Hugendubel.info - Die B2B Online-Buchhandlung 

Merkliste
Die Merkliste ist leer.
Bitte warten - die Druckansicht der Seite wird vorbereitet.
Der Druckdialog öffnet sich, sobald die Seite vollständig geladen wurde.
Sollte die Druckvorschau unvollständig sein, bitte schliessen und "Erneut drucken" wählen.
E-BookPDF2 - DRM Adobe / Adobe Ebook ReaderE-Book
1164 Seiten
Deutsch
Wiley-VCHerschienen am24.09.20218. überarbeitete und aktualisierte Auflage
Kompakt, verständlich, klar und prägnant - so präsentiert die 8. überarbeitete Auflage des 'Breitmaier' den kompletten Stoff der organische Chemie aus Bachelor- und Masterstudium. Perfekt für Studierende der Chemie, aber auch für Studierende mit Chemie als Nebenfach.mehr
Verfügbare Formate
BuchGebunden
EUR69,90
E-BookPDF2 - DRM Adobe / Adobe Ebook ReaderE-Book
EUR61,99

Produkt

KlappentextKompakt, verständlich, klar und prägnant - so präsentiert die 8. überarbeitete Auflage des 'Breitmaier' den kompletten Stoff der organische Chemie aus Bachelor- und Masterstudium. Perfekt für Studierende der Chemie, aber auch für Studierende mit Chemie als Nebenfach.
Details
Weitere ISBN/GTIN9783527836819
ProduktartE-Book
EinbandartE-Book
FormatPDF
FormatFormat mit automatischem Seitenumbruch (reflowable)
Verlag
Erscheinungsjahr2021
Erscheinungsdatum24.09.2021
Auflage8. überarbeitete und aktualisierte Auflage
Seiten1164 Seiten
SpracheDeutsch
Dateigrösse47417 Kbytes
Artikel-Nr.8074533
Rubriken
Genre9201

Inhalt/Kritik

Inhaltsverzeichnis
1;Cover;1
2;Title Page;5
3;Copyright;6
4;Vorwort zur achten Auflage;7
5;Inhaltsverzeichnis;8
6;1 Chemische Bindung in organischen Molekülen;23
6.1;1.1 Einführung;23
6.2;1.2 Energie;23
6.3;1.3 Atomorbitale;24
6.3.1;1.3.1 s-Orbitale;24
6.3.2;1.3.2 p-Orbitale;25
6.3.3;1.3.3 Elektronenspin und PAULI-Prinzip;26
6.3.4;1.3.4 Elektronenkonfiguration leichter Atome;26
6.4;1.4 Molekülorbitale und kovalente Bindung;27
6.4.1;1.4.1 Arten der chemischen Bindung;27
6.4.2;1.4.2 Überlappung von Atomorbitalen;27
6.4.3;1.4.3 Molekülorbitale;29
6.5;1.5 Bindungsdaten;30
6.6;1.6 Hybridisierung der Atomorbitale des Kohlenstoffs;30
6.7;1.7 Kovalente Bindung in einfachen organischen Molekülen;0
6.7.1;1.7.1 CH-Bindungen des Methans;33
6.7.2;1.7.2 CC-Einfachbindung;33
6.7.3;1.7.3 CC-Doppelbindung;34
6.7.4;1.7.4 CC-Dreifachbindung;35
6.8;1.8 Reaktive Zwischenstufen;36
6.8.1;1.8.1 Methyl-Radikal;36
6.8.2;1.8.2 Methyl-Ionen;37
6.8.3;1.8.3 Carbene;38
6.9;1.9 Bindung in Ammoniak und Wasser;39
6.10;1.10 Polarität kovalenter Bindungen;39
6.10.1;1.10.1 Elektronegativität;39
6.10.2;1.10.2 Dipolmomente von Molekülen;39
6.10.3;1.10.3 Polarität von Verbindungen;40
6.11;1.11 Interionische und intermolekulare Wechselwirkungen;41
6.11.1;1.11.1 Interionische Wechselwirkung;41
6.11.2;1.11.2 Dipol-Dipol-Wechselwirkung und Wasserstoffbrücken;41
6.11.3;1.11.3 Ionen-Dipol-Wechselwirkung;42
6.11.4;1.11.4 VAN-DER-WAALS-Wechselwirkung;42
6.12;1.12 Physikalische Eigenschaften, Acidität und Basizität;43
6.12.1;1.12.1 Kristallgitter;43
6.12.2;1.12.2 Schmelzpunkt, Siedepunkt, Löslichkeit;0
6.12.3;1.12.3 Säuren und Basen, Elektrophile und Nucleophile;44
7;2 Alkane;45
7.1;2.1 Homologe Reihe, Konstitution, Nomenklatur;45
7.1.1;2.1.1 Homologe Reihe;45
7.1.2;2.1.2 Molekülmodelle;45
7.1.3;2.1.3 Molekülschreibweisen;46
7.1.4;2.1.4 Konstitutionsisomerie;47
7.1.5;2.1.5 Nomenklatur;48
7.2;2.2 Physikalische Eigenschaften;51
7.3;2.3 Molekülbau;51
7.4;2.4 Konformation;51
7.5;2.5 Industrielle Gewinnung der Alkane;53
7.5.1;2.5.1 Alkane aus Erdgas, Erdöl und Kohle;53
7.5.2;2.5.2 Treibstoffherstellung;54
7.6;2.6 Darstellung;55
7.6.1;2.6.1 Katalytische Hydrierung der Alkene;55
7.6.2;2.6.2 Reduktion von Halogenalkanen;55
7.6.3;2.6.3 Alkylierung metallorganischer Verbindungen;56
7.6.4;2.6.4 KOLBE-Elektrolyse;57
7.7;2.7 Reaktionen;57
7.7.1;2.7.1 Vollständige Oxidation (Verbrennung);0
7.7.2;2.7.2 Partielle Oxidation;59
7.7.3;2.7.3 Autoxidation;59
7.7.4;2.7.4 Photohalogenierung;60
7.7.5;2.7.5 Photosulfochlorierung;61
7.7.6;2.7.6 Nitrierung von Alkanen;61
8;3 Radikalische Substitution;62
8.1;3.1 Mechanismus der Chlorierung des Methans;62
8.2;3.2 Energetische Betrachtung der Photohalogenierung;64
8.2.1;3.2.1 Übergangszustand, Aktivierungsenergie und Reaktionswärme;64
8.2.2;3.2.2 Startreaktion;65
8.2.3;3.2.3 Übergangszustände der Kettenreaktionsschritte;66
8.3;3.3 Reaktionsgeschwindigkeit;68
8.3.1;3.3.1 Äußere Einflüsse;68
8.3.2;3.3.2 Geschwindigkeitsbestimmender Schritt der Photohalogenierung;69
8.3.3;3.3.3 Relative Reaktionsgeschwindigkeiten der Photohalogenierung;69
8.4;3.4 Regioselektivität der Monohalogenierung;69
8.5;3.5 Relative Stabilität von Alkyl-Radikalen;70
8.5.1;3.5.1 Relative Stabilität und Energiegehalt;70
8.5.2;3.5.2 Modelle zur Erklärung;71
8.6;3.6 Mechanismen weiterer radikalischer Substitutionen;72
9;4 Alkene;74
9.1;4.1 Nomenklatur und Konstitutionsisomerie der Alkene;74
9.2;4.2 Geometrie und Molekül-Orbital-Modell;75
9.3;4.3 Relative Konfiguration, Konfigurationsisomerie;75
9.3.1;4.3.1 (Z,E)-Isomere Alkene;75
9.3.2;4.3.2 Physikalische Eigenschaften von (Z,E)-Isomeren;77
9.4;4.4 Darstellung;78
9.4.1;4.4.1 Pyrolytische Dehydrierung und Spaltung von Alkanen (Cracking);78
9.4.2;4.4.2 Partielle Hydrierung von Alkinen;78
9.4.3;4.4.3 Alken-bildende -Eliminierungen;78
9.4.4;4.4.4 Reduktive Dehalogenierung von ?,?-Dihalogenalkanen;80
9.4.5;4.4.5 Reduktive Kupplung von Carbonyl-Verbindungen: MCMURRY-Reaktion;81
9.4.6;4.4.6 Carbonyl-Alkenylierungen;81
9.5;4.5 Reaktionen;82
9.5.1;4.5.1 Addition von Wasserstoff (Katalytische Hydrierung);82
9.5.2;4.5.2 Addition von Boran (Hydroborierung);84
9.5.3;4.5.3 Addition von Halogen (Halogenierung);84
9.5.4;4.5.4 Elektrophile Addition von Halogenwasserstoff (Hydrohalogenierung);85
9.5.5;4.5.5 Elektrophile Addition von Wasser (Hydratisierung);85
9.5.6;4.5.6 Elektrophile Addition von Formaldehyd (PRINSReaktion);86
9.5.7;4.5.7 cis -Dihydroxylierung mit Osmiumtetroxid und Permanganat;86
9.5.8;4.5.8 trans -Dihydroxylierung über Oxirane;86
9.5.9;4.5.9 1,3-Dipolare Cycloaddition von Ozon (Ozonolyse);87
9.5.10;4.5.10 Radikalische Addition und Substitution;87
9.5.11;4.5.11 HECK-Reaktion;89
9.5.12;4.5.12 En-Reaktion;89
9.5.13;4.5.13 [2+2]-Cycloaddition;89
9.5.14;4.5.14 Metathese;89
9.5.15;4.5.15 Dimerisierung;90
10;5 Eliminierung und Addition;92
10.1;5.1 Eliminierende Verbindungen;92
10.2;5.2 Mechanismen Alken-bildender Eliminierungen;92
10.2.1;5.2.1 Dehydratisierung von Alkoholen als monomolekulare ?-Eliminierung;92
10.2.2;5.2.2 Umlagerungen bei Dehydratisierungen;95
10.2.3;5.2.3 Bimolekulare -Eliminierung (E2-Mechanismus);97
10.3;5.3 Stereoselektivität Alken-bildender-Eliminierungen;0
10.3.1;5.3.1 E1-Eliminierungen;98
10.3.2;5.3.2 E2-Eliminierungen;98
10.4;5.4 Elektrophile Addition;100
10.4.1;5.4.1 Mechanismus;100
10.4.2;5.4.2 Reaktivität der Alkene;100
10.4.3;5.4.3 Regioselektivität der Addition;100
10.4.4;5.4.4 Stereospezifität von Additionen;101
10.4.5;5.4.5 Umlagerungen bei Additionen;102
11;6 Diene;103
11.1;6.1 Kumulation und Konjugation von Doppelbindungen;103
11.2;6.2 Struktur des 1,3-Butadiens;3
11.2.1;6.2.1 Strukturdaten;103
11.2.2;6.2.2 Molekülorbital-Modell, Mesomerie und thermodynamische Stabilität;103
11.2.3;6.2.3 Konformation;105
11.3;6.3 Struktur kumulierter Diene und Triene;106
11.4;6.4 Darstellung;107
11.4.1;6.4.1 Synthese konjugierter Diene;107
11.4.2;6.4.2 Synthese kumulierter Diene;108
11.5;6.5 Reaktionen konjugierter Diene;109
11.5.1;6.5.1 Elektrophile 1,2- und 1,4-Addition;109
11.5.2;6.5.2 Radikalische Addition;109
11.5.3;6.5.3 1,3-Dien-Polymerisation;110
11.5.4;6.5.4 [4+2]-Cycloaddition (DIELS-ALDER-Reaktion);110
11.5.5;6.5.5 [4+1]-Cycloaddition;110
12;7 Alkine;111
12.1;7.1 Nomenklatur und Konstitutionsisomerie der Alkine;111
12.2;7.2 Molekülgeometrie;111
12.3;7.3 Eigenschaften;111
12.4;7.4 Darstellung;112
12.4.1;7.4.1 Ethin-Synthesen;112
12.4.2;7.4.2 Doppelte Dehydrohalogenierung von Dihalogenalkanen;112
12.4.3;7.4.3 Doppelte Dehalogenierung von Tetrahalogenalkanen;112
12.4.4;7.4.4 Alkinylierung von Halogenalkanen;113
12.5;7.5 Reaktionen;113
12.5.1;7.5.1 CH-Acidität, Bildung von Alkinyliden;113
12.5.2;7.5.2 Hydrierung;113
12.5.3;7.5.3 Elektrophile Additionen;114
