Takudrei

Vorlesung "Organische Synthesen und Syntheseplanung"

LV-Nr. 21 202c/d


Die Klausur mit und ohne Lösungen finden Sie am Ende der Seite. Die erreichten Punkte geben wir Ihnen in der Klausureinsicht bekannt (Montag 07.08.2017, 12:15 Uhr, Foyer Takustr. 3).

Buch zur Vorlesung:

Tutorium Reaktivität und Synthese - Mechanismen synthetisch wichtiger Reaktionen der Organischen Chemie
Stefan Leisering, Christoph A. Schalley
Springer Spektrum, Heidelberg 2017

Online-Lösungshinweise zu den Übungsaufgaben


Quicklinks

Anmeldung - Prüfungsmodalitäten - Termine - Übungsgruppen - Vorlesungsinhalte -

Übungsblätter - Literaturempfehlungen - frühere Quickies und Klausuren


 

Anmeldung

Die Anmeldung wird über Campus-Management abgewickelt. Bitte sorgen Sie hier selbst für die Einhaltung der nötigen Formalien. Sollten Sie bereits einmal angemeldet gewesen sein und die Modulprüfung nicht bestanden haben, müssen Sie für das Wiederholungssemester Ihre Anmeldung in Campus Management dennoch bestätigen; die Anmeldung gilt nicht automatisch für das nächste Semester, da Sie sich auch entscheiden könnten, erst in einem späteren Semester teilzunehmen.

 

Prüfungsmodalitäten

Teilnahmepflicht

Die Teilnahme an der Vorlesung (3 SWS) und der Übung (1 SWS) ist nicht verpflichtend. Allerdings müssen Sie für einen erfolgreichen Modulabschluss sowohl die Modulprüfung bestehen als auch die Studienleistungen erbringen, damit wir Ihnen die aktive Teilnahme bestätigen können. Eine regelmäßige Teilnahme ist daher unbedingt empfohlen!

Modulprüfung

Nach den Regelungen der Studien- und Prüfungsordnung wird eine Klausur am Semesterende (180 Minuten) geschrieben. Dies ist die einzige Klausur zu diesem Kurs. Es wird weder eine Klausur zur Semestermitte noch eine Probeklasur geben, da wir nicht die Kapazität haben, zusätzlich die hierzu nötigen Korrekturen durchzuführen. Die Modulprüfung ist bestanden, wenn in der Klausur mindestens 50% der Punkte erreicht werden. Die Modulprüfung kann nach Rahmen-Studien- und Prüfungsordnung (RSPO) und den Prüfungsordnungen für die Bachelorstudiengänge Chemie, Biochemie und Lehramt Chemie maximal dreimal wiederholt werden. Für Abmeldungen von der Prüfung gilt die Regelung der RSPO.

Wer aus triftigem Grund, z.B. wegen Krankheit, entschuldigt nicht teilnimmt, schreibt die nächstmögliche Ersatzklausur mit, in der Regel also die Wiederholungsklausur im gleichen Semester. Ein Attest oder ein anderer geeigneter Nachweis des triftigen Grundes muss innerhalb von 3 Werktagen beim Dozenten vorliegen. Die elektronische Übermittlung reicht zur Wahrung der Frist. Für die Anerkennung des triftigen Grundes ist aber das Original erforderlich, das bitte beim Dozenten vorzuweisen und erst dann beim Prüfungsbüro abzugeben ist.

Wer wegen Nichtbestehens die Prüfung wiederholen muss, schreibt ebenfalls die Wiederholungsprüfung mit.

Sie können gemäß Prüfungsordnung die Wiederholungsklausur zur Notenverbesserung nutzen, vorausgesetzt, dass Sie die erste Prüfungsmöglichkeit genutzt haben.Das bedeutet, dass Sie keine Möglichkeit zur Notenverbesserung mehr haben, wenn Sie sich von der ersten Prüfung wieder abmelden oder wenn Sie bereits einmal angemeldet waren, aber die Modulprüfung nicht bestanden haben..

