Organische Chemie - Skripte und Vorlesungsmaterialien
|
Unterlagen zur Vorlesung:
Die hier angebotenen Skripte stellen Material dar, das für die Vorlesungen "Organische Chemie für Biowissenschaftler" und "Naturstoffe" erstellt wurde, weitere Ergänzungen sind geplant bzw. in Arbeit.
Die Skripte sind nicht als vollständige Vorlesungsabschriften zu verstehen, sondern dienen zur inhaltlichen Orientierung und der vertiefenden Behandlung der Vorlesungsinhalte.
Skripte werden in der Vorlesung NICHT mehr ausgegeben, sondern können nur über diese Seite bezogen werden; Updates erfolgen parallel zur Vorlesung
(Bekanntgabe des Logins und Passworts, sowie die Freigabe der Links zu den hoch-auflösenden PDF-Dateien erfolgt in der Vorlesung, hier sind nur stark verkleinerte Darstellungen der Skript-Seiten frei verfügbar!).
Bitte beachten: Die hier angebotenen Skripte ersetzen NICHT die vertiefenden Diskussionen und Lerninhalte eines Lehrbuchs. Es wird empfohlen, sich die
entsprechenden Kapitel im Zusammenhang mit der Vorlesung zu erarbeiten.
Kommentare und Ergänzungen: Korrekturen, Ergänzungen und Hinweise auf weitere Online-Resourcen nehme ich gerne jederzeit an, falls diese von allgemeinem Interesse sind
werden entsprechende Hinweise hier eingefügt (E-Mail PD Dr. S. Immel).
Copyright Hinweis: Das Copyright der in dieser Vorlesung genannten Lehrbücher oder reproduzierten Bilder wird anerkannt.
Die Reproduktion dient reinen Lehrzwecken und wird nicht über die Hörer der Vorlesung hinaus verbreitet.
|
 |
OC Skripte |
 |
 |
Inhaltsangabe und Kapitelübersicht |
 |
 |
Schwerpunkte und Highlights |
 |
|
|
 | |  | |  | |
| 01 | | 02 | |  | | Organische Chemie, Definition |
| | | 03 | |  | | Periodensystem, Elektronenkonfiguration, Quantenzahlen und Schalen |
| | | 08 | |  | | Chemische Bindung, Metall-Bindung, Ionische Bindung, Kovalente Bindung |
| | | 14 | |  | | Oktettregel, Formalladungen und Oxidationszahlen |
| | | 17 | |  | | Induktiver Effekt und Polarisation, Resonanzformeln und Mesomerie |
| | | 20 | |  | | Formelschreibweisen, Molekülmodelle |
| | | 24 | |  | | Quantenchemische Modelle, Atomorbitale und Molekülorbitale |
| | | 31 | |  | | Hybridisierung, Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen |
|
 |
Kapitel 01 - Einführung |
|
|
|
 |
Kapitel 02 - Alkane und Cycloalkane |
|
|
|
 |
Kapitel 03 - Stereochemie |
|
|
|
 |
Kapitel 04 - Halogenalkane und SN-Reaktionen |
|
|
 | |  | |  | |
| 05 | | 02 | |  | | Alkene und Alkine, Eliminierungen, Orbitalmodelle, π-Bindungen |
| | | 05 | |  | | E/Z-Konfigurations-Isomerie der Alkene, Nomenklatur, Stoffklasse, Eigenschaften |
| | | 11 | |  | | Eliminierungen und Nucleophile Substitution (Konkurrenzreaktionen) |
| | | 12 | |  | | Die Mechanismen E1 und E2 (Energieprofile, Orbitalmodelle, Stereoselektivität) |
| | | 20 | |  | | Regioselektivität und Stereoselektivität von Eliminierungen |
| | | 24 | |  | | Alkine |
| | | 25 | |  | | Additionsreaktionen (Hydrierung, Elektrophile Addition, Halogenierung, Hydrohalogenierung, Hydroborierung, Hydratisierung, Epoxidierung) |