12.5.4;7.5.4 REPPE-Synthesen;116
12.5.5;7.5.5 Dimerisierung von Ethin;117
12.5.6;7.5.6 Cyclooligomerisierungen;117
12.5.7;7.5.7 BERGMAN-Cyclisierung von Endiinen;117
12.5.8;7.5.8 [2+2+1]-Cycloaddition (PAUSON-KHAND-Reaktion);117
12.5.9;7.5.9 Isomerisierungen;118
12.5.10;7.5.10 Alkenylierung und Arylierung terminaler Alkine;118
12.5.11;7.5.11 Oxidationen;119
12.5.12;7.5.12 Oxidative Kupplung terminaler Alkine (GLASER-Kupplung);119
12.6;7.6 Natürliche Alkine;119
13;8 Cycloalkane;120
13.1;8.1 Klassifizierung und Nomenklatur der Cycloalkane;120
13.2;8.2 Physikalische Eigenschaften;121
13.3;8.3 Konformation und Stabilität;121
13.3.1;8.3.1 Cyclopropan;121
13.3.2;8.3.2 Cyclobutan;122
13.3.3;8.3.3 Cyclopentan;124
13.3.4;8.3.4 Cyclohexan;124
13.3.5;8.3.5 Mittlere und große Ringe;127
13.4;8.4 Konfigurationsisomerie der Cycloalkane;127
13.4.1;8.4.1 Cyclopropan, Cyclobutan, Cyclopentan;127
13.4.2;8.4.2 Cyclohexan;128
13.4.3;8.4.3 cis- und trans-Decalin;129
13.5;8.5 Verbrennungswärmen;130
13.6;8.6 Cycloalkan-Synthesen;130
13.6.1;8.6.1 Dreiring-Synthesen;130
13.6.2;8.6.2 Vierring-Synthesen;132
13.6.3;8.6.3 Fünfring-Synthesen;133
13.6.4;8.6.4 Sechsring-Synthesen;133
13.6.5;8.6.5 Siebenring-Synthesen;135
13.6.6;8.6.6 Synthese mittlerer und großer Ringe;135
13.7;8.7 Reaktionen;137
13.7.1;8.7.1 Ringöffnungen;138
13.7.2;8.7.2 Ringerweiterungen;138
13.7.3;8.7.3 Transannulare Reaktionen mittlerer Ringe;139
13.7.4;8.7.4 Valenzisomerisierungen;139
13.8;8.8 Reizvolle Ringe;140
14;9 Benzen und Aromatizität;141
14.1;9.1 Struktur des Benzens;141
14.2;9.2 Hydrierwärme und Mesomerieenergie des Benzens;143
14.3;9.3 Valenzstrich-Formeln des Benzens;144
14.4;9.4 Molekülorbital-Modell des Benzens;145
14.5;9.5 Benzen-Formel;146
14.6;9.6 HÜCKEL-Regel;146
14.7;9.7 Aromatische Verbindungen;148
15;10 Benzoide Aromaten;150
15.1;10.1 Nomenklatur benzoider Aromaten;150
15.1.1;10.1.1 Monosubstituierte Benzene;150
15.1.2;10.1.2 Mehrfach substituierte Benzene;150
15.2;10.2 Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe;151
15.2.1;10.2.1 Aus Steinkohle;151
15.2.2;10.2.2 Aus Erdöl;151
15.3;10.3 Eigenschaften;152
15.4;10.4 Benzen-Derivate durch elektrophile Substitution;152
15.4.1;10.4.1 Elektrophile aromatische Monosubstitution;153
15.4.2;10.4.2 Dipolmomente, Basizität und Reaktivität substituierter Benzene;153
15.4.3;10.4.3 Induktive Effekte von Substituenten am Benzen-Kern;155
15.4.4;10.4.4 Mesomere Effekte von Substituenten am Benzen-Kern;156
15.5;10.5 Regioselektivität elektrophiler Zweitsubstitutionen;158
15.6;10.6 Darstellung von Alkylbenzenen;160
15.6.1;10.6.1 Alkylierung nach FRIEDEL-CRAFTS;160
15.6.2;10.6.2 Transalkylierung und thermodynamische Kontrolle von Alkylierungen;161
15.6.3;10.6.3 FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung;163
15.6.4;10.6.4 Reduktion von Alkenylbenzenen;164
15.6.5;10.6.5 Cyclotrimerisierung von Alkinen;164
15.6.6;10.6.6 Cyclokondensation von Ketonen;164
15.6.7;10.6.7 Alkylbenzen-Synthese nach WURTZ und FITTIG;164
15.6.8;10.6.8 Alkylierung über Arylmagnesiumhalogenide;165
15.7;10.7 Reaktionen der Alkylbenzene;165
15.7.1;10.7.1 Halogenierung am Kern und in der Seitenkette;165
15.7.2;10.7.2 Seitenketten-Halogenierung und Benzyl-Radikal;165
15.7.3;10.7.3 Triphenylmethyl-Radikal;166
15.7.4;10.7.4 Reduktion (Hydrierung) und Oxidation;167
15.8;10.8 Darstellung der Alkenylbenzene;168
15.8.1;10.8.1 Styren-Synthese;168
15.8.2;10.8.2 Alkenylbenzene durch Eliminierung aus Phenylhalogenalkanen und Phenylalkanolen;169
15.8.3;10.8.3 Alkenylbenzene durch Alkylierung mit 1,3-Dienen;169
15.9;10.9 Reaktionen der Alkenylbenzene;169
15.9.1;10.9.1 Elektrophile Addition an konjugierte Alkenylbenzene;169
15.9.2;10.9.2 Radikalische Additionen an Alkenylbenzenen;170
15.9.3;10.9.3 Darstellung ringsubstituierter Alkenylbenzene;170
15.10;10.10 Darstellung der Alkinylbenzene;170
15.11;10.11 Eigenschaften und Darstellung der Arylhalogenide;171
15.11.1;10.11.1 Physikalische Eigenschaften;171
15.11.2;10.11.2 Herstellung der Halogenaromaten;172
15.11.3;10.11.3 Reaktionen der Halogenaromaten (Arylhalogenide);174
16;11 Substitutionen an Aromaten;176
16.1;11.1 Mechanismus elektrophiler Substitutionen an Aromaten;176
16.1.1;11.1.1 ?-Komplex, Benzenium-Ion und Energieprofil;176
16.1.2;11.1.2 Nitrierung des Benzens;177
16.1.3;11.1.3 Sulfonierung des Benzens;178
16.1.4;11.1.4 Halogenierung des Benzens;179
16.1.5;11.1.5 Alkylierung nach FRIEDEL-CRAFTS;180
16.1.6;11.1.6 Acylierung nach FRIEDEL-CRAFTS;181
16.1.7;11.1.7 Aktivierende und desaktivierende Substituenten;182
16.1.8;11.1.8 Orientierende Effekte;183
16.1.9;11.1.9 Darstellung mehrfach substituierter Benzene;189
16.2;11.2 Mechanismen nucleophiler Substitutionen am Aromaten;189
16.2.1;11.2.1 Nucleophile Substitutionen an Arylhalogeniden;189
16.2.2;11.2.2 Mechanismus der bimolekularen nucleophilen Substitution am Aromaten;191
16.2.3;11.2.3 Monomolekulare nucleophile Substitution am Aromaten;193
16.3;11.3 Eliminierungs-Additions-Mechanismus;194
16.3.1;11.3.1 Mechanismus der Aminierung des Brombenzens;194
16.3.2;11.3.2 Weitere nucleophile Substitutionen an nicht aktivierten Aromaten;196
17;12 Polycyclische Aromaten;197
17.1;12.1 Nomenklatur polycyclischer Aromaten;197
17.2;12.2 Bindungszustand und Mesomerie;198
17.3;12.3 Gewinnung polycyclischer Aromaten;200
17.4;12.4 Typische Reaktionen;200
17.4.1;12.4.1 Elektrophile aromatische Substitutionen des Naphthalens;200
17.4.2;12.4.2 Oxidation des Naphthalens;202
17.4.3;12.4.3 Reduktion des Naphthalens;202
17.4.4;12.4.4 Reaktionen des Anthracens und Phenanthrens;202
17.4.5;12.4.5 Enzymatische Epoxidation des Benzo[a]pyrens;204
17.5;12.5 Ring-Synthesen (Benzoanellierungen);204
17.5.1;12.5.1 Anthrachinon-Synthese;204
17.5.2;12.5.2 HAWORTH-Synthese von Phenanthren-Derivaten;205
17.5.3;12.5.3 ELBS-Reaktion;205
17.5.4;12.5.4 DÖTZ-Reaktion;205
17.6;12.6 Graphit und Fullerene;206
18;13 Halogenalkane (Alkylhalogenide);207
18.1;13.1 Klassifizierung der Halogenalkane;207
18.2;13.2 Eigenschaften;207
18.3;13.3 Darstellung;208
18.3.1;13.3.1 Radikalische Halogenierung von Alkanen;208
18.3.2;13.3.2 Addition von Halogenwasserstoff an Alkene;209
18.3.3;13.3.3 Addition von Halogen an Alkene;209
18.3.4;13.3.4 Additionen von HX und X2 an Diene;210
18.3.5;13.3.5 Additionen von HX und X2 an Alkine;210
18.3.6;13.3.6 Halogenalkene durch Dehydrohalogenierung;210
18.3.7;13.3.7 Radikalische Bromierung in Allyl-Stellung durch N-Bromsuccinimid;211
18.3.8;13.3.8 Darstellung von Fluoralkanen;212
18.3.9;13.3.9 Darstellung von Iodalkanen;213
18.3.10;13.3.10 Halogenalkane aus Alkoholen;213
18.3.11;13.3.11 Bromalkane durch HUNSDIECKERDecarboxylierung;215
18.3.12;13.3.12 Darstellung und Eigenschaften von Oligohalogenmethanen;215
18.4;13.4 Reaktionen;216
18.4.1;13.4.1 Nucleophile Substitution und Eliminierung in Konkurrenz;216
18.4.2;13.4.2 Nucleophile Substitutionen;217
18.4.3;13.4.3 GRIGNARD-Reaktion;217
18.4.4;13.4.4 CC-Verknüpfungen mit Organohalogen-Verbindungen;218
19;14 Nucleophile Substitution an Aliphaten;220
19.1;14.1 Übersicht nucleophiler Substitutionen an Aliphaten;220
19.2;14.2 Mechanismen;221
19.2.1;14.2.1 Bimolekularer Mechanismus SN2;221
19.2.2;14.2.2 Monomolekularer Mechanismus SN1;223
19.3;14.3 Struktur und Reaktivität;225
19.3.1;14.3.1 Effekte der Alkyl-Gruppen;225
19.3.2;14.3.2 Effekte der austretenden Gruppe;226
19.3.3;14.3.3 Nucleophilie;227
19.3.4;14.3.4 Lösemittelabhängigkeit;227
19.3.5;14.3.5 SN1- und SN2-Reaktionen in Konkurrenz;229
19.4;14.4 Spezielle Substitutionsmechanismen;229
19.4.1;14.4.1 SNi-Mechanismus;229
19.4.2;14.4.2 Substitutionen an Allyl-Verbindungen;230
19.4.3;14.4.3 Reaktivität von Vinyl- und Alkinyl-Verbindungen;230
20;15 Alkohole und Glykole;231
20.1;15.1 Klassifizierung der Alkohole;231
20.2;15.2 Nomenklatur;231
20.3;15.3 Struktur und thermodynamische Eigenschaften;232
20.4;15.4 Darstellung von Alkoholen;235
20.4.1;15.4.1 Technische Synthesen von Methanol und Ethanol;235
20.4.2;15.4.2 Ethanol durch alkoholische Gärung;235
20.4.3;15.4.3 Hydratisierung von Alkenen;235
20.4.4;15.4.4 Hydroborierung und Oxidation;236
20.4.5;15.4.5 Reduktion von Carbonyl-Verbindungen;237
20.4.6;15.4.6 Alkohole aus Carbonyl-Verbindungen und Alkylmagnesiumhalogeniden (GRIGNARD-Verbindungen);238