Aktive Teilnahme

Zu einem erfolgreichen Modulabschluss gehören neben der Modulprüfung auch die Studienleistungen (aktive Teilnahme), die unbenotet bleiben, aber bestanden werden müssen. Das Ziel ist, dass Sie kontinuierlich und semesterbegleitend lernen, um das Gelernte sicherer zu verankern, als dies der Fall ist, wenn Sie kurz vor der Klausur erst mit dem Lernen beginnen.

Um die aktive Teilnahme bescheinigt zu bekommen, müssen Sie die Übungszettel zur Vorlesung schriftlich lösen. Die Lösungen geben Sie zu Beginn einer jeden Übungsstunde bei Ihrem Assistenten oder Ihrer Assistentin ab. Anschließend werden die Lösungen und eventuell noch offene Fragen zu diesen Aufgaben besprochen. Die Übung dient aber nicht dazu, einfach nur die Lösungen zu verkünden. Sie sollten in der Lage sein, die Lösungen selbst zu erarbeiten, so dass in den Übungen Verbindungen zu anderen Lerninhalten  oder weiterführende Aspekte besprochen werden können.

Am Ende jeder Übungsstunde erhalten Sie dann vom Assistenten oder von der Assistentin die Information, welche Aufgaben bis zur nächsten Übungsstunde gelöst werden müssen. Da wir nicht die Kapazität haben, alle Ihre Lösungszettel vollständig zu korrigieren, greifen wir stichprobenartig Aufgaben heraus (für alle Studierenden natürlich die gleichen). Diese Aufgaben werden korrigiert und Sie erhalten Punkte. Die aktive Teilnahme ist bestanden, wenn Sie mindestens 50% der erreichbaren Punkte erzielt haben.

 

Termine

Vorlesungs- und Übungstermine

Vorlesung:
Zeit: Mo 8-10 & Mi 10-12
Ort: HS Chemie, Takustr. 3
Beginn: Mi, 19.04.2017
Übung:
Vorbesprechung:
Zeit: Mi, 19.04.2017, 10-12
Ort: HS Chemie, Takustr. 3

 

Klausurtermine

Klausur
Zeit: 01.08.2017, 10-13 Uhr
Ort: Hörsaal AC (Fabeckstr. 34/36)
Königin-Luise-Str. 12-16
Wiederholungsklausur
Zeit: 28.09.2017, 10-13 Uhr
Ort: großer Hörsaal Pflanzenphysiologie
Königin-Luise-Str. 12-16

 

Übungsgruppen

1. Gruppe
Zeit: Mi, 10:00-12:00
Ort: Takustr. 3, HS Chemie
Assistent: Stefan Leisering
2. Gruppe
Zeit: Mi, 10:00-12:00
Ort: Takustr. 3, Seminarraum 36.07
Assistent:Michael Asontia

Die Übungen finden doppelstündig im zweiwöchigen Rhythmus statt. Erster Übungstermin ist der 10.05.2015.

 

Vorlesungsinhalte

Die Vorlesung führt neben synthetisch wichtigen Reakitionen und ihren Mechanismen in Synthesekonzepte ein, darunter insbesondere die Konzepte der Retrosynthese und Reaktivitätsumpolung. Der Vorlesungsstoff ist mit folgenden Stichwörtern umrissen.

Kapitel 1 - Retrosynthese

Begriffsdefinitionen, Synthon-Konzept, grundlegende Regeln, einfache Beispiele von Retrosynthesen

Kapitel 2 - Radikalreaktionen

Stabilität und Struktur von Radikalen, Initiatoren, Radikalkettenreaktionen, Bodenstein-Prinzip der Quasistationarität, Halogenierungen, Wohl-Ziegler-Bromierung, Sulfochlorierung, Barton-Reaktion, Norrish-Young I & II, Barton-Decarboxylierung, Hunsdiecker-Reaktion, Sandmeyer-Reaktion, Barton-McCombie-Reaktion, Tributylzinnhydrid-Methode, intramolekulare Cyclisierungskaskaden

