CHE.00024.05 - Organische Chemie IV (OC-IV) (Complete module description)

Prof. Dr. Martin Goez

• Erwerb fundierter Grundkenntnisse der Photochemie, ihrer Besonderheiten und wichtiger Anwendungsfelder
• Weiterentwicklung der mechanistisch-chemischen Denkfähigkeit
• Vertiefung der Fähigkeiten zur Planung organisch-chemischer Synthesen
• Präsentation eines Seminarvortrages in englischer Sprache. Dieser unter tagungsähnlichen Bedingungen gehaltene Vortrag mit Diskussion, sowie eine sich anschließende gemeinsame Analyse durch Kommilitonen und Seminarleiter dienen

a) der Überwindung typischer Schwierigkeiten, die sich einem Nicht-Muttersprachler stellen, sowie solcher Probleme, die in der Persönlichkeit des/der Vortragenden begründet sind
b) dem Erlernen der Darstellung komplexer wissenschaftlicher Sachverhalte in einer Weise, die das Interesse der Zuhörer weckt und aufrecht erhält
c) der Hinführung zu einer für alle späteren Phasen der Ausbildung und Karriere wichtigen Form der Wissenschaftskommunikation
d) der Steigerung der Fähigkeiten, wissenschaftliche Sachverhalte zu hinterfragen und zu diskutieren

Vorlesung:

• Photophysikalische Grundprozesse und ihre Abhängigkeit von der Molekülstruktur: Lichtabsorption und -emission, intersystem crossing, strahlungslose Deaktivierung, Energietransfer
• Besonderheiten angeregter Moleküle: Geometrieveränderungen, Försterzyklen, Abhängigkeit der Reaktivität von der elektronischen Konfiguration, Excimere und Exciplexe, Donor- und Akzeptorvermögen
• Photokinetik, Effizienzen, Quantenausbeuten
• Photochemische Basisreaktionen nach Reaktionstyp bzw. Stoffklasse:

a) Spaltungsreaktionen: Norrish Typ-I und Typ-II bei Carbonylverbindungen, Azoverbindungen, Oniumsalzen, Carbenbildung
b) Substitutionsreaktionen: Photohalogenierungen und -sulfochlorierungen, Photooximierung, Barton-Reaktion und Analoga
c) Photooxidationen mit molekularem Sauerstoff: Autoxidationen, En-Reaktion, Bildung und Verwendung von Dioxetanen und Endoperoxiden
d) Intermolekulare und intramolekulare [2 2]-Cycloadditionen: Homocycloadditionen von Olefinen und Paterno-Büchi-Reaktionen
e) Umlagerungen: geometrische Isomerisierungen von Olefinen, Photo-Fries und Photo-Claisen Umlagerungen, Di-pi-methan-Umlagerungen

• Anwendungen in einführender Darstellung: Sensibilisierung, Photodynamische Therapie, Photoredoxkatalyse, Initiatorsystem für kationische und radikalische Photopolymerisationen, Antioxidantien

Seminar (in englischer Sprache):

• Seminarvorträge und Diskussionen im Stil wissenschaftlicher Tagungen
• gemeinsame Vortragsanalysen

Vorlesung in deutscher, Seminar in englischer Sprache

mündl. Prüfung oder Klausur, Seminarvortrag