20.4.7;15.4.7 Alkohole aus Epoxiden und Alkylmagnesiumhalogeniden;239
20.4.8;15.4.8 Hydrolyse von Halogenalkanen;239
20.5;15.5 Darstellung von 1,2-Diolen;240
20.5.1;15.5.1 Dihydroxylierung von Alkenen;240
20.5.2;15.5.2 Hydrolyse von Halohydrinen;241
20.5.3;15.5.3 Bimolekulare Reduktion von Aldehyden und Ketonen;241
20.6;15.6 Reaktionen der Alkohole;241
20.6.1;15.6.1 Alkohole als LEWIS-Basen;241
20.6.2;15.6.2 Alkohole als Säuren;242
20.6.3;15.6.3 Oxidation von Alkoholen;242
20.6.4;15.6.4 Veresterung von Alkoholen;244
20.6.5;15.6.5 Nucleophile Substitution der Hydroxy-Gruppe durch Halogen;245
20.6.6;15.6.6 Dehydratisierung von Alkoholen;246
20.7;15.7 Glykolspezifische Reaktionen;248
20.7.1;15.7.1 Glykolspaltung;248
20.7.2;15.7.2 Pinakol-Dehydratisierung und Umlagerung;249
21;16 Ether;250
21.1;16.1 Nomenklatur der Ether;250
21.2;16.2 Struktur und physikalische Eigenschaften;251
21.3;16.3 Darstellung;252
21.3.1;16.3.1 Bimolekulare Dehydratisierung von Alkoholen;252
21.3.2;16.3.2 Nucleophile Substitution von Halogenalkanen durch Alkoholate und Phenolate (WILLIAMSON-Synthese);253
21.3.3;16.3.3 Veretherung von Halogenalkanen mit Silbercarbonat;254
21.3.4;16.3.4 O-Methylierung von Alkoholen und Phenolen durch Diazomethan;254
21.3.5;16.3.5 Synthesen von Ethern mit GRIGNARDVerbindungen;255
21.3.6;16.3.6 Alkenylether durch Addition von Alkoholen an Alkine;255
21.3.7;16.3.7 Enolether durch Eliminierung von Alkohol aus Acetalen;255
21.4;16.4 Darstellung von Epoxiden (Oxiranen);256
21.4.1;16.4.1 Katalytische Oxidation von Alkenen;256
21.4.2;16.4.2 Cyclodehydrohalogenierung von Halohydrinen;256
21.4.3;16.4.3 Epoxidation von Alkenen mit Peroxycarbonsäuren;256
21.5;16.5 Reaktionen;256
21.5.1;16.5.1 Bildung von Oxonium-Verbindungen;256
21.5.2;16.5.2 Autoxidation;257
21.5.3;16.5.3 Ether-Spaltung;257
21.5.4;16.5.4 Ether-Umlagerungen;258
21.6;16.6 Ether als Schutzgruppen;259
21.7;16.7 Methylvinylether und Ethylenoxid;260
21.7.1;16.7.1 Synthesen mit Methylvinylether;260
21.7.2;16.7.2 Synthesen mit Oxiran (Ethylenoxid);260
22;17 Carbonsäuren und ihre Derivate;261
22.1;17.1 Nomenklatur der Carbonsäuren;261
22.2;17.2 Wasserstoffbrücken-Bindung von Carbonsäuren;264
22.3;17.3 Struktur der Carboxy-Gruppe;264
22.4;17.4 Carbonsäure-Derivate;265
22.5;17.5 Synthese von Carbonsäuren;265
22.5.1;17.5.1 Einführung der Carboxy-Gruppe durch Kohlenmonoxid (Carbonylierung);265
22.5.2;17.5.2 Einführung der Carboxy-Gruppe durch Kohlendioxid (Carboxylierung);267
22.5.3;17.5.3 Acylierung von Aromaten mit Säureanhydriden;268
22.5.4;17.5.4 Carbonsäuren durch Oxidation;268
22.5.5;17.5.5 Hydrolyse von Carbonsäure-Derivaten;269
22.5.6;17.5.6 Homologisierung (Kettenverlängerung) von Carbonsäuren;269
22.5.7;17.5.7 Alkylierung von Malonsäureestern;270
22.5.8;17.5.8 ?,?-Ungesättigte Carbonsäuren durch KNOEVENAGEL-Kondensation von Malonsäureestern;271
22.5.9;17.5.9 ?,?-Ungesättigte Carbonsäuren durch PERKIN-Reaktion;271
22.6;17.6 Acidität von Carbonsäuren;272
22.6.1;17.6.1 Dissoziationsgleichgewicht in wässrigen Lösungen;272
22.6.2;17.6.2 Salze der Carbonsäuren;272
22.6.3;17.6.3 Struktur und Modell des Carboxylat-Anions;273
22.6.4;17.6.4 Einflüsse von Substituenten auf die Acidität;0
22.6.5;17.6.5 Acidität von Dicarbonsäuren;275
22.7;17.7 Decarboxylierung;275
22.8;17.8 Derivatisierung der Carbonsäuren;275
22.8.1;17.8.1 Veresterung, Carbonsäureester;275
22.8.2;17.8.2 Halogenierung, Carbonsäurehalogenide;276
22.8.3;17.8.3 Amidierung, Carbonsäureamide;277
22.8.4;17.8.4 Dehydratisierung von Carbonsäuren, Carbonsäureanhydride;277
22.8.5;17.8.5 Dehydratisierung von Carbonsäureamiden, Nitrile und Isonitrile;278
22.9;17.9 Nucleophile Substitution von Carbonsäurehalogeniden;279
22.9.1;17.9.1 Hydrolyse und Perhydrolyse;279
22.9.2;17.9.2 Alkoholyse;279
22.9.3;17.9.3 Ammonolyse und Aminolyse;280
22.9.4;17.9.4 Hydrazinolyse;280
22.9.5;17.9.5 Reaktion mit Hydroxylamin;280
22.9.6;17.9.6 Reaktion mit Alkaliaziden;281
22.9.7;17.9.7 Carbonsäurehalogenide als Reagenzien zur C-Acylierung;281
22.10;17.10 Nucleophile Substitution von Carbonsäureestern;281
22.10.1;17.10.1 Esterverseifung;281
22.10.2;17.10.2 Ammonolyse (Aminolyse) von Estern;282
22.10.3;17.10.3 Umesterung;282
22.10.4;17.10.4 Reaktion mit GRIGNARD-Verbindungen;283
22.11;17.11 Reduktion von Carbonsäuren und deren Derivaten;283
22.11.1;17.11.1 Katalytische Hydrierung der Carbonsäurehalogenide zu Aldehyden;283
22.11.2;17.11.2 Reduktion zu primären Alkoholen;284
22.11.3;17.11.3 Reduktive Kupplung (Acyloin-Kondensation);284
22.12;17.12 CH-Acidität von Carbonsäureestern, Folgereaktionen;285
22.12.1;17.12.1 C-Alkylierung von Malonestern;286
22.12.2;17.12.2 KNOEVENAGEL-Alkenylierung;286
22.12.3;17.12.3 MICHAEL-Addition;286
22.12.4;17.12.4 CLAISEN-Esterkondensation;287
22.12.5;17.12.5 Intramolekulare Kondensation von Diestern (DIECKMANN-Kondensation);288
22.13;17.13 Spezielle Reaktionen von Dicarbonsäuren und Derivaten;288
22.13.1;17.13.1 Thermische Decarboxylierung und Cyclodehydratisierung;288
22.13.2;17.13.2 Bildung cyclischer Dicarbonsäureimide;289
22.13.3;17.13.3 Reaktionen cyclischer Dicarbonsäureimide;289
22.13.4;17.13.4 Maleinsäureanhydrid als elektronenarmes Dienophil;290
22.13.5;17.13.5 Maleinsäureanhydrid als elektronenarmes Enophil bei En-Reaktionen;290
23;18 Chiralität;291
23.1;18.1 Asymmetriezentrum und Chiralität;291
23.2;18.2 Optische Aktivität und spezifische Drehung;291
23.3;18.3 Bezeichnung der absoluten Konfiguration;292
23.3.1;18.3.1 CAHN-INGOLD-PRELOG-Konvention ["CIP", (R)- und (S)-Deskriptoren];292
23.3.2;18.3.2 FISCHER-Konvention (D- und L-Deskriptoren);293
23.3.3;18.3.3 Übersetzung der D-,L- in (R)-,(S)-Deskriptoren;294
23.3.4;18.3.4 Racemate;295
23.4;18.4 Bestimmung der absoluten Konfiguration;295
23.5;18.5 Verbindungen mit mehreren Asymmetriezentren;296
23.5.1;18.5.1 Zwei verschiedene asymmetrisch substituierte C-Atome;296
23.5.2;18.5.2 Zwei gleiche asymmetrisch substituierte C-Atome;297
23.5.3;18.5.3 Enantiomere Cycloalkane;298
23.6;18.6 Enantiomere ohne asymmetrisch substituierte C-Atome;299
23.6.1;18.6.1 Heteroatome als Asymmetriezentren;299
23.6.2;18.6.2 Axiale Chiralität;300
23.6.3;18.6.3 Planare Chiralität und Helicität;301
23.7;18.7 Racemat-Trennungen;302
23.7.1;18.7.1 Sortierung enantiomorpher Kristalle;302
23.7.2;18.7.2 Trennung nach Bildung von Diastereomeren;302
23.7.3;18.7.3 Enzymatische Racemat-Trennungen;304
23.7.4;18.7.4 Chromatographische Racemat-Trennungen;305
23.8;18.8 Prochiralität, Enantiotopie und Diastereotopie;305
23.8.1;18.8.1 Prochiralität am tetraedrischen C-Atom;305
23.8.2;18.8.2 Prochiralität am trigonalen C-Atom;306
23.9;18.9 Stereo- und Enantioselektivität von Reaktionen;307
23.9.1;18.9.1 Inversion, Retention und Racemisierung;307
23.9.2;18.9.2 Stereoselektivität, Stereospezifität;309
23.9.3;18.9.3 Asymmetrische (enantioselektive) Synthesen;309
23.10;18.10 Chirale Erkennung;313
24;19 Substituierte Carbonsäuren;314
24.1;19.1 Nomenklatur substituierter Carbonsäuren;314
24.2;19.2 Physikalische Eigenschaften und Acidität;316
24.3;19.3 Halogencarbonsäuren;317
24.3.1;19.3.1 Synthesen;317
24.3.2;19.3.2 Reaktionen;319
24.4;19.4 Hydroxycarbonsäuren;320
24.4.1;19.4.1 Synthesen;320
24.4.2;19.4.2 Reaktionen;321
24.5;19.5 Oxocarbonsäuren und ihre Ester;324
24.5.1;19.5.1 Synthesen;324
24.5.2;19.5.2 Reaktionen der Oxocarbonsäuren;325
24.5.3;19.5.3 Oxo-Enol-Tautomerie des Acetessigesters;328
25;20 Aldehyde und Ketone;330
25.1;20.1 Übersicht;330
25.2;20.2 Nomenklatur;330
25.2.1;20.2.1 IUPAC-Bezeichnungen;330
25.2.2;20.2.2 Trivialnamen;331
25.3;20.3 Molekülorbital-Modell der Carbonyl-Gruppe;331
25.4;20.4 Physikalische Eigenschaften;332
25.5;20.5 Darstellung von Aldehyden;334
25.5.1;20.5.1 Oxidation von Methyl-Gruppen;334
25.5.2;20.5.2 Oxidation von Hydroxymethyl-Gruppen;335
25.5.3;20.5.3 Überführung der Halomethyl- in die Formyl-Gruppe;335
25.5.4;20.5.4 NEF-Reaktion;336
25.5.5;20.5.5 Reduktion von Carbonsäure-Derivaten und Nitrilen;336
25.5.6;20.5.6 Spaltung von Glykolen und Ozoniden;337
25.5.7;20.5.7 Hydrolyse von Sauerstoff-Heterocyclen;337
25.5.8;20.5.8 Hydroformylierung von Alkenen mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff;337
25.5.9;20.5.9 Formylierung mit Orthoameisensäureestern;338