Kapitel 3 - Elimninierungen

Klassifikationen: alpha-, beta-, gamma-Eliminierung, Eliminierungsmechanismen: E1, E2, E1cb, Konkurrenz zur nukleophilen Substitution, nicht-nukleophile Basen, syn-/anti-Eliminierungen, Pyrolysen: Ester-Pyrolyse, Tshugaev-Reaktion, Cope-Eliminierung, Selenoxid-Eliminierung, Regio- und Stereoselektivität von Eliminierungen und stereoelektronische Effekte, Wittig-Reaktion, Corey-Winter-Reaktion

Kapitel 4 - Elektrophile und nukleophile aromatische Substitution

Aromatizität, Molekülorbitale und MO-Schemata von aromatischen Verbindungen, elektrophile aromatische Substitutionen: Nitrierung, Halogenierung, Sulfonierung, Friedel-Crafts-Alkylierung und -Acylierung, Gattermann- und Gattermann-Koch- Reaktionen, Vilsmeyer-Reaktion, Halogenalkylierungen, Hydroxyalkylierungen, Fries-Umlagerung, elektrophile aromatische Zweitsubstitution, Aktivierung und dirigierende Effekte von vorhandenen Substituenten, nukleophile aromatische Substitutionen: ipso-Substitution, Arinmechanismus, Phenolverkochung als SN1-artiger Mechanismus

Kapitel 5 - Reaktivitätsumpolung

Das Konzept der Reaktivitätsumpolung, Beispiele für Umpolungsreaktionen: Grignard, Corey-Seebach, Epoxidierung, Julia-Trick, Dihydroxylierungen, Regelmäßigkeiten bei der Synthese von 1,n-difunktionalisierten Verbindungen

Kapitel 6 - Carbonylchemie: Retrosynthesen von 1,n-dioxigenierten Verbindungen

Reaktionen für die Herstellung 1,n-substituierter Verbindungen, 1,2: Cyanhydrine, Benzoinkondensation, 1,3: Aldolreaktion, Aldolkondensation und Varianten über doppelt aktivierte Methylenverbindungen, Enamine und Silylenolether, Mukayama-Aldolreaktion, gekreuzte Aldolreaktionen, intramolekulare Aldol- und Claisen/Dieckmann-Kondensationen, Henry- Reaktion, 1,4: alpha-bromierte Carbonyle, Haloform-Reaktion, Hell-Vollhardt-Zelinskii-Reaktion, Favorskii-Umlagerung, Reformatsky-Reaktion, Darzens-Glycidestersynthese, Vinylogie-Prinzip, Corey-Seebach analoge Michael-Addition, Stetter-Reaktion, 1,5: Michael-Addition, Robinson-Annellierung, 1,6: Diels-Alder gefolgt von Ozonolyse

Kapitel 7 -Reaktionen über Elektronensextetts

Carbene, Nitrene, "Oxene", Bayer-Villiger-Oxidation, Beckmann-Umlagerung, Arndt-Eistert-Kettenverlängerung, Wolff-Umlagerung, Carbonsäureabbau nach Curtius, Lossen, Hofmann, Schmidt, Heterocumulene: Isocyanate, Carbodiimide, Ketene, Kohlendioxid, Kohlenstoffdisulfid

Kapitel 8 - Reaktionen über Ylide

Synthese von Yliden und ihren Vorläufern, Phosphor-, Schwefel-Ylide, Wittig-Reaktion, Horner-Wadsworth-Emmons-Reaktion Epoxide aus Carbonylen über S-Ylide

Kapitel 9 - Pericyclische Reaktionen

Klassifizierung: Cycloadditionen, elektrocyclische Reaktionen, sigmatrope Umlagerungen, cheletrope Reaktionen, Gruppentransferreaktionen, Woodward-Hoffman-Regeln, Herleitung aus Molekülorbitalbetrachtungen, Grenzorbitalmethode, sekundäre Effekte, exo/endo-Produktverhältnisse bei Diels-Alder-Reaktionen von Maleinsäureanhydrid mit Cyclopentadien, 1,3-dipolare Cycloadditionen: Ozonolyse, Click-Reaktion, Vitamin D, (Hetero)-Cope-Umlagerung

