76.3.6 Polyterpene 229  
  77 Steroide 230  
     77.1 Übersicht, Ringverknüpfung 230  
     77.2 Cholesterol 230  
     77.3 Gallensäuren 230  
     77.4 Steroidhormone 231  
  78 Selektivität und Spezifität organischer Reaktionen 232  
     78.1 Chemoselektivität 232  
     78.2 Regioselektivität 232  
     78.3 Stereoselektivität 233  
     78.4 Stereospezifität 234  
  79 Prochiralität, Enantioselektivität 236  
     79.1 Prochiralität tetraedrischer C-Atome 236  
     79.2 Prochiralität trigonaler C-Atome 236  
     79.3 Enantioselektivität 236  
  80 Syntheseplanung 238  
     80.1 Retrosynthetische Zerlegungen 238  
     80.2 Retrons und Synthons 238  
     80.3 Ausgewählte Synthesepläne 240  
        80.3.1 2-Ethyl-2-hexenal 240  
        80.3.2 Diethyl 2,4-dioxoheptanoat 240  
        80.3.3 2-(4-Isobutylphenyl)propansäure 241  
        80.3.4 ?9-Tetrahydrocannabinol 241  
  81 Aspekte der Molekülstruktur 242  
     81.1 Summenformel 242  
     81.2 Konstitution 242  
     81.3 Konformation 242  
     81.4 Relative Konfiguration 243  
     81.5 Absolute Konfiguration 243  
  82 Massenspektrometrie 244  
     82.1 Massenspektrum 244  
     82.2 Basis-Ion, Molekül-Ion 244  
     82.3 Fragment-Ionen und Konstitution 245  
  83 IR-Spektroskopie 246  
     83.1 IR-Spektrum 246  
     83.2 Molekülschwingungen 246  
     83.3 Identifizierung funktioneller Gruppen 247  
  84 Kernmagnetische Resonanz: Protonen-NMR 248  
     84.1 Kernmagnetische Resonanz 248  
     84.2 Chemische Verschiebung 248  
     84.3 NMR-Spektrum und Integral 249  
     84.4 Signalmultipletts und Kopplungskonstanten 249  
        84.4.1 Signalmultipletts 249  
        84.4.2 Kopplungskonstanten und relative Konfiguration 250  
  85 Kernmagnetische Resonanz: Kohlenstoff-13-NMR 252  
     85.1 Kohlenstoff-13 als NMR-Sonde 252  
     85.2 Kohlenstoff-13-Verschiebungen 252  
     85.3 CH-Kopplung und Detektion von CH-Multipletts 253  
  86 Kernmagnetische Resonanz: zweidimensional 254  
     86.1 Homonukleare Korrelationsspektroskopie 254  
        86.1.1 Protonen-Protonen- Verschiebungskorrelation (HH-COSY) 254  
        86.1.2 Kohlenstoff-Kohlenstoff- Verschiebungskorrelation 254  
     86.2 Heteronukleare Verschiebungskorrelation (CH-Korrelation) 255  
  Bearbeitung der Fragen 256  
  Sachverzeichnis 301  
  EULA 323  
  Periodensystem 320  
  Nachschlagewerke, aktuelle Informationsquellen 322  


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