25.5.10;20.5.10 Formylierung von Aromaten durch Formanilide (VILSMEIER-Formylierung);338
25.5.11;20.5.11 Formylierung von Aromaten durch Formylhalogenide;339
25.5.12;20.5.12 Formylierung von Aromaten durch Cyanid und Chlorwasserstoff;339
25.5.13;20.5.13 Formylierung von Aromaten durch Chloroform;339
25.5.14;20.5.14 Industrielle Verfahren zur Produktion von Acetund Benzaldehyd;340
25.6;20.6 Darstellung von Ketonen;340
25.6.1;20.6.1 Oxidation sekundärer Alkohole;340
25.6.2;20.6.2 Oxidation aktivierter Methylen-Gruppen;341
25.6.3;20.6.3 Bimolekulare Decarboxylierung und Dehydratisierung von Carbonsäuren;341
25.6.4;20.6.4 Addition von GRIGNARD-Verbindungen an Nitrile;341
25.6.5;20.6.5 Spaltung der Ozonide von Tetraalkylethenen;342
25.6.6;20.6.6 Acylierung von Dialkylcadmium;342
25.6.7;20.6.7 Acylierung von Alkenen;342
25.6.8;20.6.8 Acylierung von Aromaten mit Carbonsäurehalogeniden;342
25.6.9;20.6.9 Acylierung von Aromaten durch Nitrile;343
25.6.10;20.6.10 CLAISEN-Esterkondensation zur Synthese von 1,3-Diketonen;343
25.6.11;20.6.11 Industrielle Verfahren;343
26;21 Carbonyl-Reaktionen;344
26.1;21.1 Reaktivität der Carbonyl-Gruppe;344
26.2;21.2 Reaktionen von Aldehyden und Ketonen mit Basen;345
26.2.1;21.2.1 Bildung von Hydraten;345
26.2.2;21.2.2 Bildung von Acetalen und Ketalen;345
26.2.3;21.2.3 Addition von Hydrogensulfit;347
26.2.4;21.2.4 Bildung von Iminen mit Ammoniak und primären Aminen;347
26.2.5;21.2.5 Bildung von Hydrazonen, Azinen, Oximen und Semicarbazonen;348
26.2.6;21.2.6 Bildung von Enaminen mit sekundären Aminen;349
26.3;21.3 Reaktionen mit Hydrid-Anionen;350
26.3.1;21.3.1 Reduktion mit komplexen Metallhydriden;350
26.3.2;21.3.2 MEERWEIN-PONNDORF-VERLEY-Reduktion von Ketonen;350
26.3.3;21.3.3 CANNIZZARO-Disproportionierung aromatischer Aldehyde;351
26.4;21.4 Reaktionen mit Carbanionen und CH-Säuren;351
26.4.1;21.4.1 1,2-Addition von GRIGNARD-Verbindungen;351
26.4.2;21.4.2 Carbonyl-Alkenylierungen;352
26.4.3;21.4.3 Aldol-Reaktionen;353
26.4.4;21.4.4 Cyanhydrin-Reaktion;355
26.4.5;21.4.5 Benzoin- und STETTER-Reaktion der Arenaldehyde;357
26.4.6;21.4.6 Alkinylierung von Carbonyl-Verbindungen;358
26.4.7;21.4.7 PASSERINI- und UGI-Reaktionen mit Isocyaniden;358
26.4.8;21.4.8 Homologisierung von Aldehyden und Ketonen mit Diazomethan;359
26.4.9;21.4.9 KNOEVENAGEL-Alkenylierung;360
26.4.10;21.4.10 PERKIN-Reaktion;360
26.4.11;21.4.11 MANNICH-Reaktion;360
26.4.12;21.4.12 BAYLIS-HILLMAN-Hydroxyalkylierung;361
26.4.13;21.4.13 Anellierung von Cycloalkanonen;362
26.5;21.5 Oxidation und Reduktion der Carbonyl-Gruppe;362
26.5.1;21.5.1 Oxidation von Aldehyden;362
26.5.2;21.5.2 BAEYER-VILLIGER-Oxidation von Ketonen;363
26.5.3;21.5.3 WILLGERODT- UND WILLGERODT-KINDLER-Reaktion von Alkylarylketonen;363
26.5.4;21.5.4 MCMURRY-Reaktion;364
26.5.5;21.5.5 CLEMMENSEN-Reduktion;364
26.5.6;21.5.6 WOLFF-KISHNER-Reduktion;365
26.5.7;21.5.7 BAMFORD-STEVENS- und SHAPIRO-Reaktion zur Synthese von Alkenen;365
26.6;21.6 CH-Acidität der 1,3-Dicarbonyl-Verbindungen;366
26.6.1;21.6.1 Mesomerie der Carbanionen;366
26.6.2;21.6.2 Oxo-Enol-Tautomerie;367
26.6.3;21.6.3 Metallchelate;367
26.6.4;21.6.4 Reaktionen als C-Nucleophile;367
27;22 Phenole und Chinone;368
27.1;22.1 Klassifizierung der Phenole;368
27.2;22.2 Nomenklatur der Phenole;368
27.3;22.3 Physikalische Eigenschaften der Phenole;369
27.4;22.4 Darstellung von Phenolen;371
27.4.1;22.4.1 Technische Phenol-Synthese (HOCK-Prozess);371
27.4.2;22.4.2 Hydrolyse von Chlorbenzen-Derivaten;372
27.4.3;22.4.3 Katalytische Oxidation methylierter Aromaten;373
27.4.4;22.4.4 Alkali-Schmelze von Arensulfonaten;373
27.4.5;22.4.5 Phenole aus Arenaminen;374
27.4.6;22.4.6 Dienon-Phenol-Umlagerung;374
27.5;22.5 Mesomerie und Acidität der Phenole;374
27.5.1;22.5.1 Mesomerie;374
27.5.2;22.5.2 Acidität;375
27.5.3;21.5.3 Substituenteneinflüsse auf die Acidität;376
27.6;22.6 Reaktionen der Phenole;377
27.6.1;22.6.1 Veretherung;377
27.6.2;22.6.2 Veresterung;377
27.6.3;22.6.3 Phenole als Enole;378
27.6.4;22.6.4 Oxidation zu Chinonen;378
27.6.5;22.6.5 Oxidation zu Aroxyl-Radikalen und Peroxiden;379
27.6.6;22.6.6 Elektrophile Substitutionen;380
27.6.7;22.6.7 BUCHERER-Reaktion der Naphthole;380
27.7;22.7 Nomenklatur und einige Eigenschaften der Chinone;382
27.8;22.8 Darstellung von Chinonen;383
27.8.1;22.8.1 Oxidation von Phenolen und primären aromatischen Aminen;383
27.8.2;22.8.2 Oxidation von Arenen;384
27.8.3;22.8.3 FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Arenen durch Phthalsäureanhydrid;385
27.9;22.9 Reaktionen der Chinone;385
27.9.1;22.9.1 Redoxgleichgewicht Chinon-Hydrochinon;385
27.9.2;22.9.2 Autoxidation der Anthrahydrochinone;386
27.9.3;22.9.3 Additionen;386
27.9.4;22.9.4 Carbonyl-Reaktionen;387
27.9.5;22.9.5 HOOKER-Oxidation;387
28;23 Amine;388
28.1;23.1 Amine als Derivate des Ammoniaks;388
28.2;23.2 Nomenklatur;388
28.3;23.3 Struktur und physikalische Eigenschaften;390
28.3.1;23.3.1 Geometrie und Molekülorbital-Modell;390
28.3.2;23.3.2 Inversion von Aminen;391
28.3.3;23.3.3 Enantiomere Ammonium-Salze und Amin-N-oxide;391
28.3.4;23.3.4 Physikalische Eigenschaften;392
28.4;23.4 Darstellung;394
28.4.1;23.4.1 Alkylierung von Ammoniak;394
28.4.2;23.4.2 Alkylierung von Kalium-Phthalimid (GABRIELSynthese);395
28.4.3;23.4.3 Palladium-katalysierte Aminierung von Arylhalogeniden;395
28.4.4;23.4.4 Addition von Ammoniak und Aminen an Doppelbindungen;396
28.4.5;23.4.5 Addition von Ammoniak und Aminen an Oxiran;396
28.4.6;23.4.6 Reduktion von Nitro-Verbindungen;397
28.4.7;23.4.7 Reduktion von Oximen;398
28.4.8;23.4.8 Reduktive Aminierung von Carbonyl-Verbindungen;399
28.4.9;23.4.9 Reduktive Alkylierung von Aminen (LEUCKARTWALLACH-Reaktion;400
28.4.10;23.4.10 Synthese primärer Amine durch Umlagerungen;400
28.4.11;23.4.11 Synthese von Benzidin-Derivaten durch Benzidin-Umlagerung;403
28.5;23.5 Basizität;404
28.5.1;23.5.1 Basizitätskonstante;404
28.5.2;23.5.2 Basizität aliphatischer Amine;405
28.5.3;23.5.3 Basizität aromatischer Amine;405
28.5.4;23.5.4 Substituenteneinflüsse auf die Basizität aromatischer Amine;406
28.6;23.6 Reaktionen;407
28.6.1;23.6.1 Bildung N-substituierter Ammonium-Salze;407
28.6.2;23.6.2 Reaktion mit salpetriger Säure;0
28.6.3;23.6.3 N-Oxidation;408
28.6.4;23.6.4 N-Halogenierung;409
28.6.5;23.6.5 N-Acylierung;410
28.6.6;23.6.6 N-Alkylierung;411
28.6.7;23.6.7 HOFMANN-Eliminierung von Tetraalkylammonium-hydroxiden;412
28.6.8;23.6.8 COPE-Eliminierung tertiärer Amin-N-oxide;413
28.6.9;23.6.9 Elektrophile Substitution aromatischer Amine;414
29;24 Azo-, Diazo- und Diazonium-Verbindungen;415
29.1;24.1 Diazoalkane;415
29.1.1;24.1.1 Konstitution und Eigenschaften;415
29.1.2;24.1.2 Darstellung;415
29.1.3;24.1.3 Reaktionen der Diazoalkane;416
29.2;24.2 Diazocarbonsäureester;419
29.2.1;24.2.1 Bildung;419
29.2.2;24.2.2 Reaktivität;420
29.3;24.3 Diazoketone;421
29.3.1;24.3.1 Bildung;421
29.3.2;24.3.2 Reaktivität;421
29.4;24.4 Azoalkan-Derivate;422
29.4.1;24.4.1 Klassifizierung und Bildung;422
29.4.2;24.4.2 Reaktionen;422
29.5;24.5 Aryldiazonium-Salze;424
29.6;24.6 Radikalische Spaltung von Aryldiazonium-Ionen;424
29.6.1;24.6.1 Darstellung von Halogenaromaten aus Aryldiazonium-Salzen (SANDMEYER-Reaktion);424
29.6.2;24.6.2 Mercurierung über Aryldiazonium-Salze (NESMEJANOW-Reaktion);425
29.6.3;24.6.3 Arylierung von Aromaten durch Aryldiazonium-Salze (GOMBERG-BACHMANN-Reaktion);425
29.7;24.7 Ionische Spaltung von Aryldiazonium-Ionen;426
29.7.1;24.7.1 Bildung von Phenolen über Aryldiazonium-Salze;426
29.7.2;24.7.2 Bildung von Fluorarenen aus Aryldiazoniumtetrafluorboraten (BALZ-SCHIEMANN-Reaktion);427
29.7.3;24.7.3 Bildung von Arylaziden über Aryldiazonium-Salze;427
29.7.4;24.7.4 Reduktion von Aryldiazonium-Salzen;427
29.8;24.8 Azo-Aromaten;428
29.8.1;24.8.1 Struktur der Azo-Arene;428
29.8.2;24.8.2 Darstellung von Azo-Arenen durch Azo-Kupplung;428
29.8.3;24.8.3 Andere Methoden zur Darstellung aromatischer Azo-Verbindungen;432
29.9;24.9 Organostickstoff-Verbindungen, Übersicht;432
30;25 Organoschwefel-Verbindungen;434
30.1;25.1 Übersicht, Nomenklatur und Vorkommen;434
30.2;25.2 Thiole;434
30.2.1;25.2.1 Darstellung;434
30.2.2;25.2.2 Thermodynamische Eigenschaften;436
30.2.3;25.2.3 Reaktionen;437