 

Übungsaufgaben

Die folgenden Übungszettel sind als Studienleistungen gelöst abzugeben. Bitte erleichtern Sie uns die Arbeit, indem Sie sie auf dem ersten Blatt oben rechts mit vollem Namen und Matrikelnummer versehen und tackern! Übungen in Klarsichtfolien oder Heftstreifen führen genauso wie solche, die nur mit Büroklammern oder kustvollen Origamifaltungen zusammengehalten sind bei der Korrektur zu Chaos. Daher nehmen wir sie nicht in dieser Form entgegen. Bitte schreiben Sie mit einem dokumentenechten, nicht roten Stift! Es werden nur Übungszettel auf Papier entgegengenommen. Bitte senden Sie keine elektronischen Kopien, sondern beauftragen Sie im Fall Ihrer Verhinderung eine/n Ihrer Mitstudierenden mit der Abgabe. Die Abgabe muss zu Beginn der Übungsstunde erfolgt sein, in der der Übungszettel besprochen wird. Danach werden keine Übungszettel mehr angenommen.

Übung 1
am Mi, 10.05.2017
Übung 2
am Mi, 24.05.2017
Übung 3
am Mi, 07.06.2017
Übung 4
am Mi, 21.06.2017
Übung 5
am Mi, 05.07.2017
Übung 6
am Mi, 19.06.2017
   

 

Weitere Übungen, die in Stil und Schwierigkeitsgrad potentiellen Klausuraufgaben entsprechen, finden Sie im folgenden. Der Aufgabenset zur Stereochemie dient der Wiederholung und Festigung des in OCI gelernten Stoffs. Diese Aufgaben dienen der Einübung des Stoffs. Sie sind ein Angebot an Sie, den Stoff zu vertiefen, werden aber in den Übungen nicht besprochen. Lösungen können wir aus Kapazitätsgründen nicht erstellen. Falls Sie die Lösungen am Semesterende (auch gemeinsam mit Mitstudierenden) vollständig ausgearbeitet haben und sie auch anderen Studierenden kommender Semester zur Verfügung stellen möchten, können Sie dies gern tun.

Aufgabenset 1
Stereochemie
Aufgabenset 2
radikalische Substitutionen
Aufgabenset 3
Eliminierungen
Aufgabenset 4
elektroph. aromat. Substitutionen
Aufgabenset 5
Chemie alpha-acider Carbonyle
Aufgabenset 6
pericyclische Reaktionen
Aufgabenset 7
Retrosynthesen
 

 

Literaturempfehlungen

Buch zur Vorlesung

Reaktionsmechanismen

  • R. Brückner, Reaktionsmechanismen: Organische Reaktionen, Stereochemie, Moderne Synthesemethoden, Spektrum Verlag, München 2004
  • U. Lüning, Organische Reaktionen - Eine Einführung in Reaktionswege und Mechanismen, Spektrum Verlag, München 2010

Retrosynthese

  • T. Wirth, Syntheseplanung - aber wie?, Spektrum, Heidelberg 1998
  • S. Warren, Organische Retrosynthese, Teubner, Stuttgart 1997
  • E. J. Corey, X.-M. Cheng, The Logic of Organic Synthesis, Wiley, New York 1989
    Der Klassiker zur strategischen Syntheseplanung, aber eher zu empfehlen für das Masterstudium; die Cracks dürfen trotzdem gern hineinschauen...

