Reaktion Und Mechanismus in Der Organischen Chemie

ISBN-13: 9783519035152 / Niemiecki / Miękka / 1991 / 227 str.

Siegfried Hauptmann; Siegfried Hauptmann

Opis

Wegen der praktisch unbegrenzten Menge der chemischen Verbindungen ist auch die Anzahl der moglichen chemischen Reaktionen unendlich gross. Jede von ihnen hat individuelle Reaktions-und Aktivierungsparameter sowie einen charakteristischen Mechanismus. Im vorliegenden Buch erfolgt eine Beschrankung auf die wichtigsten Typen der organisch-chemischen Reaktionen. Es wird versucht darzulegen, wie die Struktur der Edukte und die Reaktionsbedingungen den Reaktionsmechanismus (Reaktionsablauf, Reaktionsweg) und damit die Struktur der Produkte determinieren. Die Aufklarung des Mechanismus der Reaktionen bildet somit die wesentlichste Voraussetzung fur die Planung von regio- und stereokontrollierten Synthesewegen, die 50 und mehr Syntheseschritte umfassen konnen. Die Ausarbeitung derartiger Synthesen ist eine der gegenwartigen Hauptentwicklungsrichtungen der organischen Chemie. Fur Studenten ist die Kenntnis der Mechanismen der wichtigsten Reaktionstypen deswegen von grosser Bedeutung, weil dadurch der Einblick in Zusammenhange zwischen ganz unterschiedlichen Reaktionen ermoglicht wird, z.B. zwischen Cycloadditionen und sigmatropen Umlagerungen. Andererseits sind die Reaktionen organischer Verbindungen so zahlreich, und laufend werden noch neue entdeckt, dass ihr Mechanismus als Ordnungsprinzip fur die organische Chemie allein nicht ausreichend ist. In diesem Buch wird zuerst die Sonderstellung des Elementes Kohlenstoff erklart. Davon ausgehend werden im Abschnitt 2 die Grundbegriffe der elektronischen Struktur organischer Verbindungen behandelt. Es folgen im Abschnitt 3 die Grundbegriffe der Reaktionen organischer Verbindungen. Im Abschnitt 4, dem Hauptteil des Buches, werden die Mechanismen der wichtigsten Reaktionstypen beschrieben. Im Abschnitt 5 schliesslich wird die Aufklarung des Mechanismus einiger ausgewahlter Reaktionen detailliert erlautert."