30.3;25.3 Thiophenole;438
30.3.1;25.3.1 Darstellung;438
30.3.2;25.3.2 Reaktionen;438
30.4;25.4 Thioether (Dialkylsulfide);439
30.4.1;25.4.1 Darstellung;439
30.4.2;25.4.2 Reaktionen;440
30.5;25.5 Disulfide;441
30.5.1;25.5.1 Darstellung;441
30.5.2;25.5.2 Reaktionen;442
30.6;25.6 Thioaldehyde, Thioketone, Thioacetale, Thioketale;442
30.7;25.7 Dithiocarbonsäuren, Thiol- und Thionsäuren;443
30.8;25.8 Sulfoxide (S-Oxide);444
30.8.1;25.8.1 Darstellung;444
30.8.2;25.8.2 Physikalische Eigenschaften;444
30.8.3;25.8.3 Reaktionen;444
30.9;25.9 Sulfone (S-Dioxide);447
30.9.1;25.9.1 Darstellung;447
30.9.2;25.9.2 Reaktionen;448
30.10;25.10 Sulfensäure-Derivate;448
30.10.1;25.10.1 Bildung;448
30.10.2;25.10.2 Reaktionen;449
30.11;25.11 Sulfinsäuren;449
30.11.1;25.11.1 Bildung;449
30.11.2;25.11.2 Stabilität, Acidität, optische Aktivität;450
30.11.3;25.11.3 Reaktionen;450
30.12;25.12 Sulfonsäuren;450
30.12.1;25.12.1 Darstellung der Säuren und ihrer Chloride;450
30.12.2;25.12.2 Acidität und Wasserlöslichkeit von Sulfonsäuren;452
30.12.3;25.12.3 Reaktionen der Sulfonsäuren und Sulfochloride;453
31;26 Kohlensäure-Derivate;455
31.1;26.1 Kohlensäure;455
31.2;26.2 Kohlensäurehalogenide;455
31.2.1;26.2.1 Phosgen;455
31.2.2;26.2.2 Reaktionen von Phosgen;457
31.3;26.3 Kohlensäureester;457
31.3.1;26.3.1 Kohlensäureesterchloride;457
31.3.2;26.3.2 Kohlensäurediester;457
31.3.3;26.3.3 Dikohlensäurediester;458
31.4;26.4 Kohlensäureesteramide (Urethane);459
31.5;26.5 Kohlensäurediamide (Harnstoffe);460
31.5.1;26.5.1 Harnstoff-Synthesen;460
31.5.2;26.5.2 Harnstoff-Reaktionen;460
31.5.3;26.5.3 Harnstoff-Einschluss-Verbindungen;462
31.5.4;26.5.3 Alkylharnstoffe;462
31.6;26.6 Kohlensäurehydrazide;462
31.6.1;26.6.1 Semicarbazid;463
31.6.2;26.6.2 Carbazide;463
31.6.3;26.6.3 Esterhydrazide;463
31.6.4;26.6.4 Azidokohlensäureester;463
31.7;26.7 Guanidin;464
31.7.1;26.7.1 Basizität und Bindungszustand;464
31.7.2;26.7.2 Darstellung;464
31.7.3;26.7.3 Reaktionen;464
31.8;26.8 Thiokohlensäure-Derivate;465
31.8.1;26.8.1 Thiophosgen;465
31.8.2;26.8.2 Thioharnstoff;466
31.9;26.9 Dithio- und Trithiokohlensäure-Derivate;467
31.9.1;26.9.1 Schwefelkohlenstoff;467
31.9.2;26.9.2 Xanthogenate;467
31.9.3;26.9.3 Trithiocarbonate;467
31.10;26.10 Carbodiimide;468
32;27 Umlagerungen;469
32.1;27.1 Anionotrope 1,2-Verschiebungen;469
32.1.1;27.1.1 Allgemeine Mechanismen anionotroper 1,2-Verschiebungen (Sextett-Umlagerungen);469
32.1.2;27.1.2 1,2-Verschiebungen von C zu C;2
32.1.3;27.1.3 1,2-Verschiebungen von C zu N über Nitrene und Nitrenium-Ionen;473
32.1.4;27.1.4 Verschiebungen von C zu O;474
32.2;27.2 Kationotrope 1,2-Verschiebungen über Carbanionen;475
32.2.1;27.2.1 FAVORSKII-Umlagerung (von C nach C);475
32.2.2;27.2.2 STEVENS-Umlagerung (von N nach C);476
32.2.3;27.2.3 WITTIG-Umlagerung (von O nach C);476
32.3;27.3 Radikalische 1,2-Verschiebungen;476
32.4;27.4 Umlagerungen an benzoiden Ringen;477
32.4.1;27.4.1 Umlagerungen vom SE-Typ;477
32.4.2;27.4.2 Umlagerungen vom SN-Typ;478
32.5;27.5 Sigmatrope Umlagerungen;479
32.5.1;27.5.1 [1,5]-sigmatrope Verschiebung;479
32.5.2;27.5.2 COPE-Umlagerung als [3,3]-sigmatrope Verschiebung;479
32.5.3;27.5.3 Hetero-COPE-Umlagerungen;480
33;28 Orbitalsymmetrie bei konzertierten Reaktionen;481
33.1;28.1 Phasenbeziehung von p-Orbitalen;481
33.2;28.2 Elektrocyclische Reaktionen;483
33.2.1;28.2.1 Definitionen;483
33.2.2;28.2.2 WOODWARD-HOFFMANN-Regeln für elektrocyclische Reaktionen;485
33.3;28.3 Cycloadditionen;487
33.3.1;28.3.1 Definitionen;487
33.3.2;28.3.2 WOODWARD-HOFFMANN-Regeln für konzertierte Cycloadditionen;488
33.3.3;28.3.3 Cycloreversionen;491
33.4;28.4 Sigmatrope Reaktionen;492
33.4.1;28.4.1 Definitionen;492
33.4.2;28.4.2 WOODWARD-HOFFMANN-Regeln für sigmatrope Reaktionen;495
33.4.3;28.4.3 Beispiele zu den Auswahlregeln;496
33.4.4;28.4.4 Inversion und Retention bei sigmatropen Verschiebungen;496
33.4.5;28.4.5 En-Reaktion;498
34;29 Molekülspektroskopie zur Strukturaufklärung;500
34.1;29.1 Überblick;500
34.2;29.2 UV- und Lichtabsorptions-Spektrometrie;501
34.2.1;29.2.1 Spektralbereich;501
34.2.2;29.2.2 Messmethodik;502
34.2.3;29.2.3 Elektronenübergänge in organischen Molekülen;503
34.2.4;29.2.4 Chromophore, Auxochrome;504
34.2.5;29.2.5 Lichtabsorption und Farbe;506
34.2.6;29.2.6 Anwendungsbereiche;507
34.3;29.3 Infrarotspektroskopie;509
34.3.1;29.3.1 Spektralbereich;509
34.3.2;29.3.2 Messmethodik;509
34.3.3;29.3.3 Gruppenschwingungen in organischen Molekülen;510
34.3.4;29.3.4 Fingerabdruck-Bereich des Infrarotspektrums;512
34.3.5;29.3.5 Anwendungsbereiche;514
34.4;29.4 RAMAN-Spektroskopie;519
34.4.1;29.4.1 RAMAN-Streuung;519
34.4.2;29.4.2 RAMAN-Spektrum;519
34.4.3;29.4.3 Anwendung von RAMAN-Spektren;519
34.5;29.5 Kernmagnetische Resonanz;521
34.5.1;29.5.1 Kernpräzession und Kernspin-Zustände;521
34.5.2;29.5.2 NMR-Spektrometer und NMR-Spektrum;522
34.5.3;29.5.3 Chemische Verschiebungen;523
34.5.4;29.5.4 Messung chemischer Verschiebungen;523
34.5.5;29.5.5 Integration der Signale und quantitative Analyse;525
34.5.6;29.5.6 Konstitutionsmerkmale und Protonen-Verschiebung;526
34.5.7;29.5.7 Kopplungskonstanten;535
34.5.8;29.5.8 Strukturmerkmale und Kopplungskonstanten;539
34.5.9;29.5.9 Beispiel zur Herleitung der Konstitution aus dem 1H-NMR-Spektrum;546
34.5.10;29.5.10 Chemische Methoden der Signalzuordnung;548
34.5.11;29.5.11 Besondere Messtechniken;549
34.6;29.6 Kohlenstoff-13-Resonanz;553
34.6.1;29.6.1 Wichtigste Messmethoden;553
34.6.2;29.6.2 13C-Verschiebungen;558
34.6.3;29.6.3 CH-Kopplungskonstanten;560
34.6.4;29.6.4 Beispiel zur Konstitutionsermittlung durch Kohlenstoff-13-Resonanz;561
34.7;29.7 Massenspektrometrie;563
34.7.1;29.7.1 Messmethodik;563
34.7.2;29.7.2 Isotopenpeaks;565
34.7.3;29.7.3 Molekül-Peak, Molekül-Ion;566
34.7.4;29.7.4 Fragment- und metastabile Ionen;566
34.7.5;29.7.5 Fragmentierungen organischer Molekül-Ionen;567
34.7.6;29.7.6 Erkennung funktioneller Gruppen;573
34.7.7;29.7.7 Herleitung der Konstitution aus dem Massenspektrum;573
35;30 Photoreaktionen;577
35.1;30.1 Anregung von Photoreaktionen;577
35.1.1;30.1.1 Energiebedarf;577
35.1.2;30.1.2 Verhalten angeregter Moleküle;577
35.2;30.2 Photosensibilisierung;580
35.3;30.3 Quantenausbeute;581
35.4;30.4 Blitzlicht-Photolyse;581
35.5;30.5 Präparative Photochemie;0
35.5.1;30.5.1 Photoinduzierte Einführung funktioneller Gruppen;582
35.5.2;30.5.2 Photofragmentierungen;584
35.5.3;30.5.3 Photoisomerisierungen;584
35.5.4;30.5.4 Photodehydrocyclisierungen;586
35.5.5;30.5.5 Photoadditionen;587
35.5.6;30.5.6 Photocycloadditionen;588
35.5.7;30.5.7 Photooxidation mit und Photoaddition von Sauerstoff;590
35.5.8;30.5.8 Photoreduktionen;591
35.6;30.6 Biologische Photoreaktionen;592
35.6.1;30.6.1 Sehvorgang;592
35.6.2;30.6.2 Photosynthese;593
35.7;30.7 Chemolumineszenz;594
35.7.1;30.7.1 Katalytische Oxidation von Phthalsäurehydraziden;594
35.7.2;30.7.2 Perhydrolyse von Oxalsäurediestern;595
35.7.3;30.7.3 Autoxidation CH-acider 2-Coumaranone;595
35.7.4;30.7.4 Biolumineszenz;596
36;31 Nichtbenzoide Aromaten;597
36.1;31.1 Übersicht nichtbenzoider Aromaten;597
36.2;31.2 Cyclopropenium-Kationen;598
36.2.1;31.2.1 Synthese;598
36.2.2;31.2.2 Molekülorbital-Modell und Strukturmerkmale;598
36.2.3;31.2.3 Reaktivität;599
36.3;31.3 Quadratsäure und Oxokohlenstoff-Dianionen;599
36.4;31.4 Cyclopentadienid;600
36.4.1;31.4.1 Herstellung;600
36.4.2;31.4.2 Strukturmerkmale;600
36.4.3;31.4.3 Reaktivität;600
36.5;31.5 Cyloheptatrienium-Kationen;602
36.5.1;31.5.1 Strukturmerkmale und Formulierung;602
36.5.2;31.5.2 Herstellungsmethoden;603
36.5.3;31.5.3 Reaktivität;604
36.6;31.6 Cyclooctatetraendiid;605
36.6.1;31.6.1 Bildung;605
36.6.2;31.6.2 NMR-Daten;605
36.6.3;31.6.3 Reaktionen;605
36.7;31.7 Cyclononatetraenid;606
36.7.1;31.7.1 Bildung;606
36.7.2;31.7.2 NMR-Daten;606
36.7.3;31.7.3 Reaktionen;606
36.8;31.8 Vergleich der chemischen Verschiebungen;607
36.9;31.9 Azulen;607
36.9.1;31.9.1 Formulierung und physikalische Eigenschaften;607
36.9.2;31.9.2 Azulen-Synthese;608
36.9.3;31.9.3 Reaktionen;609
36.10;31.10 Aromatische Annulene;609
36.10.1;31.10.1 Definition;609
36.10.2;31.10.2 [10]-Annulen;610
36.10.3;31.10.3 [14]-Annulene;611
36.10.4;31.10.4 [18]-Annulen;613
36.10.5;31.10.5 Heteroüberbrückte [18]-Annulene und höhere Annulene;614
