Carlo Thilgen: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021

NameHerr Prof. Dr. Carlo Thilgen
Adresse
Lab. für Organische Chemie
ETH Zürich, HCI G 317
Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10
8093 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 29 35
E-Mailthilgen@org.chem.ethz.ch
DepartementChemie und Angewandte Biowissenschaften
BeziehungTitularprofessor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
529-0810-01LOrganische Chemie II (für D-BIOL) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
-Wo immer möglich müssen die Distanzregeln eingehalten werden.
-Alle Studierende müssen während des gesamten Kurses Masken tragen. Bitte Reserve-Masken bereithalten. Zugelassen sind Hygienemasken (IIR) oder Schutzmasken (FFP2) ohne Ventil. Community Masken (Stoffmasken) sind nicht erlaubt.
-Die Installation und Aktivierung der Schweizer Covid-App ist sehr zu empfehlen.
-Alle zusätzlichen Regeln für einzelne Kurse müssen eingehalten werden -Studierende, die COVID-19-Symptome aufweisen, dürfen die ETH-Gebäude nicht betreten und müssen den verantwortlichen Kursleiter informieren.
12 KP4PC. Thilgen
KurzbeschreibungBearbeiten eines organisch-synthetischen Teilprojekts aus der aktuellen Forschung einer Gruppe des Laboratoriums für Organische Chemie unter der Anleitung von Doktorierenden.
LernzielErlernen von Planung und Durchführung anspruchsvoller Mehrstufensynthesen unter Einbezug moderner Methoden; vertieftes Verständnis organisch-chemischer Reaktionen durch Experimente; Entwickeln eines organisch-synthetischen Forschungsprojekts; akkurates Protokollieren, Verfassen eines Berichts im Stil einer Veröffentlichung und Präsentieren der Ergebnisse in Form eines Kurzvortrags.
InhaltBearbeiten eines organisch-synthetischen Teilprojekts aus der aktuellen Forschung einer Gruppe des Laboratoriums für Organische Chemie unter der Anleitung von Doktorierenden.
SkriptKein Skript.
LiteraturKeine Pflichtliteratur. Literatur wird von den betreuenden Doktorierenden angegeben bzw. zur Verfügung gestellt.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: bestandenes Praktikum Organische Chemie I (529-0229-00); bestandene Sessionsprüfung Organische Chemie I (529-0221-00 bzw. 529-1011-00) / Organische Chemie II (529-0222-00 bzw. 529-1012-00). Die Zahl der Teilnehmenden ist auf 12 beschränkt.
529-1012-00LOrganische Chemie II (für Biol./Pharm.Wiss./HST)5 KP5GC. Thilgen
KurzbeschreibungDer zentrale Zusammenhang zwischen Struktur und Reaktivität organischer Moleküle wird anhand grundlegender Reaktionstypen der organischen Chemie aufgezeigt. Damit einhergehend wird ein elementares Syntheserepertoire erarbeitet.
LernzielErwerben grundlegender Kenntnisse der organischen Stoff-, Struktur- und Reaktionslehre. Besonderer Wert wird auf das Verständnis der Reaktionsmechanismen und den Zusammenhang zwischen Struktur und Reaktivität gelegt. Auf diese Weise wird nach und nach ein elementares Syntheserepertoire für kleine organische Moleküle erarbeitet. Die in der Vorlesung besprochenen Konzepte werden anhand konkreter Beispiele in den Übungen angewandt und vertieft.
InhaltGrundlagen der Reaktionslehre. Fundamentale Reaktionstypen der organischen Chemie und die wichtigsten Verbindungsklassen, insbesondere Carbonylverbindungen.