Stereochemie

  • B. Testa, Grundlagen der Organischen Stereochemie, VCH, Weinheim 1983
    scheint vergriffen zu sein: Bibliothek?
  • Eliel, Organische Stereochemie, VCH, Weinheim 1998

Aromatizität

  • P. Garratt, P. Vollhardt, Aromatizität, Thieme, Stuttgart 1973
    zwar schon etwas älter und vergriffen, trotzdem sehr empfehlenswert; steht in der Bibliothek, soweit ich weiss

Pericyclische Reaktionen

  • I. Fleming, Grenzorbitale und Reaktionen organischer Verbindungen, VCH Weinheim 1988
    Für den Anfänger in Sachen pericyclische Reaktionen sehr empfehlenswert. Bietet auch noch einiges mehr, was man mit Grenzorbitalen machen kann. Ein Muss!
  • R.B. Woodward, R. Hoffmann, Die Erhaltung der Orbitalsymmetrie, VCH, Weinheim 1970
    wer sich hier durchbeißt (Das Buch geht sehr in die Tiefe!), hat ein für alle Mal die pericyclischen Reaktionen verstanden

Umpolungsreaktionen

  • D. Seebach, Angew. Chem., 1979, 91, 259
    Ein Übersichtsartikel zur Umpolung. Der Link führt zum Abstract. Wenn Sie an einem FU-Rechner arbeiten oder über VPN eingeloggt sind, können Sie durch einen Klick auf "pdf" den Artikel herunterladen. Für die, die noch nicht mit der Zitierweise vertraut sind: Der Zeitschriftentitel wird abgekürzt, Angew. Chem. meint die "Angewandte Chemie"; dahinter folgen die Jahreszahl (fett), die Bandnummer (kursiv) und die Seitenzahl

Zum Zähneausbeissen

  • J.A. Gewert et al., Problems! Ein Übungsbuch zur organischen Synthese, Wiley-VCH, Weinheim 1998
    anspruchsvolle Syntheseaufgaben, zur Lösung in kleine Schritte zerteilt! Sicher auch zur Übung im Hauptstudium wertvoll
  • R. Brückner, Organisch Chemischer Denksport, Vieweg, Braunschweig 1989
    ebenfalls anspruchsvolle Denkaufgaben, auch fürs Hauptstudium

 

Archiv früherer Schalley-OCII- und OCIII-Klausuren

Meine früheren Klausuren zur OCII-Vorlesung finden Sie ebenfalls hier. Die Lösungen sind in einer gesonderten Datei zusammengestellt, so dass Sie sich ohne gleich auf die Lösungen zu schauen, erst einmal wirklich eingehend selbst an der Lösung der Aufgaben versuchen können, bevor Sie die zur Verfügung gestellte Lösung nachsehen. Dabei lernen Sie mehr als Sie glauben!

WS 2005/2006: (alte dreigeteilte Vorlesung)

Klausur Block 2 - Carbonylchemie ohne Lösungen
Klausur Block 2 - Carbonylchemie mit Lösungen

SS 2006: (alte dreigeteilte Vorlesung)

Klausur Block 2 - Carbonylchemie ohne Lösungen
Klausur Block 2 - Carbonylchemie mit Lösungen

WS 2005/2006: (alte dreigeteilte Vorlesung)

Klausur Block 1 - Radikale, Addition/Eliminierung ohne Lösungen
Klausur Block 1 - Radikale, Addition/Eliminierung mit Lösungen

Klausur Block 2 - Carbonylchemie ohne Lösungen
Klausur Block 2 - Carbonylchemie mit Lösungen

WS 2008/2009:

Quickie 1 - Quickie 2 - Quickie 3 - Quickie 4

Klausur OCIIb ohne Lösungen
Klausur OCIIb mit Lösungen

Wiederholungsklausur OCIIb ohne Lösungen
Wiederholungsklausur OCIIb mit Lösungen

WS 2010/2011:

Quickie 1 - Quickie 2 - Quickie 3 - Quickie 4

Klausur OCIIb ohne Lösungen
Klausur OCIIb mit Lösungen

Wiederholungsklausur OCIIb ohne Lösungen
Wiederholungsklausur OCIIb mit Lösungen

SS 2017:

Klausur OCIII ohne Lösungen
Klausur OCIII mit Lösungen

Wiederholungsklausur OCIIb ohne Lösungen
Wiederholungsklausur OCIIb mit Lösungen