36.11;31.11 Natürliche nichtbenzoide Aromaten;615
36.11.1;31.11.1 Tropolone;615
36.11.2;31.11.2 Azulene;615
36.12;31.12 Antiaromatizität;615
37;32 Organosilicium-Verbindungen;617
37.1;32.1 Organo-Si- und C-Verbindungen im Vergleich;617
37.2;32.2 Herstellung der Silane;618
37.2.1;32.2.1 Halogensilane;618
37.2.2;32.2.2 Alkyl- und Arylsilane;619
37.3;32.3 Nucleophile Substitution am Silicium;619
37.3.1;32.3.1 Mechanismen;619
37.3.2;32.3.2 Hydrid als Nucleophil;620
37.3.3;32.3.3 Reaktionen mit Kohlenstoff-Nucleophilen;620
37.3.4;32.3.4 Reaktionen mit Sauerstoff-Nucleophilen;620
37.3.5;32.3.5 Reaktionen mit Stickstoff-Nucleophilen;622
37.3.6;32.3.6 Desilylierung von Alkinyl- und Arylsilanen;622
37.4;32.4 Präparative Bedeutung der Trimethylsilyl-Verbindungen;623
37.4.1;32.4.1 Reagenzien zur Trimethylsilylierung;623
37.4.2;32.4.2 Trimethylsilylazid als Ersatzreagenz;623
37.4.3;32.4.3 Silylenolether als Synthesereagenzien;623
37.4.4;32.4.4 IRELAND-CLAISEN-Umlagerung;625
37.4.5;32.4.5 SAKURAI-Reaktion der Allylsilane;626
37.4.6;32.4.6 PETERSON-Alkenylierung;627
37.5;32.5 Silicone;627
38;33 Organometall-Verbindungen;628
38.1;33.1 Definition und Nomenklatur;628
38.2;33.2 Bindungszustand;628
38.2.1;33.2.1 Übersicht;628
38.2.2;33.2.2 Molekülorbital-Modelle;629
38.3;33.3 Eigenschaften metallorganischer Verbindungen;630
38.3.1;33.3.1 Alkylmetalle;630
38.3.2;33.3.2 Metallorganische Elektronenmangel-Verbindungen;630
38.3.3;33.3.3 GRIGNARD-Verbindungen;631
38.4;33.4 Allgemeine Methoden zur Herstellung;631
38.4.1;33.4.1 Reaktion von Kohlenwasserstoff und Metall;631
38.4.2;33.4.2 Reaktion von Halogenalkan und Halogenaren mit Metall;632
38.4.3;33.4.3 Reaktion von Organometall-Verbindung und Metallhalogenid;632
38.4.4;33.4.4 Metall-Metall-Austausch;633
38.4.5;33.4.5 Halogen-Metall-Austausch;633
38.4.6;33.4.6 Wasserstoff-Metall-Austausch;634
38.4.7;33.4.7 Addition von Metallhydriden an Alkene;634
38.5;33.5 Reaktionen von Alkyl- und Arylmetall-Verbindungen;634
38.5.1;33.5.1 Reaktion mit Sauerstoff;634
38.5.2;33.5.2 Reaktion mit Halogen;634
38.5.3;33.5.3 Hydrolyse und Alkoholyse;635
38.5.4;33.5.4 Reaktion mit CH-Säuren;636
38.5.5;33.5.5 Reaktionen zwischen Organometall-Verbindungen;636
38.5.6;33.5.6 Reaktion mit Carbonsäurehalogeniden;637
38.5.7;33.5.7 Addition an CC-Doppelbindungen;637
38.5.8;33.5.8 Addition an CX-Doppelbindungen;637
38.5.9;33.5.9 Addition an CX-Dreifachbindungen;639
38.5.10;33.5.10 Nucleophile Öffnung von Oxiran- und Oxetan-Ringen;640
38.5.11;33.5.11 Nucleophile Substitution;640
38.6;33.6 Übergangsmetall-Aren- und Alken-Komplexe;641
38.6.1;33.6.1 Bindungszustand und Struktur von Metall--Komplexen;641
38.6.2;33.6.2 Herstellung und Eigenschaften einiger Übergangsmetall-?-Komplexe;642
38.6.3;33.6.3 CC-Verküpfungen mit Übergangsmetall-Komplexen als Katalysatoren;644
38.6.4;33.6.4 CX-Verküpfungen mit Palladium-Komplexen als Katalysatoren;647
38.7;33.7 Übergangsmetall-Carben-Komplexe;648
38.7.1;33.7.1 Konstitution;648
38.7.2;35.7.2 Herstellung;649
38.7.3;33.7.3 Reaktionen;649
38.8;33.8 Metallchelate;651
38.8.1;33.8.1 Bauprinzip;651
38.8.2;33.8.2 Metallchelat-Effekt;652
38.8.3;33.8.3 Metalltemplat-Effekt;653
38.8.4;33.8.4 Metallchelate makrocyclischer N4-Liganden;653
38.8.5;33.8.5 Bedeutung von Metallchelaten;654
39;34 Heteroalicyclen;656
39.1;34.1 Übersicht und Ring-Nomenklatur;656
39.2;34.2 Molekülgeometrie;657
39.3;34.3 Allgemeine Syntheseprinzipien;658
39.3.1;34.3.1 Intramolekulare Cyclisierungen;658
39.3.2;34.3.2 Cycloadditionen;660
39.3.3;34.3.3 Ringerweiterung von Carbocyclen durch Stickstoff;662
39.3.4;34.3.4 Katalytische Hydrierung von Heteroaromaten;662
39.3.5;34.3.5 Carbonyl-Derivatisierung;663
39.4;34.4 Funktionelle Reaktionen;663
39.4.1;34.4.1 Heteroatom als Nucleophil;663
39.4.2;34.4.2 Carbonyl-Umpolung durch 1,3-Dithian-Derivatisierung;663
39.5;34.5 Ringöffnungen;664
39.6;34.6 Ringöffnende Ringerweiterungen;665
39.7;34.7 Additionen an ungesättigte Heteroalicyclen;666
39.8;34.8 Komplexierung durch Kronenether und Cryptanden;666
39.9;34.9 Mesomerieeffekte und Aromatizität;667
40;35 Monocyclische Heteroaromaten;668
40.1;35.1 Nomenklatur und Übersicht;668
40.2;35.2 Aromatizität und Struktur von Fünfring-Heteroaromaten;669
40.2.1;35.2.1 ?-Elektronendichte-Verteilung;669
40.2.2;35.2.2 Molekülorbital-Modelle;669
40.2.3;35.2.3 Bindungsausgleich und Mesomerieenergie;670
40.3;35.3 Aromatizität und Struktur von Sechsring-Heteroaromaten;670
40.3.1;35.3.1 ?-Elektronendichte-Verteilung, Mesomerie und Bindungsausgleich;670
40.3.2;35.3.2 Molekülorbital-Modell des Pyridins;671
40.3.3;35.3.3 Sechsring-Heterocyclen mit zweibindigen Heteroatomen;672
40.4;35.4 Tautomerie der Heteroaromaten;672
40.4.1;35.4.1 Tautomerie ohne Beteiligung von Substituenten;672
40.4.2;35.4.2 Tautomerie unter Beteiligung von Substituenten;673
40.5;35.5 Synthese monocyclischer Fünfring-Heteroaromaten;676
40.5.1;35.5.1 Allgemeine Methoden;676
40.5.2;35.5.2 Spezielle Methoden;680
40.6;35.6 Reaktionen monocyclischer Fünfring-Heteroaromaten;682
40.6.1;35.6.1 Basizität und Reaktionen am nichtbindenden Elektronenpaar;682
40.6.2;35.6.2 Acidität;683
40.6.3;35.6.3 Dien-Reaktionen;685
40.6.4;35.6.4 Elektrophile Substitutionen;685
40.6.5;35.6.5 Nucleophile Substitutionen;689
40.6.6;35.6.6 Carben-Cycloadditionen;689
40.6.7;35.6.7 Ringöffnungen;690
40.6.8;35.6.8 Besondere Reaktionen von Substituenten;690
40.7;35.7 Mesoionische Fünfring-Heteroaromaten;692
40.7.1;35.7.1 1,2,3-Oxadiazol-Derivate;692
40.7.2;35.7.2 Triazol-Derivate;693
40.7.3;35.7.3 Oxazol- und Thiazol-Derivate;693
40.8;35.8 Synthese monocyclischer Sechsring-Heteroaromaten;694
40.8.1;35.8.1 Pyridin;694
40.8.2;35.8.2 Phosphor-, Sauerstoff- und Schwefel-Analoge des Pyridins;696
40.8.3;35.8.3 Diazine;698
40.8.4;35.8.4 Oxazine und Thiazine;699
40.8.5;35.8.5 Triazine;701
40.8.6;35.8.6 Tetrazine;701
40.9;35.9 Reaktionen monocyclischer Sechsring-Heteroaromaten;702
40.9.1;35.9.1 Reaktionen am Imino-Stickstoff;702
40.9.2;35.9.2 Cycloadditionen;704
40.9.3;35.9.3 Nucleophile Additionen, Ringöffnungen, Umheterocyclisierungen;704
40.9.4;35.9.4 Nucleophile Substitutionen;705
40.9.5;35.9.5 Elektrophile Substitutionen;707
40.9.6;35.9.6 Besondere Reaktionen von Substituenten;708
40.10;35.10 Höhergliedrige Heterocyclen und Heteroaromaten;710
40.10.1;35.10.1 Ringvinyloge der Fünfring-Heteroaromaten;710
40.10.2;35.10.2 Ringvinyloge des Pyridins;713
41;36 Benzo-kondensierte Heteroaromaten;715
41.1;36.1 Nomenklatur;715
41.2;36.2 Synthese benzologer Fünfring-Heteroaromaten;716
41.2.1;36.2.1 Benzo[b]furan und Benzo[b]thiophen;716
41.2.2;36.2.2 Benzo[b]pyrrol (Indol);717
41.2.3;36.2.3 Benzo-1,2-azole (Indazol, Benzoisoxazol, Benzoisothiazol);717
41.2.4;36.2.4 Benzo-1,3-azole (Benzimidazol, Benzoxazol, Benzothiazol);718
41.2.5;36.2.5 Benzotriazol;718
41.2.6;36.2.6 Carbazol;719
41.3;36.3 Reaktionen benzologer Fünfring-Heteroaromaten;719
41.3.1;36.3.1 Prognose;719
41.3.2;36.3.2 Heteroatom-spezifische Reaktionen;720
41.3.3;36.3.3 Elektrophile Substitutionen;720
41.3.4;36.3.4 Cycloadditionen;721
41.3.5;36.3.5 Reaktionen der 2- und 3-Hydroxy-Derivate;722
41.4;36.4 Synthese benzologer Pyridine und Azine;722
41.4.1;36.4.1 Chinoline (Benzo[b]pyridine);722
41.4.2;36.4.2 Isochinoline (Benzo[c]pyridine);724
41.4.3;36.4.3 Benzochinoline;724
41.4.4;36.4.4 Benzopyridazine;725
41.4.5;36.4.5 Chinazoline;725
41.4.6;36.4.6 Chinoxaline und Phenazine;726
41.4.7;36.4.7 Benzopyrone und Benzopyrylium-Salze;726
41.4.8;36.4.8 Phenoxazine und Phenothiazine;728
41.5;36.5 Reaktionen benzologer Sechsring-Heteroaromaten;728
41.5.1;36.5.1 Reaktionen am Ring-Stickstoff;728
41.5.2;36.5.2 Katalytische Hydrierung und oxidative Ringöffnung;729
41.5.3;36.5.3 Nucleophile Additionen;729
41.5.4;36.5.4 Nucleophile Substitutionen;730
41.5.5;36.5.5 Elektrophile Substitutionen;730
41.5.6;36.5.6 CH-Acidität und andere Reaktionen von Methyl-Gruppen;731
42;37 Fusionierte Heteroaromaten;732
42.1;37.1 Nomenklatur;732
42.2;37.2 Heterobicyclen mit Stickstoff als Brückenkopf;735
42.3;37.3 Purine;736
42.4;37.4 Pteridine;738
42.5;37.5 Reaktionen fusionierter Heteroaromaten;739
42.5.1;37.5.1 Basizität und Acidität;739
42.5.2;37.5.2 Ringspaltungen;739
42.5.3;37.5.3 Nucleophile Additionen;740