1 Reaktionslehre
1.1 Klassifizierung organisch-chemischer Reaktionen
1.2 Mittlere Bindungsenthalpien, Spannung
1.3 Einstufige Reaktionen (Synchron-Reaktionen)
1.4 Mehrstufige Reaktionen
1.5 Reaktive Zwischenstufen
1.6 Solvatation, Lösungsmittel, H-Brücken
1.7 Elemente der Konformationsanalyse
2 Alkane und Cycloalkane - Radikalische Halogenierung
2.1 Definitionen und physikalische Daten
2.2 Polarisierbarkeit, van-der-Waals-Kräfte, Ringspannung
2.3 Gewinnung und Verwendung von Alkanen
2.4 Radikalische Halogenierung von Alkanen
2.5 Verbrennung
3 Alkylhalogenide - Nukleophile Substitution
3.1 Physikalische Eigenschaften, Herstellungsmethoden
3.2 Nukleophile Substitution
3.3 Halogenhaltige Naturstoffe
4 Alkene - Eliminierung - Elektrophile Addition
4.1 Allgemeines
4.2 Herstellung von Alkenen - Eliminierungsreaktionen
4.3 Elektrophile Addition an Alkene
4.4 Diels-Alder-Reaktion
4.5 1,3-Dipolare Cycloadditionen
4.6 Alkene als Naturstoffe
5 Alkine, Cycloalkine
5.1 Physikalische Daten
5.2 Struktur und physikalische Eigenschaften
5.3 Herstellungsmethoden für Alkine
5.4 Reaktionen von Alkinen
5.5 Naturstoffe und Wirkstoffe mit Acetylen-Einheiten
6 Aromatische Verbindungen
6.1 Benzol und die Hückel-Regel
6.2 Weitere Aspekte der Aromatizität
6.3 Wichtige aromatische Carbo- und Heterocyclen
6.4 Einteilung der Aromaten nach ihrer Reaktivität bzgl. SEAr
6.5 Elektrophile aromatische Substitution (SEAr)
6.6 Beispiele elektrophiler aromatischer Substitutionen
6.7 Zweitsubstitution am Aromaten
6.8 Nitroverbindungen als vielseitige Synthesezwischenprodukte
7 Amine, Alkohole und Thiole
7.1 Allgemeines
7.2 Reduktion von Carbonylverbindungen mit Metallhydriden
7.3 Biochemische Reduktionen mit den Hydrid-Überträgern NADH und NADPH
7.4 Oxidation von Alkoholen mit Cr(VI)
7.6 Thiole und Sulfide
7.5 Naturstoffe
8 Aldehyde und Ketone - die Carbonylgruppe
8.1 Allgemeines
8.2 Umsetzung mit Wasser und Alkoholen - Hydrate und Acetale
8.3 Umsetzung mit Stickstoffverbindungen - Imine, Iminium-Ionen und Enamine
8.4 Nukleophile Addition von Grignard-Verbindungen und Organolithiumverbindungen an die Carbonylgruppe
9 Carbonsäuren und ihre Derivate
9.1 Allgemeines
9.2 Säurekatalysierte Veresterung von Carbonsäuren
9.3 Alternativmethoden für die Veresterung
9.4 Basenvermittelte Verseifung von Carbonsäurederivaten
9.5 Carbonsäureanhydride
9.6 Carbonsäurechloride
9.7 Konzept der Gruppenübertragungspotentiale von Carbonsäurederivaten
9.8 Zur Herstellung von Carbonsäureamiden
9.9 Derivate der Kohlensäure
10 Enolate von Carbonylverbindungen als Nukleophile - Aldolreaktion und verwandte Umsetzungen
10.1 Allgemeines
10.2 Darstellung von Enolaten und Enolat-Analoga
10.3 Regioselektivität bei der Deprotonierung von Ketonen
10.4 1,3-Dicarbonylverbindungen
10.5 Aldolkondensation und verwandte Reaktionen
10.6 Reaktionen zwischen Carbonsäurederivaten
10.7 Michael-Addition
10.8 Robinson-Anellierung
10.9 Wittig-Reaktion: Umsetzung von Aldehyden und Ketonen mit Phosphor-Yliden
SkriptEin gedrucktes oder elektronisches Skript ist erhältlich. Zu den Übungen werden Musterlösungen ausgegeben. Zusätzliche Unterlagen werden im Rahmen des aktuellen Moodle-Kurses "Organische Chemie II" online zur Verfügung gestellt (https://moodle-app2.let.ethz.ch).
Literatur• Basisbuch Organische Chemie. Carsten Schmuck, Pearson Studium, 2018. (Kompaktes Lehrbuch für die ersten beiden Semester; 412 S.).
• Organische Chemie. K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore, Übers. hrsg. von Holger Butenschön, 5. Aufl., Wiley-VCH, 2011.
• Organic Chemistry: Structure and Function. K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore, 7th ed., W. H. Freeman & Company, 2014.
• Organic Chemistry. T. W. Graham Solomons, Craig B. Fryhle, Scott A. Snyder, 11th ed., internat. stud. vers., Wiley, Hoboken, N. J., 2014.
• Organische Chemie. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, 2. Aufl., Springer Spektrum, 2013.
• Organic Chemistry. J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, 2nd ed., Oxford University Press, 2012.
• Organische Chemie. Paula Y. Bruice, 5. akt. Aufl., Pearson.
• Organic Chemistry (Global Edition). Paula Y. Bruice, 8th ed., Pearson.
• Essential Organic Chemistry (Global Edition). Paula Y. Bruice, 3rd ed., Pearson. (Designed for a one-term course)
• Organic Synthesis: The Disconnection Approach. Stuart Warren, Paul Wyatt; John Wiley & Sons Ltd.; Chichester; 2008.
• Workbook for Organic Synthesis: The Disconnection Approach. Stuart Warren; John Wiley & Sons Ltd.; Chichester; 2009.
Voraussetzungen / BesonderesBesuch der Vorlesung 529-1011-00 "Organische Chemie I für Biol./Pharm.Wiss./HST".