| | | 41 | |  | | Reaktionen der Epoxide, Diole, Oxidative Spaltung |
| | | 45 | |  | | Radikalische Polymerisation von Alkenen |
| | | 46 | |  | | Besonderheiten der Alkine (Hydratisierung, Hydroborierung, Acidität, Naturstoffe) |
|
 |
Kapitel 05 - Alkene und Alkine |
|
|
 | |  | |  | |
| 06 | | 02 | |  | | π-Bindungs-Typen, Orbitalmodelle, isolierte, konjugierte und kumulierte C=C-Doppelbindungen |
| | | 07 | |  | | Linear-Kombination von Atomorbitalen (LCAO) |
| | | 08 | |  | | Licht-Absorption und Farbigkeit konjugierter π-Systeme, Polykonjugierte Systeme |
| | | 11 | |  | | Reaktionen konjugierter Doppelbindungen (1,2- und 1,4-Addition, Mesomerie-stabilisierte Carbeniumionen, kinetische und thermodynamische Reaktionskontrolle) |
| | | 15 | |  | | Allylische π-Systeme |
| | | 17 | |  | | Allyl und Benzyl kontra Vinyl und Phenyl |
| | | 19 | |  | | Pericyclische Reaktionen (Diels-Alder, Claisen-Umlagerung) |
| | | 24 | |  | | Naturstoffe (Terpene, Isotopenmarkierung, Biochemische Transformationen) |
| | | 26 | |  | | Biosynthese von Vitamin D3, Endiandrinsäure B, Phenylalanin und Tyrosin |
|
 |
Kapitel 06 - Delokalisierte π-Systeme |
|
|
 | |  | |  | |
| 07 | | 02 | |  | | Aromatizität (Benzol), Nomenklatur, Eigenschaften, Stabilität und Reaktivität |
| | | 06 | |  | | Hückel-Regel (Aromatizität und Anti-Aromatizität), Benzol, Pyridin, Furan, Pyrrol und Imidazol |
| | | 14 | |  | | Aromatizität und Reaktivität, Elektrophile aromatische Substitution (Halogenierung, Nitrierung, Sulfonierung, Alkylierung, Acylierung, Diazoniumsalze) |
| | | 26 | |  | | Elektrophile aromatische Zweit-Substitution (±I/±M-Effekt) |
| | | 36 | |  | | Derivate des Benzols - Aniline, Phenole, Chinone |
| | | 39 | |  | | Chinone und Phenole: FAD/FADH2 und Q/QH2 |
| | | 40 | |  | | Phenolische Naturstoffe, Polyphenole |
|
 |
Kapitel 07 - Aromaten |
|
|
|
 |
Kapitel 08 - Alkohole und Ether |
|
|
|
 |
Kapitel 09 - Organische Schwefelverbindungen |
|
|
 | |  | |  | |
| 10 | | 02 | |  | | Stoffklasse, Nomenklatur, Eigenschaften, Hormone, Neurotransmitter, Amphetamine, Alkaloide, Quartäre Amine und Aminozucker |
| | | 08 | |  | | Struktur und Chiralität |
| | | 11 | |  | | Polarität, Basizität, Nucleophilie, Acidität |
|
 |
Kapitel 10 - Amine |
|
|
 | |  | |  | |
| 11 | | 02 | |  | | Stoffklasse, Nomenklatur, Eigenschaften, Struktur, Bindung und Polarität |
| | | 04 | |  | | Addition an Carbonylgruppen - Mechanismus, Reaktivität, Stereochemie |
| | | 09 | |  | | Prochiralität (Enantiotope Gruppen und Seiten), pro-R/S-Nomenklatur, Re/Si-Seiten |
| | | 15 | |  | | Homotope und heterotope Gruppen (enantiotop, diastereotop) |
| | | 17 | |  | | Prochiralität in Biochemischen Reaktionen |
| | | 19 | |  | | Chemie der Carbonylverbindungen - Addition von Wasser (Gleichgewichtslage, Reversibilität, Stabilität, Isotopenmarkierung) |
| | | 23 | |  | | Addition von Alkoholen - Halbacetale und Acetale |
| | | 39 | |  | | Imine (Schiff‘sche Basen), Biochemische Beispiele |
| | | 45 | |  | | Reduktion von Carbonylverbindungen, Biochemische Beispiele |