42.5.4;37.5.4 Nucleophile Substitutionen;741
42.5.5;37.5.5 Elektrophile Substitutionen;741
42.5.6;37.5.6 CH-Acidität von Methyl-Gruppen;741
43;38 Organische Farbstoffe;742
43.1;38.1 Farbe;742
43.1.1;38.1.1 Absorbiertes Licht und Farbe;742
43.1.2;38.1.2 Farbstoffe und Pigmente;742
43.2;38.2 Bauprinzip von Farbstoffen;742
43.3;38.3 Azofarbstoffe;744
43.3.1;38.3.1 Tautomerie;744
43.3.2;38.3.2 Herstellung;744
43.3.3;38.3.3 Methoden der Textilfärbung mit Azofarbstoffen;745
43.4;38.4 Polymethin-Farbstoffe;750
43.4.1;38.4.1 Bauprinzip;750
43.4.2;38.4.2 Ausgewählte Methoden zur Herstellung;751
43.4.3;38.4.3 Anwendung von Polymethin-Farbstoffen;752
43.4.4;38.4.4 Natürliche Polymethin-Farbstoffe;753
43.5;38.5 Phenyloge Methin- und Azamethin-Farbstoffe;756
43.5.1;38.5.1 Übersicht;756
43.5.2;38.5.2 Allgemeine Methoden zur Herstellung;756
43.5.3;38.5.3 Anwendung phenyloger Methin- und Azamethin-Farbstoffe;760
43.5.4;38.5.4 Natürliche Phenoxazin-Farbstoffe;761
43.6;38.6 Carbonyl-Farbstoffe;762
43.6.1;38.6.1 Übersicht;762
43.6.2;38.6.2 Lichtabsorption der Carbonyl-Farbstoffe;762
43.6.3;38.6.3 Synthese von Anthrachinon-Farbstoffen;764
43.6.4;38.6.4 Indigo-Synthesen;765
43.6.5;38.6.5 Textilfärbung mit Indigo- und Anthrachinon-Derivaten;766
43.6.6;38.6.6 Höher anellierte Carbonyl-Farbstoffe;767
43.6.7;38.6.7 Natürliche Carbonyl-Farb- und Wirkstoffe;768
43.7;38.7 Polyaza[18]annulen-Farbstoffe;770
43.7.1;38.7.1 Bauprinzip;770
43.7.2;38.7.2 Porphyrine und ihre Metallchelate alsDiaza[18]annulene;770
43.7.3;38.7.3 Porphyrin-Synthesen;771
43.7.4;38.7.4 Phthalocyanin-Synthesen;772
43.7.5;38.7.5 Färbung mit Phthalocyanin-Derivaten;773
43.7.6;38.7.6 Natürliche Porphyrinoide;774
44;39 Synthetische Polymere;775
44.1;39.1 Monomere, Oligomere, Polymere;775
44.2;39.2 Polymerisationen;775
44.2.1;39.2.1 Übersicht;775
44.2.2;39.2.2 Radikalische Polymerisation;776
44.2.3;39.2.3 Ionische Polymerisation;778
44.2.4;39.2.4 Koordinative Polymerisation;779
44.2.5;39.2.5 Polymerisation durch Alken-Metathese;781
44.2.6;39.2.6 Epoxid-Polymerisation;781
44.2.7;39.2.7 Hetero- und Homopolymere;781
44.2.8;39.2.8 Uni- und Multipolymere;782
44.3;39.3 Polyadditionen;783
44.3.1;39.3.1 Polyurethane;783
44.3.2;39.3.2 Polyharnstoffe;784
44.4;39.4 Polykondensationen;784
44.4.1;39.4.1 Polyester;784
44.4.2;39.4.2 Polyamide;785
44.4.3;39.4.3 Phenoplaste;786
44.4.4;39.4.4 Aminoplaste;787
44.4.5;39.4.5 Epoxidharze;788
44.5;39.5 Molekülstruktur von Polymeren;788
44.5.1;39.5.1 Mittlere Molekülmasse;788
44.5.2;39.5.2 Stellungsisomerie;789
44.5.3;39.5.3 Verzweigungsgrad;789
44.5.4;39.5.4 Relative Konfigurationsisomerie von Polyalkenen;790
44.5.5;39.5.5 Taktizität von Polyalkanen;790
44.5.6;39.5.6 Rotationsisomerie;791
44.6;39.6 Anwendungstechnisch relevante Eigenschaften;792
44.6.1;39.6.1 Kristallinität;792
44.6.2;39.6.2 Plastizität;794
44.6.3;39.6.3 Elastizität;794
44.6.4;39.6.4 Löslichkeit und Quellbarkeit;794
44.7;39.7 Reaktionen von Polymeren;794
44.7.1;39.7.1 Depolymerisationen;794
44.7.2;39.7.2 Reaktionen unter Erhaltung der Polymerkette;795
44.8;39.8 Funktionelle Polymere;796
44.8.1;39.8.1 Ionenaustauscher;796
44.8.2;39.8.2 Elektronenaustauscher;797
44.8.3;39.8.3 Elektrolumineszente Polymere;797
44.8.4;39.8.4 Makromolekulare Chelatbildner;798
44.8.5;39.8.5 Dendrimere;798
44.8.6;39.8.6 Polymere Träger;800
44.9;39.9 Anwendungsformen der Polymeren;801
45;40 Aminosäuren;804
45.1;40.1 Proteinaminosäuren;804
45.2;40.2 Physiologische Bedeutung;805
45.3;40.3 Absolute Konfiguration;806
45.4;40.4 Physikalische Eigenschaften;807
45.4.1;40.4.1 Dissoziationsgleichgewichte;807
45.4.2;40.4.2 Schmelzpunkt und Löslichkeit;809
45.5;40.5 Chromatographische Trennung;809
45.5.1;40.5.1 Ionenaustausch-Chromatographie im Aminosäuren-Analysator;809
45.5.2;40.5.2 Kapillarzonen-Elektrophorese;811
45.5.3;40.5.3 Gaschromatographie;811
45.6;40.6 Synthesen;812
45.6.1;40.6.1 Aminierung von -Halogencarbonsäuren;812
45.6.2;40.6.2 STRECKER-Synthese;812
45.6.3;40.6.3 BUCHERER-Synthese;813
45.6.4;40.6.4 ERLENMEYER-Synthese;814
45.6.5;40.6.5 Reduktive Aminierung von -Oxodicarbonsäuren;814
45.6.6;40.6.6 ?-Aminosäuren aus N-Acylaminomalonsäurediestern;815
45.6.7;40.6.7 Enantioselektive Synthese von Aminosäuren;816
45.7;40.7 Trennung racemischer Aminosäuren;816
45.7.1;40.7.1 Chromatographische Enantiomeren-Analyse;817
45.7.2;40.7.2 Selektive Kristallisation;817
45.7.3;40.7.3 Trennung über Diastereomere;817
45.7.4;40.7.4 Enzymatische Methoden;818
45.8;40.8 Reaktionen;819
45.8.1;40.8.1 Bildung von Salzen und Komplexen;819
45.8.2;40.8.2 Veresterung;820
45.8.3;40.8.3 Bildung von Lactamen und Imiden;820
45.8.4;40.8.4 N-Alkylierung und N-Arylierung;821
45.8.5;40.8.5 N-Acylierung;821
45.8.6;40.8.6 Abbau-Reaktionen und Umfunktionierungen;822
45.8.7;40.8.7 Aminosäure-Derivate als chirale Auxiliare und Organokatalysatoren;824
46;41 Peptide und Proteine;825
46.1;41.1 Oligo- und Polypeptide;825
46.2;41.2 Struktur der Peptidbindung;826
46.3;41.3 Konformation (Sekundärstruktur) von Polypeptid-Ketten;826
46.3.1;41.3.1 RAMACHANDRAN-Diagramme;826
46.3.2;41.3.2 ?-Helix;828
46.3.3;41.3.3 ?-Keratin-Struktur;829
46.3.4;41.3.4 ?-Faltblatt;831
46.3.5;41.3.5 Physikalische Methoden zur Strukturbestimmung;832
46.4;41.4 Methoden der Peptidsynthese;833
46.4.1;41.4.1 Knüpfung der Peptidbindung;833
46.4.2;41.4.2 Schutzgruppen;835
46.4.3;41.4.3 Strategie und Taktik der Peptidsynthese;840
46.4.4;41.4.4 Kombinatorische Synthese;842
46.5;41.5 Methoden der Peptid-Sequenzierung;843
46.5.1;41.5.1 Reinigung von Peptiden;843
46.5.2;41.5.2 Selektive Spaltungen von Peptidketten;844
46.5.3;41.5.3 Endgruppenanalyse;845
46.5.4;41.5.4 Schrittweiser Abbau nach EDMAN;846
46.6;41.6 Modifizierung von Seitenkettenfunktionen;846
46.7;41.7 Ausgewählte Peptidwirkstoffe;848
46.7.1;41.7.1 Peptidhormone;848
46.7.2;41.7.2 Peptidantibiotika;852
46.7.3;41.7.3 Peptidtoxine;854
46.8;41.8 Proteine;855
46.8.1;41.8.1 Klassifizierung und Funktion von Proteinen;855
46.8.2;41.8.2 Enzymaktivitätsbestimmung;856
46.8.3;41.8.3 Struktur der Proteine Myoglobin und Hämoglobin;857
46.8.4;41.8.4 Enzym-Substrat-Wechselwirkung;859
47;42 Alkaloide;862
47.1;42.1 Herkunft und Gewinnung der Alkaloide;862
47.2;42.2 Übersicht heterocyclischer Alkaloide;863
47.2.1;42.2.1 Pyrrolidin-, Piperidin- und Pyridin-Alkaloide;863
47.2.2;42.2.2 Tropan-Alkaloide;864
47.2.3;42.2.3 Pyrrolizidin-, Indolizidin- und Chinolizidin-Alkaloide;865
47.2.4;42.2.4 Indol-Alkaloide;865
47.2.5;42.2.5 Isochinolin-Alkaloide;868
47.2.6;42.2.6 Chinolin-Alkaloide;871
47.2.7;42.2.7 Isoxazol- und Oxazol-Alkaloide;871
47.3;42.3 Übersicht nicht heterocyclischer Alkaloide;871
47.3.1;42.3.1 Phenylethylamine;872
47.3.2;42.3.2 Amide und Lactame biogener Amine;872
47.3.3;42.3.3 Cyclopeptid-Alkaloide;873
47.4;42.4 Exemplarische Alkaloid-Synthesen;873
47.4.1;42.4.1 Nicotin und Coniin;873
47.4.2;42.4.2 Tropan;874
47.4.3;42.4.3 Tryptamine;874
47.4.4;42.4.4 Benzyltetrahydroisochinoline;875
48;43 Kohlenhydrate;876
48.1;43.1 Bedeutung, Klassifizierung und Nomenklatur der Zucker;876
48.1.1;43.1.1 Glucose, die Grundsubstanz der Kohlenhydrate;876
48.1.2;43.1.2 Klassifizierung und Nomenklatur;876
48.2;43.2 Konstitution, relative und absolute Konfiguration;878
48.3;43.3 Cyclohalbacetal-Formen und Konformation;881
48.3.1;43.3.1 Halbacetal-Bildung;881
48.3.2;43.3.2 Gleichgewichte der Pyranosen und Furanosen;884
48.3.3;43.3.3 Mutarotation;885
48.3.4;43.3.4. Konformation der Pyranosen undanomerer Effekt;886
48.3.5;43.3.5 NMR-Spektroskopie;887
48.4;43.4 Carbonyl-Reaktionen der Kohlenhydrate;888
48.4.1;43.4.1 Kettenverlängerung;889
48.4.2;43.4.2 Reduktion zu Polyolen;890
48.4.3;43.4.3 Oxidation endständiger Gruppen;891
48.4.4;43.4.4 Glycosidierungen;893
48.4.5;43.4.5 Reaktionen mit Thiolen und Stickstoff-Nucleophilen;895
48.5;43.5 Polyol-Reaktionen;897
48.5.1;43.5.1 Schutzgruppen für die Hydroxy-Funktionen;897
48.5.2;43.5.2 Oxidation von Hydroxy-Gruppen;899
48.5.3;43.5.3 Nucleophile Substitutionen;900
48.5.4;43.5.4 Glykolspaltung und andere Abbaureaktionen;901
48.6;43.6 Deoxy-, Amino-, ungesättigte und verzweigte Zucker;902
48.6.1;43.6.1 Deoxyzucker;902
48.6.2;43.6.2 Aminozucker;902
48.6.3;43.6.3 Verzweigte und ungesättigte Zucker;903
48.7;43.7 Analytik;904