Spis treści

1 Die Sonderstellung des Elementes Kohlenstoff.- 2 Die elektronische Struktur organischer Verbindungen.- 2.1 Grundlagen der MO-Theorie.- 2.1.1 Atomorbitale.- 2.1.2 Molekülorbitale in nichtkonjugierten Systemen.- 2.1.3 Molekülorbitale in konjugierten Systemen.- 2.2 Polare Bindungen.- 2.3 Donor-Akzeptor-Bindungen.- 2.4 Polare Substituenteneffekte.- 2.5 Sterische Substituenteneffekte.- 3 Die Grundbegriffe der Reaktionen organischer Verbindungen.- 3.1 Chemische Reaktionsgleichung.- 3.2 Thermochemische Reaktionsgleichung.- 3.3 Thermodynamik der Reaktionen.- 3.4 Kinetik der Reaktionen.- 3.5 Mechanismus der Reaktionen.- 3.6 Reaktivität und Selektivität.- 3.7 Klassifizierung der Reaktionen.- 3.8 Nomenklatur der Reaktionen und Reaktionsmechanismen.- 4 Die Mechanismen der wichtigsten Reaktionstypen.- 4.1 Substitutionsreaktionen.- 4.1.1 Radikalische Substitutionsreaktionen am gesättigten C-Atom.- 4.1.2 Nucleophile Substitutionsreaktionen am gesättigten C-Atom.- 4.1.3 Elektrophile Substitutionsreaktionen am gesättigten C-Atom.- 4.1.4 Elektrophile Substitutionsreaktionen benzoider Verbindungen.- 4.1.5 Nucleophile Substitutionsreaktionen benzoider Verbindungen.- 4.1.6 Radikalische Substitutionsreaktionen benzoider Verbindungen.- 4.1.7 Substitutionsreaktionen heteroaromatischer Verbindungen.- 4.2 Additionsreaktionen.- 4.2.1 Elektrophile Additionsreaktionen an C-C-Mehrfachbindungen.- 4.2.2 Radikalische Additionsreaktionen an C-C-Mehrfachbindungen.- 4.2.3 Nucleophile Additionsreaktionen an C-C-Mehrfachbindungen.- 4.2.4 Cycloadditionen.- 4 3 Eliminierungen.- 4.3.1 ?-Eliminierungen.- 4.3.2 ?-Eliminierungen.- 4.3.3 Fragmentierungen.- 4.3.4 Cycloeliminierungen (Cycloreversionen).- 4.4 Isomerisierungen (Umlagerungen).- 4.4.1 Elektrocyclische Reaktionen.- 4.4.2 Sigmatrope Umlagerungen.- 4.4.3 Protomerie (prototrope Umlagerungen).- 4.4.4 Nucleophile Umlagerungen.- 4.4.5 Elektrophile Umlagerungen.- 4.4.6 Radikalische Umlagerungen.- 4.4.7 Stereoisomerisierungen.- 4.5 Reaktionen der Carbonylverbindungen mit Nucleophilen.- 4.6 Reaktionen der Carbonsäuren und ihrer Derivate mit Nucleophilen.- 4.7 Reaktionen ambidenter Verbindungen.- 4.8 Oxidation und Reduktion organischer Verbindungen.- 4.9 Elektrochemische Reaktionen organischer Verbindungen.- 4.10 Photochemische Reaktionen organischer Verbindungen.- 4.11 Enzymatische Reaktionen organischer Verbindungen.- 5 Die Aufklärung des Mechanismus einiger ausgewählter Reaktionen.- 5.1 Nitrierung benzoider Verbindungen.- 5.2 Homogen katalysierte Hydrierung von Olefmen.- 5.3 Wittig-Reaktion und Homer-Emmons-Reaktion.- 5.4 Fischersche Indolsynthese.- 5.5 Sharpless-Epoxidierung.- Sachwörterverzeichnis.

Blurb

Der gegenwärtige Stand der organischen Chemie ermöglicht die Planung und Realisierung der Totalsynthese von Verbindungen mit äußerst komplizierter Struktur. Zur Erzielung einer hohen Chemo-, Regio- und Stereoselektivität bei den als Syntheseschritte in Betracht gezogenen Reaktionen sind Kenntnisse über deren Mechanismus unerläßlich. Struktur der Edukte und Reaktionsbedingungen bestimmen den Reaktionsmechanismus und somit die Struktur der Produkte. Obschon jede chemische Reaktion für sie typische Reaktions- und Aktivierungsparameter sowie einen charakteristischen Mechanismus aufweist, gibt es allgemeingültige Modelle, Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten, die eine Beschreibung und Erklärung der submikroskopischen Bewegungsabläufe im reagierenden System ermöglichen. Im vorliegenden Buch wird zuerst die Sonderstellung des Elementes Kohlenstoff begründet. Davon ausgehend werden im Abschnitt 2 die Grundbegriffe der elektronischen Struktur organischer Verbindungen behandelt, soweit sie für das Verständnis von Reaktivität und Selektivität erforderlich sind. Es folgen im Abschnitt 3 die Grundbegriffe der Reaktionen organischer Verbindungen. Im Abschnitt 4, dem Hauptteil des Buches, werden die Mechanismen der wichtigsten Reaktionstypen beschrieben, und zwar: Substitutionsreaktionen, Additionsreaktionen, Eleminierungen, Isomerisierungen, Reaktionen der Carbonylverbindungen mit Nucleophilen, Reaktionen der Carbonsäuren und ihrer Derivate mit Nucleophilen, Reaktionen ambienter Verbindungen, Oxidationen und Reduktionen, elektrochemische, photochemische und enzymatische Reaktionen organischer Verbindungen. Im Abschnitt 5 schließlich wird die Aufklärung des Mechanismus einiger ausgewählter Reaktionen detailliert erläutert.