| | | 51 | |  | | Biomolekulare Homochiralität unserer Welt |
| | | 52 | |  | | Nucleophile Addition an Carbonylverbindungen (Metallorganische Reagenzien, Hydrid, Cyanid) |
| | | 53 | |  | | C-H-Acidität von Carbonylverbindungen, Keto-Enol-Tautomerie, Gleichgewichtslage, Racemisierung, α-Halogenierung, Alkylierungen von Enolaten) |
| | | 60 | |  | | Aldol-Addition und Aldol-Kondensation |
| | | 73 | |  | | Aldol-Additionen der Biochemie |
| | | 78 | |  | | Addition an α,β-ungesättigte Carbonylverbindungen |
|
 |
Kapitel 11 - Carbonylverbindungen - Aldehyde und Ketone |
|
|
 | |  | |  | |
| 12 | | 02 | |  | | Stoffklasse, Nomenklatur, Eigenschaften, Struktur, Bindung und Polarität |
| | | 06 | |  | | Carbonsäuren - Verbreitung und Verwendung |
| | | 11 | |  | | Acidität |
| | | 13 | |  | | Carbonsäuren, Phosphonsäuren und Sulfonsäuren |
| | | 14 | |  | | Synthesen |
| | | 16 | |  | | Carbonsäure-Derivate (Struktur, Reaktivität, Katalyse, Reaktionsschema, Übersicht) |
| | | 25 | |  | | Carbonsäure-Derivate - Halogenide, Anhydride, Acetylierung mit Acetylchlorid und Acetanhydrid, Biochemische Aktivierung von Carbonsäuren, Ester, Polyester, Lactone, Amide, Polyamide, Peptide, Nitrile) |
| | | 56 | |  | | Kohlensäure-Derivate (Carbonate, Carbamate, Carbamide, Guanidinderivate, Polymere) |
| | | 60 | |  | | Polyaddition und Polykondensation |
|
 |
Kapitel 12 - Carbonsäuren und Carbonsäurederivate |
|
|
|
 |
Kapitel 13 - Polyfunktionelle Carbonylverbindungen |
|
|
 | |  | |  | |
| 14 | | 02 | |  | | Stoffklasse, Nomenklatur, Eigenschaften, Synthesen, Struktur, Bindung und Polarität |
| | | 05 | |  | | α-L-Aminosäuren, Proteinogene Aminosäuren |
| | | 08 | |  | | Dissoziationsgleichgewichte der α-L-Aminosäuren (Titrationskurven und isoelektrischer Punkt, Elektrophorese) |
| | | 13 | |  | | Ninhydrin Nachweis-Reaktion für Aminosäuren |
| | | 14 | |  | | Peptidbindung und Konstitutions-Isomerie der Peptide, verkürzte Schreibweisen für Peptidstrukturen |
| | | 16 | |  | | Sequenzanalyse von Proteinen - Totalhydrolyse, Edman-Abbau |
| | | 19 | |  | | Festphasen-Peptidsynthese nach Merrifield |
| | | 22 | |  | | Oligopeptide, Polypeptide und Cyclopeptide |
| | | 23 | |  | | Struktur der Peptide und Proteine, Struktur-bestimmende Wechselwirkungen, Primärstruktur, Sekundärstruktur, Tertiärstruktur, Quartärstruktur) |
|
 |
Kapitel 14 - Aminosäuren, Peptide und Proteine |
|
|
 | |  | |  | |
| 15 | | 02 | |  | | Bedeutung der Kohlenhydrate, Einteilung |
| | | 04 | |  | | Einteilung der Monosaccharide: Stammbäume der Aldosen und Ketosen |
| | | 07 | |  | | Monosaccharide - Stereochemische Zusammenhänge (Epimere, Enantiomere und Diastereomere) |
| | | 09 | |  | | Monosaccharide - Halbacetale, Anomerer Effekt, Mutarotation, Formelschreibweisen, Glucose, Mannose, Galactose und Fructose |
| | | 22 | |  | | Monosaccharide - Reduktionsprodukte |
| | | 24 | |  | | Monosaccharide - Oxidationsprodukte |
| | | 26 | |  | | Monosaccharide - Epimerisierung, Fehling- und Tollens-Nachweisreaktionen |
| | | 29 | |  | | Vollacetale der Monosaccharide (Disaccharide, Oligosaccharide, Polysaccharide), Reduzierende und Nicht-reduzierende Zucker |