48.8;43.8 Oligosaccharide;905
48.8.1;43.8.1 Disaccharide;905
48.8.2;43.8.2 Trisaccharide, Cyclodextrine;907
48.9;43.9 Polysaccharide;908
48.9.1;43.9.1 Struktur der Cellulose;908
48.9.2;43.9.2 Technische Gewinnung und chemische Modifikation der Cellulose;908
48.9.3;43.9.3 Stärke, Amylose und Amylopektin;909
48.9.4;43.9.4 Glykogen;910
48.9.5;43.9.5 Chitin;910
48.9.6;43.9.6 Heparin, Hyaluronsäure, Chondroitinsulfate;911
48.9.7;43.9.7 Inulin und Pektine;912
49;44 Nucleoside, Nucleotide, Nucleinsäuren;913
49.1;44.1 Bauprinzip der Nucleinsäuren;913
49.2;44.2 Abbau der Nucleinsäuren;916
49.2.1;44.2.1 Bedingungen der Hydrolyse von Nucleosiden und Nucleotiden;916
49.2.2;44.2.2 Enzymatische Spaltung von Polynucleotiden;917
49.3;44.3 Eigenschaften von Nucleosiden und Nucleotiden;917
49.3.1;44.3.1 Eigenschaften der Phosphat-Gruppe;917
49.3.2;44.3.2 Löslichkeit;918
49.3.3;44.3.3 Tautomerie-Gleichgewichte;918
49.3.4;44.3.4 Dissoziationsverhalten von Nucleotiden;919
49.3.5;44.3.5 Bildung von Basenpaaren und Komplementärprinzip;919
49.3.6;44.3.6 Die Doppelhelix der DNA;920
49.3.7;44.3.7 Detektion der DNA-Denaturierung durch UV-Spektroskopie;922
49.3.8;44.3.8 Seltene Basen und RNA-Konformation;924
49.4;44.4 Nucleosid- und Nucleotid-Synthesen;925
49.4.1;44.4.1 Synthese von Nucleosiden;925
49.4.2;44.4.2 Phosphorylierungen;926
49.4.3;44.4.3 Synthese von Nucleotiden;928
49.4.4;44.4.4 Synthese von Oligonucleotiden;929
49.4.5;44.4.5 Phosphorsäuretriester-Methode zur Synthese von Gen-Fragmenten;930
49.4.6;44.4.6 Phosphoramidit-Methode an der Festphase;931
49.5;44.5 Sequenzierung der DNA;932
49.6;44.6 Telomere und Carcinogene;934
50;45 Lipide;936
50.1;45.1 Klassifizierung der Lipide;936
50.2;45.2 Vorkommen und Isolierung;937
50.2.1;45.2.1 Vorkommen;937
50.2.2;45.2.2 Isolierung und Identifizierung;937
50.3;45.3 Wechselwirkungen von Lipiden mit Wasser;938
50.4;45.4 Fettsäuren;939
50.4.1;45.4.1 Vorkommen und Struktur wichtiger Fettsäuren;939
50.4.2;45.4.2 Physikalische Eigenschaften;941
50.4.3;45.4.3 Chemische Eigenschaften;942
50.4.4;45.4.4 Analytik der Fettsäuren;944
50.5;45.5 Wachse;947
50.6;45.6 Phosphatide, Glycolipide, Aminolipide;948
50.6.1;45.6.1 Phosphatide;948
50.6.2;45.6.2 Sphingolipide und Glycolipide;948
50.6.3;45.6.3 Lipopolysaccharide und Lipoproteine;950
50.7;45.7 Lipid-Membranen;951
50.7.1;45.7.1 Lipid-Doppelschichten;952
50.7.2;45.7.2 Aufbau biologischer Lipid-Membranen;954
50.8;45.8 Industrielle Synthese von Detergentien;955
50.8.1;45.8.1 Alkylbenzensulfonate;955
50.8.2;45.8.2 Langkettige Alkylsulfate und andere Tenside;957
51;46 Terpene;959
51.1;46.1 Herkunft und Bauprinzip der Terpene;959
51.1.1;46.1.1 Begriff, Isopren-Regel, Klassifizierung;959
51.1.2;46.1.2 Vorkommen, Bedeutung;960
51.2;46.2 Übersicht der Terpene;961
51.2.1;46.2.1 Hemi- und Monoterpene;961
51.2.2;46.2.2 Sesquiterpene;965
51.2.3;46.2.3 Diterpene;966
51.2.4;46.2.4 Sesterterpene;968
51.2.5;46.2.5 Triterpene;969
51.2.6;46.2.6 Tetraterpene (Carotenoide);972
51.2.7;46.2.7 Prenylchinone;972
51.2.8;46.2.8 Polyterpene;975
51.3;46.3 Exemplarische Terpen-Synthesen;975
51.3.1;46.3.1 Acylische Mono- und Sesquiterpene;975
51.3.2;46.3.2 Cyclische Monoterpene;977
51.3.3;46.3.3 Industrielle Synthese des Diterpens Vitamin A;978
52;47 Steroide;980
52.1;47.1 Stammgerüste und Nomenklatur der Steroide;980
52.2;47.2 Sterole;982
52.3;47.3 Gallensäuren;982
52.4;47.4 Steroidhormone;984
52.4.1;47.4.1 Corticosteroide (Pregnan-Derivate);984
52.4.2;47.4.2 Sexualhormone (Pregnan-, Androstan- und Estran-Derivate);985
52.4.3;47.4.3 Steroid-Duftstoffe (Androst-16-en-Derivate);986
52.5;47.5 Herzglycoside;987
52.6;47.6 Steroidsaponine;988
52.7;47.7 Steroidalkaloide;988
52.8;47.8 Exemplarische Steroidsynthesen;990
52.8.1;47.8.1 Estronmethylether;990
52.8.2;47.8.2 Industrielle Synthese des Levonorgestrels;991
53;48 Biosynthese der Naturstoffe;992
53.1;48.1 Biosynthesen, Grundbegriffe und Übersicht;992
53.1.1;48.1.1 Enzymkatalyse (Substrat, Inhibitor);993
53.1.2;48.1.2 Coenzyme;993
53.2;48.2 Kohlenhydrate;995
53.2.1;48.2.1 Photosynthese;995
53.2.2;48.2.2 Stoffwechselwege der Glucose;997
53.2.3;48.2.3 Umwandlungen des Pyruvats aus der Glykolyse;1000
53.3;48.3 Tricarbonsäure-Cyclus (Citrat-Cyclus);1002
53.4;48.4 Aminosäuren;1006
53.4.1;48.4.1 Kopplung der Aminosäure-Biosynthese an den Citrat-Cyclus;1006
53.4.2;48.4.2 Aminosäure-Biosynthese aus -Ketosäuren durch Transaminase-Reaktion;1006
53.4.3;48.4.3 Aromatische Aminosäuren auf dem Shikimat-Weg;1007
53.4.4;48.4.4 Stoffwechsel der Aminosäuren;1009
53.4.5;48.4.5 Harnstoff-Cyclus in der Leber;1011
53.5;48.5 Fettsäuren;1012
53.5.1;48.5.1 Biosynthese der Fettsäuren;1012
53.5.2;48.5.2 Biosynthese der Triglyceride;1013
53.5.3;48.5.3 Fettsäure-Abbau;1014
53.6;48.6 Polyketide;1015
53.6.1;48.6.1 Polyketid-Weg;1015
53.6.2;48.6.2 Biosynthese ausgewählter Polyketide;1016
53.7;48.7 Isoprenoide;1021
53.7.1;48.7.1 Terpene;1021
53.7.2;48.7.2 Steroide;1024
53.8;48.8 Heterocyclen;1026
53.8.1;48.8.1 Pyrimidin- und Purin-Nucleotide;1026
53.8.2;48.8.2 Alkaloide;1030
53.8.3;48.8.3 Porphyrinoide;1033
53.9;48.9 Biopolymere;1035
53.9.1;48.9.1 Nucleinsäuren;1035
53.9.2;48.9.2 Proteine;1039
53.9.3;48.9.3 Oligo- und Polysaccharide;1044
53.9.4;48.9.4 Abbau der Polysaccharide;1047
53.9.5;48.9.5 Lignine;1050
54;49 Syntheseplanung;1052
54.1;49.1 Zielsetzung, Logik;1052
54.2;49.2 Die Retrosynthese-Strategie;1053
54.2.1;49.2.1 Retrosynthetische Zerlegung in Synthons;1053
54.2.2;49.2.2 Realistische und unrealistische Zerlegungen;1054
54.2.3;49.2.3 a- und d-Synthons;1056
54.2.4;49.2.4 Auswahl der zu zerlegenden Bindung;1056
54.2.5;49.2.5 Mechanistische Gesichtspunkte;1058
54.2.6;49.2.6 Reihenfolge der Syntheseschritte;1059
54.3;49.3 Strategie der Cyclisierungen, Einbau benzoider Ringe;1060
54.3.1;49.3.1 Carbocyclen;1060
54.3.2;49.3.2 Einbau und Substitution benzoider Ringe;1061
54.3.3;49.3.3 Heterocyclen;1063
54.4;49.4 Kontrolle der Selektivität;1066
54.4.1;49.4.1 Chemoselektivität;1066
54.4.2;49.4.2 Schutzgruppen;1067
54.4.3;49.4.3 Regioselektivität;1068
54.4.4;49.4.4 Stereoselektivität und Stereospezifität;1070
54.5;49.5 Effizienz-Strategien;1073
54.5.1;49.5.1 Konvergente Synthesen;1073
54.5.2;49.5.2 Tandem-Reaktionen;1076
54.6;49.6 Biosynthese als Strategie-Vorlage;1078
54.6.1;49.6.1 Biomimetische Synthese;1078
54.6.2;49.6.2 Mutasynthese von Naturstoff-Analoga;1079
55;50 Nachhaltigkeit und nachwachsende Rohstoffe;1080
55.1;50.1 Nachhaltige Syntheseplanung;1080
55.1.1;50.1.1 Zielsetzungen;1080
55.1.2;50.1.2 Umweltfaktor und Atomeffizienz;1080
55.1.3;50.1.3 Verbesserung der Umweltverträglichkeit industrieller Synthesen;1082
55.1.4;50.1.4 Redox-Reaktionen;1082
55.2;50.2 Nachwachsende Rohstoffe;1083
55.2.1;50.2.1 Aufschluss und Trennung der Biomasse;1084
55.2.2;50.2.2 Plattformchemikalien aus Biomasse;1085
55.3;50.3 Industrielle Synthesen mit Kohlendioxid;1088
55.4;50.4 Nutzung der Biokatalyse;1089
55.4.1;50.4.1 Chirale Intermediate zur Synthese von Wirkstoffen;1089
55.4.2;50.4.2 Biotenside;1090
55.4.3;50.4.3 Biologisch abbaubare Polymere;1091
55.5;50.5 Lösemittel;1092
55.5.1;50.5.1 Auswahlkriterien;1092
55.5.2;50.5.2 Nutzungskreislauf und Verbrauchsminderung;1093
55.5.3;50.5.3 Zweiphasensysteme;1094
55.6;50.6 Toxizität und Bioakkumulation;1095
55.6.1;50.6.1 Toxizität;1095
55.6.2;50.6.2 Bioakkumulation;1097
56;Bibliographie;1099
57;Sachregister;1104
58;Verzeichnis der Reaktionen;1155
59;Glossar;1172
60;Periodensystem der Elemente;1176
61;EULA;1178mehr

Autor

Eberhard Breitmaier war von 1975 bis 2004 Professor für organische Chemie und instrumentelle Analytik an der Universität in Bonn. Seine Forschung konzentrierte sich auf die 3-Alkoxyacroleine als Synthesereagenzien, porphyrinoide Annulene und Naturstoffe. Während seiner Tätigkeit als Hochschullehrer hat er zahlreiche Originalarbeiten veröffentlicht und ist Autor mehrerer bekannter Lehrbücher auf den Gebieten der NMR-Spektroskopie, organischen Chemie und Naturstoffchemie.

Günther Jung war von 1973 bis 2002 Professor für Organische Chemie und Biochemie an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen. Jung ist Autor und Coautor von über 900 Publikationen darunter mehr als 700 experimentelle Originalpublikationen.