| | | 36 | |  | | Disaccharide (Saccharose, Maltose, Cellobiose, Lactose, Trehalose) |
| | | 43 | |  | | Polysaccharide (Cellulose, Stärke, Amylose, Amylopektin, Glycogen, Iod-Stärke Komplex, Cyclodextrine, Chitin, Inulin, Pektine, Heparine) |
| | | 51 | |  | | Glycopeptide und Glycolipide |
| | | 52 | |  | | O-, S-, N- und C-Glycoside |
| | | 54 | |  | | Struktur und Basen-Paarung der DNA |
|
 |
Kapitel 15 - Kohlenhydrate |
|
|
|
 |
Kapitel 15 - Kohlenhydrate - Ergänzungen |
|
|
|
 |
Kapitel 16 - Farbstoffe |
|
|
 | |  | |  | |
| 17 | | 02 | |  | | Terpene und Terpenoide, Klassifizierung und Beispiele |
| | | 06 | |  | | Biosynthese der Terpen-Vorstufen, Kopf-Schwanz- und Schwanz-Schwanz-Kupplung |
| | | 14 | |  | | Monoterpene - Acyclische, Monocyclische, Bicyclische und Tricyclische |
| | | 32 | |  | | Sesquiterpene - Grundgerüste, Acyclische, Monocyclische und Polycyclische Terpene, Reaktionen der Terpen-Cyclasen |
| | | 45 | |  | | Triterpene - Squalen, Methylsterole, Lanosterol und Euphol, Hopanoide, Antibiotika und Curcubitacine, Saponine |
| | | 55 | |  | | Tetraterpene - Carotinoide und Xanthophylle, Polyterpene |
| | | 61 | |  | | Riechstoffe |
| | | 68 | |  | | Biosynthese der Terpene - Übersichten |
|
 |
Kapitel 17 - Terpene und Terpenoide |
|
|
|
 |
Kapitel 18 - Steroide |
|
|
|
 |
Kapitel 19 - Alkaloide |
|
|
 | |  | |  | |
| 20 | | 02 | |  | | Vitamine und Cofaktoren, Ernährung, Entdeckung |
| | | 08 | |  | | Fett- und Wasserlösliche Vitamine - Strukturen |
| | | 11 | |  | | Vitamin A - Retinol und Retinal |
| | | 12 | |  | | Vitamin D - Calciferol und Calcitriol |
| | | 14 | |  | | Vitamin E - Tocopherole und Tocotrienole |
| | | 15 | |  | | Vitamin K - Coenzym Vitamin KH2 |
| | | 20 | |  | | Vitamin C - L-(+)-Ascorbinsäure |
| | | 21 | |  | | Vitamin C - Acidität, Oxidation und Reduktion, Radikalfänger, Biochemische Redoxaktivität |
| | | 26 | |  | | Vitamin B1 - Thiamin, Thiaminpyrophosphat (TPP), Oxidative und nichtoxidative Decarboxylierung, C2-Übertragungen |
| | | 32 | |  | | Vitamin B1 - Pentosephosphat-Weg, Transketolase- und Transaldolase-Reaktion |
| | | 38 | |  | | Vitamin B2 - Riboflavin, Flavin-Nucleotide FAD und FMN, Redoxeigenschaften |
| | | 43 | |  | | Vitamin B3 - Niacin, NAD(P)+ und NAD(P)H |
| | | 49 | |  | | Vitamin B5 - Pantothensäure |
| | | 51 | |  | | Vitamin B6 - Pyridoxin, Aminosäurestoffwechsel, Transiminierung und Transaminierung |
| | | 63 | |  | | Vitamin B7 - Biotin |
| | | 68 | |  | | Vitamin B9 - Folsäure, Coenzyme der Tetrahydrofolsäure, C1-Drehscheibe |
| | | 75 | |  | | Vitamin B12 - Cobalamin und Adenosylcobalamin |
| | | 83 | |  | | Vitaminähnliche Substanzen, Coenzyme und Cosubstrate |
| | | 86 | |  | | Vitamin-Präparate |
| | | 87 | |  | | Metabolismus der Coenzyme und Vitamine - Übersichten |
|
 |
Kapitel 20 - Vitamine und Coenzyme |
|
|
|
 |
Anhang A - Funktionelle Gruppen und Stoffklassen (Anhang) |
|
|
|
 |
Anhang B - Trivialnamen (Anhang) |
|
|
|
|
|
 |
Anhang C - Formelfehler (Anhang) |
|
|
|